IDENTIFIKASI KEMURNIAN DAN PENETAPAN KOEFISISEN EKSTINGSI SIANOKOBALAMIN DENGAN SPEKTROFOTOMETER UV-VISIBLE 1
Eko Fahrul Umam
2
Bilal Mubarak Ahmad, 3Falah Azizah Elmaria, 4Diaz Ayu Widyasari, 5Firda Apriyani, 6 Nahla Qurrotu’ain, 7Pratiwi Nur Kinasih, 8Risma Ramjani, 9Siti Fikroh Masyruroh. *
Kelompok 2 Praktikum Kimia Analisis Instrumen Program Studi Kimia, FST UIN Syarif Hidayatullah Jakarta Jl. Ir. H. Juanda No. 95 Ciputat Jakarta 15412 ABSTRAK
Salah satu instrumen penunjang yang dapat digunakan dalam penentapan kad ar dan identifikasi senyawa dalam kegiatan penelitian yakni spektrofotometri UV-VIS. Prinsip kerja spektro UVVIS dalam menentukan kemurnian suatu sanpel adalah dengan m elihat nilai koefisien ekstingsi dan harga serapan relatif dari senyawa tersebut. Tujuan utama praktikum ini adalah mengidentifikasi dan penetapan koefisisen ekstingsi sianokobalamin dengan menggunakan spektrofotometer UV-VIS. Rangkaian metode penelitian dimulai dengan menyiapkan sampel sianokobalamin dengan konsentrasi 10 ppm. ppm. Kemudian sampel yang didapat diukur serapannya dengan alat spektrofotometer UV-VIS yang kemudian dicari nilai serapan relatif dan nilai ekstingsi. Didapati nilai koefisien ekstingsi berturut-turut pada panjang gelombang 278 nm, 361 nm dan 550 nm adalah 0,0058, 0,0111, dan 0,0034 ml g-1 cm-1. Serapan cm-1. Serapan relatif pada 361/550 dan 361/278 didapat sebesar 3,26 dan 1,91. Kata kunci : sianokobalamin, sianokobalamin, koefisien ekstingsi, serapan relatif, spektrofotometer UV VIS.
I.
PENDAHULUAN
Vitamin B12 merupakan salah satu jenis vitamin yang larut air dan merupakan bagian dari vitamin B complex. Vitamin ii disebut juga kobalamin karena terdapat kandungan cobalt di dalamnya. Vitamin ini memiliki peranan penting untuk aktivitas beberapa enzim dalam tubuh, pembentukan materi genetic, fungsi sistem saraf, produksi sel darah d arah merah, dan pemanfaatan asam folat dalam tubuh. Kekurangan vitamin B12 dapat menyebabkan terganggunya proses metabolisme dalam tubuh. Salah satu diantaranya, kekurangan vitamin B12 dapat menyebabkan kekurangan darah (anemia) yang sebenarnya disebabkan oleh kekurngan folat. Tanpa vitamin B12, folat tidak dapat berperan dalam pembentukan sel-sel darah merah. Spektrofotometri UV-Vis adalah anggota teknik analisis spektroskopik yang memakai sumber REM (radiasi elektromagnetik) ultraviolet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380780 nm) dengan memakai instrumen spektrofotometer. Spektrofotometri UV-Vis melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif dibandingkan ku alitatif. Koefisien ekstingsi molar dan hukum Lambert-Beer digunakan untuk menentukan konsentrasi senyawa (Dachriyanus, 2004). Koefisien ekstingsi dikenal juga dengan Absorptivitas molar. Absorptivitas molar adalah absorpsi larutan yang diukur dengan ketebalan 1 cm dan konsentrasi 1 mol/ L. Nilai Absortivitas molar dapat bervariasi. Seperti sianokobalamin yang memiliki tiga puncak serapan dalam spektrum UV-Visible.
Dalam pengukuran kemurnian suatu senyawa pada spektrofotometri UV-Vis dapat dilakukan dengan menetukan nilai serapan relatif. Serapan relatif adalah perbandingan harga serapan pada dua ujung panjang gelombang tertentu, dimana pada penelitian kali ini dilakukan pengujian kemurnian sianokobalamin yang terdapat puncak yaitu pada 361 nm/ 550 nm dan 361 nm/ 278 nm. II.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Spektrofotometer UV-Vis
Analisis spektrofotometri digunakan suatu sumber reaksi yang menjorok kedalam daerah ultraviolet spektrum itu. Dari spektrum ini dipilih panjang gelombang tertentu dengan lebar pita kurang dari 1 nm. Instrumen yang digunakan adalah spektrofotometer yang terdiri dari dua instrumen dalam satu kotak dan sebuah fotometer (Basset, dkk., 1994). Spektrum UV-Vis mempunyai bentuk yang lebar dan hanya sedikit informasi tentang struktur yang bisa didapatkan dari spectrum ini. Tetapi spektrum ini sangat berguna untuk pengukuran secara kuantitatif. Konsentrasi dari analit di dalam larutan bisa ditentukan dengan mengukur absorban pada panjang gelombang tertentu dengan menggunakan hukum LambertBeer (Dachriyanus, 2004). Cahaya yang diserap diukur sebagai absorbansi (A) sedangkan cahaya yang hamburkan diukur sebagai transmitansi (T), dinyatakan dengan hukum lambert-beer atau Hukum Beer. Berdasarkan hukum Lambert-Beer, rumus yang digunakan untuk menghitung banyaknya cahaya yang hamburkan: T=
atau
%T =
x100%
dan absorbansi dinyatakan dengan rumus: A= -log T = -log
dimana Io merupakan intensitas cahaya datang dan It adalah intensitas cahaya melewati sampel. Rumus yang diturunkan dari Hukum Beer dapat ditulis sebagai: A= a . b . c atau A = ε . b . c
dimana: A = absorbansi b = tebal larutan (tebal kuvet diperhitungkan juga umumnya 1 cm) c = konsentrasi larutan yang diukur ε = tetapan absorptivitas molar (jika konsentrasi larutan yang diukur dalam molar) a = tetapan absorptivitas (jika konsentrasi larutan yang diukur dalam ppm).
2.2 Vitamin B12 (Sianokobalamin) Sianokobalamin merupakan serbuk hablur atau amorf berwarna merah sampai merah tua.
Bentuk anhidratnya mempunyai sifat yang sangat higroskopis. Jika terpapar pada udara dapat menyerap air lebih kurang 12%. Sianokobalamin harus disimpan dalam wadah tertutup rapat, tidak tembus cahaya. Sianokobalamin mempunyai rumus molekul C63H88CoN14O14P dengan struktur seperti berikut :
Gambar 1. Struktur Sianokobalamin (Kornobis et al ., 2011)
Pada suhu kamar, Sianokobalamin paling stabil pada pH 4,5-5,0 (Connors et al ., 1992). Sianokobalamin agak sukar larut dalam air, larut dalam etanol dan tidak larut dalam aseton, kloroform dan eter (DepKes RI, 1995). Spektrum serapan ultra violet larutan yang diperoleh pada penetapan kadar menunjukkan maksimum pada panjang gelombang lebih kurang 278 nm ± 1 nm, 361 nm ± 1 nm dan 550 nm ± 2 nm. Perbandingan serapan pada panjang gelombang 361 nm dan 278 nm adalan antara 1,70 dan 1,90 dan perbandingan serapan pada pan ajang gelombang 361 nm dan 550 nm adalah antara 3,15 dan 3,40 (DepKes RI, 1995). III.METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal 19 maret 2018 di laboratorium lingkungan, Pusat Laboratorium Terpadu (PLT) Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. 3.2 Alat Peralatan yang digunakan pada penelitian kali ini adalah kuvet quartz, instrument spektrofotometer UV-Visible Lamda 25 Perkin Elmer,dan peralatan gelas pada umumnya. 3.3 Bahan Bahan yang digunakan pada penelitian kali ini adalah larutan sianokobalamin 10 ppm. 3.4 Prosedur Penelitian Pada penelitian kali ini dilakukan pengukuran nilai serapan relatif dan penentuan harga koefisien ekstingsi terhadap sampel larutan sianokobalamin 10 ppm. Tahap-tahap yang dilakukan dalam penelitian ini diantaranya adalah sebagai berikut: a. Penentuan Nilai Serapan Relatif Percobaan diawali dengan menyiapkan larutan sianokobalamin dengan konsentrasi 10 ppm. Selanjutnya dinyalakan alat spektrofotometer UV-Vis, dipilih menu aplikasi waveprogram. Kemudian dilakukan pengukuran serapan dengan kuvet setebal 1 cm pada panjang gelobang
550 nm, 361 nm, dan 278 nm. Dihitung perbandingan serapan pada 361 nm / 550 nm dan 361 m / 278 nm b. Penentuan Harga Koefisien Ekstingsi Dihitung konsentrasi sianokbalamin hasil pengenceran, ditentukan nilai koefisien ekstingsi sianokobalamin dengan menggunakan persamaan Lambert-Beer IV.
Hasil dan Pembahasan
Dari percobaan yang telah dilakukan pada sampel larutan sianokobalamin, didapat 3 puncak serapan atom yaitu pada 278.20 nm, 361.08 nm, dan 549.99 nm seperti yang terlihat pada Grafik1. 0.37 0.35
0.30
0.25
0.20 A
0.15 361.08nm, 0.11A
0.10 278.20nm , 0.06A
0.05
549.99n m ,0.03A
-0.00 -0.01 200
300 Name
Descr iption
400
500
600
700
nm
kelompok 2 6A.Sample
Grafik 1. Struktur UV-Vis Sianokobalamin
Puncak-puncak serapan yang didapat pada percobaan kali ini sesuai dengan standar dari The United States Pharmacopeial Convention No. C172689_160304-M20750-NBDS2015, Rev. 0 20160527 yang menyatakan sianokobalamin akan menghasilkan puncak-puncak serapan pada 278, 361, dan 550 seperti yang terlihat pada grafik 2. Dalam sianokobalamin gugus kromofor pada panjang gelombang 550 nm gugus kromofornya adalah cincin pofirin, panjang gelombang 361 nm gugus benzene dan panjang gelombang 278 nm gugus pasangan elektron bebas pada gugus karbonil.
Grafik 2. Standar Databse Spektrum UV-Vis Sianokobalamin
Koefisien ekstingsi dikenal juga dengan Absorptivitas molar. Absorptivitas molar adalah absorpsi larutan yang diukur dengan ketebalan 1 cm dan konsentrasi 1 mol/ L. Dari masingmasing puncak serapan didapatkan nilai koefisien ekstingsi seperti pada Tabel 1. Panjang Gelombang (nm) 278 361 550
Koefisien Ekstingsi (ml g-1 cm-1) 0,0058 0,0111 0,0034
Tabel 1. Nilai Koefisien Ekstingsi
Serapan relatif adalah perbandingan harga serapan pada dua ujung panjang gelombang tertentu dimana nilai suatu zat tertentu sesuai dengan besarnya, sehingga dapat digunakan untuk mengindentifikasi kemurnian zat tersebut. Nilai serapan relatifitas dari percobaan adalah perbandingan panjang gelombang 361 nm / 550 nm yaitu 3,26 dan perbandingan panjang gelombang 361 nm / 278 nm yaitu 1,91. Nilai serapan relatifitas yang didapat bila dibandingkan dengan referensi farmakope Indonesia Ed. IV hal 723-724 maka diketahui bahwa nilai tersebut masih terdapat didalam range yang ditentukan sehinggu dapat disimpulkan bahwa sampel sianokobalamin 10 ppm yang diujikan masih dalam keadaan murni. V.
Kesimpulan Kesimpulan Dari praktikum yang telah dilaksanakan, maka dapat disimpulkan bahwa nilai koefisien ekstingsi sianokobalamin 10 ppm berturut-turut pada panjang gelombang 278 nm, 361 nm dan 550 nm adalah 0,0058 ml g-1 cm-1; 0,0111 ml g-1 cm-1; dan 0,0034 ml g-1 cm-1. Sampel sianokobalamin yang digunakan dalam keadaan murni bila dilihat dari nilai serapan relatifnya. Daftar Pustaka
Basset, J, et al. 1994. Buku Ajar Vogel; Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik . Penerbit buku kedokteran EGC. Jakarta. Connors, K. A., Amidon, G.L., Stella, V. J., 1992. Stabilitas Kimiawi Sediaan Farmasi : Buku Pegangan bagi Tenaga Farmasi, Terjemahan Didik, G., Ed. 2, Semarang : IKIP Semarang Press Dachriyanus. 2004. Analisis Struktur Senyawa Organik Secara Spektroskopi. Lembaga Pengembangan Teknologi Informasi dan Komunikasi (LPTIK) Universitas Andalas DepKes RI. 1995. Farmakope Indonesia, ed. IV . Depkes RI. Jakarta Kornobis, Karina & Kumar, Neeraj & Wong, Bryan & Lodowski, Piotr & Jaworska, Maria & Andruniów, Tadeusz & Ruud, Kenneth & M Kozlowski, Pawel. 2011. Electronically Excited States of Vitamin B12: Benchmark Calculations Including Time-Dependent Density Fun ctional Theory and Correlated Ab Initio Methods. The journal of physical chemistry. A. 115. 1280-92. 10.1021/jp110914y. The United States Pharmacopeial Convention. 2016. Cyanocobalamin. Revision Bulletin No. C172689_160304-M20750-NBDS2015, Rev. 0 20160527.
LAMPIRAN
Perhitungan Koefisien Ekstingsi
Rumus Umum ; A = ε . b. C 1) ε = A/. 2) a) Koefisien ekstingsi panjang gelombang 278 nm ε = A/. = 0,058 / 1 cm . 10 ppm = 0,0058 ml g-1 cm-1 b) Koefisien ekstingsi panjang gelombang 361 nm ε = A/. = 0,111 / 1 cm . 10 ppm = 0,0111 ml g-1 cm-1 c) Koefisien ekstingsi panjang gelombang 550 nm ε = A/. = 0,034 / 1 cm . 10 ppm = 0,0034 ml g-1 cm-1 Perhitungan perbandingan serapan :
a) 361 nm / 550 nm b) 361 nm / 278 nm
: 0,0111/0,0034 = 3,26 : 0,0111/0,0058 = 1,91
