LAPORAN RESMI PRAKTIKUM FARMASI FISIK Kelarutan Intrinsik dan Kelarutan Semu Obat
Penyusun : Kelompok 5 / Golongan IV / Kelas B 2016 Nama Lengkap
NIM (lengkap)
Wirastri Arsharuri P
16/397335/FA/11018
Yuli Astuti Ningsih
16/397338/FA/11021
Zaidan Izzuddin Akbar
16/397341/FA/11024
Pengampu pretes : Asisten Jaga
:
Asisten Korektor : Tanggal Praktik :
Prof. Dr. Akhmad Kharis Nugroho, M. Si., Apt. Aleksandra Rizky Ismartarini Dian Resti Setyaningrum Elisabeth Tri Pudya H. Girah Marissa Sitohang Gregorius Pradipta Nadzifa Nugraheni Kadek Hendra Darmawan 7 Maret 2017
DEPARTEMEN FARMASETIKA FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS GADJAH MADA LEMBAR PENILAIAN YOGYAKARTA (diisi oleh2017 asisten korektor)
Aspek
Nilai maksimal
Tipograf
10
Isi
30
Metode
3
Data dan perhitungan
5
Pembahasan
15
Kesimpulan
5
Daftar Pustaka
2
Total
A. TUJUAN
40
Nilai
1. Memperkenalkan konsep kelarutan obat 2. Mengetahui pengaruh pH larutan terhadap kelarutan bahan obat yang bersifat asam lemah B. METODE Alat Shaking Thermostatic Waterbath Flakon Neraca Analitik Kertas Timbang Beaker Glass Erlenmeyer Sendok Pengaduk Kaca Pipet Volume (1mL, 2mL,10mL) Gelas Ukur Labu Takar (10mL,100mL) Corong Spektofotometer + Kuvet Bahan Asam Benzoat Buffer Fosfat pH 3.2, 5.2, 6.2 Aquadest Cara Kerja
Ditimbang Asam Benzoat lebih kurang 100 mg secara saksama ↓ Dilarutkan masing-masing dengan dapar fosfat pH = 3,2 ; pH = 5,2 ; pH = 6,2 sebanyak 10 ml ↓ Digojog dengan shaking thermostatic waterbath pada suhu 300C dalam t1 = 30 menit ; t2 = 60 menit ; t3 = 90 menit ↓ Disaring dengan pelarut dapar fosfat sesuai pHnya ↓ Dibaca absorbansi dengan spektrofotometri UV dengan panjang gelombang 230 nm ↓ Dibuat grafik Si vs pH, So vs pH, S vs pH baik dari hasil percobaan maupun secara teoritis
Catatan : bila absorbansi diluar rentang nilai 0,2 – 0,8 maka dilakukan pengenceran
Pengenceran 500x
Diambil sampel sebanyak 1 mL menggunakan pipet volume dan dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL ↓ Ditambah buffer sesuai pH sampai batas tanda yang sebelumnya digojog dahulu ↓
Diambil hasil pengenceran pertama sebanyak 2 mL dimasukkan dalam labu ukur 100 mL ↓ Ditambah buffer sesuai pH sampai batas tanda yang sebelumnya digojog dahulu
C. PERHITUNGAN DAN PENIMBANGAN PENIMBANGAN Nama sampel
: Asam Benzoat
Jumlah ditimbang : Kurang lebih 100 mg asam benzoat sebanyak 9 flakon Pelarut
: Dapar fosfat pH=3,2; pH=5,2; dan pH=6,2
Volume pelarut
: 10 mL
Shaking rate λ pengukuran
: pH 3,2 = 227 λ ; pH 5,2 = 224 λ ; pH 6,2 = 226 λ
Kurva baku
: pH 3,2 ; y = 0,8256x + 0,0133 pH 5,2 ; y = 0,669x + 0,0181 pH 6,2 ; y = 0,645x – 0,0008
Tabel.1. Penimbangan bahan
Penimbangan 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Bobot (g) Kertas+sisa 0,209 0,214 0,241 0,214 0,211 0,208 0,208 0,228 0,230
PERHITUNGAN Diketahui : Massa asam benzoat = 100 mg = 0,1 g BM asam benzoat
= 122,12
V pelarut
= 10 mL
Ka asam benzoat
= 6,30 x 10-5
pKa asam benzoat
= 4,20
log K asam benzoat
= 1,87
ΔSf asam benzoat
= 13,5
mp asam benzoat
= 122,4
Kertas+sampel 0,309 0,321 0,341 0,316 0,312 0,318 0,311 0,333 0,334
Sampel 0,100 0,107 0,100 0,102 0,101 0,110 0,103 0,105 0,102
Untuk menghitung kelarutan semu/total digunakan rumus :
Keterangan : K
= koefisien partisi
ΔSf
= entropi lebur
mp
= melting point
So
= kelarutan intrinsik
1. Perhitungan Teoritis Untuk pH tetap : log So = -log K – 1,11( log So = -1,87 – 1,11(
+ 0,54 + 0,54
log So = -1,87 – 1,07 + 0,54 log So = -2,4 So = 3,98 x 10-3 mol/L Untuk pH = 3,2
pH
= pKa + log
3,2
= 4,2 + log
-1
= log
0,1
=
0,1 So = S – So 1,1 So = S S = 1,1 (3,98 x 10-3 mol/L) S = 4,38 x 10-3 mol/L Si = S – So Si = 4,38 x 10-3 – 3,98 x 10-3 Si = 0,4 x 10-3 mol/L Untuk pH = 5,2
pH
= pKa + log
5,2
= 4,2 + log
1
= log
10
=
10 So = S – So 11 So = S S = 11 (3,98 x 10-3 mol/L) S = 43,78 x 10-3 mol/L Si = S – So Si = 43,78 x 10-3 – 3,98 x 10-3 Si = 39,80 x 10-3 mol/L Untuk pH = 6,2 pH
= pKa + log
6,2
= 4,2 + log
2
= log
100
=
100 So = S – So 101 So = S S = 101 (3,98 x 10-3 mol/L) S = 401,98 x 10-3 mol/L Si = S – So Si = 401,98 x 10-3 – 3,98 x 10-3 Si = 398 x 10-3 mol/L 2. Perhitungan Hasil Percobaan
pH = 3,2 t λ y y 0,740
= 30 menit = 227 nm = 0,740 Å = 0,8256x + 0,0133 = 0,8256x + 0,0133
x
=
x x
= 0,8802 mg/100 mL = 0,8802 x 10-3 g 100 x 10-3 L
x
= 8,802 x 10-3 g/L
S
=
S S
= 8,802 x 10-3 122,12 = 0,07207 x 10-3 M
pH
= pKa + log
3,2
= 4,2 + log
-1
= log
0,1
=
0,1 So = S – So 1,1 So = S So = 0,07207 x 10-3 1,1 So = 0,06552 x 10-3 M Si = S – So Si = (0,07207 – 0,06552) x 10-3 M Si = 0,00655 x 10-3 M Jadi, pada t = 30 menit dengan pH = 3,2 S = 0,07207 x 10-3 M So = 0,06552 x 10-3 M Si = 0,00655 x 10-3 M t λ y y 0,585 x
= 60 menit = 227 nm = 0,585 Å = 0,8256x + 0,0133 = 0,8256x + 0,0133 =
x x
= 0,6925 mg/100 mL = 0,6925 x 10-3 g 100 x 10-3 L
x
= 6,925 x 10-3 g/L
kadar = x . pengenceran kadar = 6,925 x 10-3 . 500 kadar = 3462,5 x 10-3 g/L S
=
S S
= 3462,5 x 10-3 122,12 = 28,353 x 10-3 M
pH
= pKa + log
3,2
= 4,2 + log
-1
= log
0,1
=
0,1 So = S – So 1,1 So = S So = 28,353 x 10-3 1,1 So = 25,775 x 10-3 M Si = S – So Si = (28,353 – 25,775) x 10-3 M Si = 2,578 x 10-3 M Jadi, pada t = 60 menit dengan pH = 3,2 S = 28,353 x 10-3 M So = 25,775 x 10-3 M Si = 2,578 x 10-3 M t = 90 menit λ = 227 nm y = 0,601 Å y = 0,8256x + 0,0133
0,601 = 0,8256x + 0,0133 x
=
x
= 0,7118 mg/100 mL
x
= 0,7118 x 10-3 g 100 x 10-3 L
x
= 7,118 x 10-3 g/L
kadar = x . pengenceran kadar = 7,118 x 10-3 . 500 kadar = 3559 x 10-3 g/L S
=
S S
= 3559 x 10-3 122,12 = 29,144 x 10-3 M
pH
= pKa + log
3,2
= 4,2 + log
-1
= log
0,1
=
0,1 So = S – So 1,1 So = S So = 29,144 x 10-3 1,1 So = 26,494 x 10-3 M Si = S – So Si = (29,144 – 26,494) x 10-3 M Si = 2,650 x 10-3 M Jadi, pada t = 90 menit dengan pH = 3,2 S = 29,144 x 10-3 M So = 26,494 x 10-3 M Si = 2,650 x 10-3 M
pH = 5,2 t λ y y 0,824
= 30 menit = 224 nm = 0,824 Å = 0,669x + 0,0181 = 0,669x + 0,0181
x
=
x x
= 1,2046 mg/100 mL = 1,2046 x 10-3 g 100 x 10-3 L
x
= 12,046 x 10-3 g/L
kadar = x . pengenceran kadar = 12,046 x 10-3 . 500 kadar = 6023 x 10-3 g/L S
=
S S
= 6023 x 10-3 122,12 = 49,320 x 10-3 M
pH
= pKa + log
5,2
= 4,2 + log
1
= log
10
=
10 So = S – So 11 So = S So = 49,320 x 10-3 11 So = 4,483 x 10-3 M Si = S – So Si = (49,320 – 4,483) x 10-3 M
Si = 44,837 x 10-3 M Jadi, pada t = 30 menit dengan pH = 5,2 S = 49,320 x 10-3 M So = 4,483 x 10-3 M Si = 44,837 x 10-3 M t λ y y 0,299
= 60 menit = 224 nm = 0,299 Å = 0,669x + 0,0181 = 0,669x + 0,0181
x
=
x x
= 0,4199 mg/100 mL = 0,4199 x 10-3 g 100 x 10-3 L
x
= 4,199 x 10-3 g/L
kadar = x . pengenceran kadar = 4,199 x 10-3 . 500 kadar = 2099,5 x 10-3 g/L S
=
S S
= 2099,5 x 10-3 122,12 = 17,192 x 10-3 M
pH
= pKa + log
5,2
= 4,2 + log
1
= log
10
=
10 So = S – So 11 So = S So = 17,192 x 10-3
11 So = 1,563 x 10-3 M Si = S – So Si = (17,192 – 1,563) x 10-3 M Si = 15,629 x 10-3 M Jadi, pada t = 60 menit dengan pH = 5,2 S = 17,192 x 10-3 M So = 1,563 x 10-3 M Si = 15,629 x 10-3 M t λ y y 0,321
= 90 menit = 224 nm = 0,321 Å = 0,669x + 0,0181 = 0,669x + 0,0181
x
=
x x
= 0,4528 mg/100 mL = 0,4528 x 10-3 g 100 x 10-3 L
x
= 4,528 x 10-3 g/L
kadar = x . pengenceran kadar = 4,528 x 10-3 . 500 kadar = 2264 x 10-3 g/L S
=
S S
= 2264 x 10-3 122,12 = 18,539 x 10-3 M
pH
= pKa + log
5,2
= 4,2 + log
1
= log
10
=
10 So = S – So 11 So = S So = 18,539 x 10-3 11 So = 1,685 x 10-3 M Si = S – So Si = (18,539 – 1,685) x 10-3 M Si = 16,854 x 10-3 M Jadi, pada t = 90 menit dengan pH = 5,2 S = 18,539 x 10-3 M So = 1,685 x 10-3 M Si = 16,854 x 10-3 M
pH = 6,2 t λ y y 0,409
= 30 menit = 226 nm = 0,409 Å = 0,645x – 0,0008 = 0,645x – 0,0008
x
=
x x
= 0,6353 mg/100 mL = 0,6353 x 10-3 g 100 x 10-3 L
x
= 6,353 x 10-3 g/L
kadar = x . pengenceran kadar = 6,353 x 10-3 . 500 kadar = 3176,5 x 10-3 g/L S
=
S S
= 3176,5 x 10-3 122,12 = 26,011 x 10-3 M
pH
= pKa + log
6,2
= 4,2 + log
2
= log
100
=
100 So = S – So 101 So = S So = 26,011 x 10-3 101 So = 0,258 x 10-3 M Si = S – So Si = (26,011 – 0,258) x 10-3 M Si = 25,753 x 10-3 M Jadi, pada t = 30 menit dengan pH = 6,2 S = 26,011 x 10-3 M So = 0,258 x 10-3 M Si = 25,753 x 10-3 M t λ y y 0,669
= 60 menit = 226 nm = 0,669 Å = 0,645x – 0,0008 = 0,645x – 0,0008
x
=
x x
= 1,0384 mg/100 mL = 1,0384 x 10-3 g 100 x 10-3 L
x
= 10,384 x 10-3 g/L
kadar = x . pengenceran kadar = 10,384 x 10-3 . 500 kadar = 5192 x 10-3 g/L S
=
S
= 5192 x 10-3 122,12
S
= 42,516 x 10-3 M
pH
= pKa + log
6,2
= 4,2 + log
2
= log
100
=
100 So = S – So 101 So = S So = 42,516 x 10-3 101 So = 0,421 x 10-3 M Si = S – So Si = (42,516 – 0,421) x 10-3 M Si = 42,095 x 10-3 M Jadi, pada t = 60 menit dengan pH = 6,2 S = 42,516 x 10-3 M So = 0,421 x 10-3 M Si = 42,095 x 10-3 M t λ y y 0,618
= 90 menit = 226 nm = 0,618 Å = 0,645x – 0,0008 = 0,645x – 0,0008
x
=
x x
= 0,9594 mg/100 mL = 0,9594 x 10-3 g 100 x 10-3 L
x
= 9,594 x 10-3 g/L
kadar = x . pengenceran kadar = 9,594 x 10-3 . 500 kadar = 4797 x 10-3 g/L
S
=
S S
= 4797 x 10-3 122,12 = 39,281 x 10-3 M
pH
= pKa + log
6,2
= 4,2 + log
2
= log
100
=
100 So = S – So 101 So = S So = 39,281 x 10-3 101 So = 0,389 x 10-3 M Si = S – So Si = (39,281 – 0,389) x 10-3 M Si = 38,892 x 10-3 M Jadi, pada t = 90 menit dengan pH = 6,2 S = 39,281 x 10-3 M So = 0,389 x 10-3 M Si = 38,892 x 10-3 M
D. DATA PERCOBAAN Tabel.2 Data Pengukuran Absorbansi Waktu
pH
(menit)
Dapar
30
60
Pengenceran
Absorbansi (Ǻ)
3,2
-
0,740
y = 0,8256x + 0,0133
5,2
500
0,824
y = 0,669x + 0,0181
6,2
500
0,409
y = 0,645x – 0,0008
3,2
500
0,585
y = 0,8256x + 0,0133
5,2
500
0,299
y = 0,669x + 0,0181
Persamaan
90
6,2
500
0,669
y = 0,645x – 0,0008
3,2
500
0,601
y = 0,8256x + 0,0133
5,2
500
0,321
y = 0,669x + 0,0181
6,2
500
0,618
y = 0,645x – 0,0008
Keterangan panjang gelombang yang digunakan untuk tiap pH: pH 3,2 = 227 λ pH 5,2 = 224 λ pH 6,2 = 226 λ
Tabel.3. Data Percobaan Harga S, So, dan Si Tabel.3.1. Untuk t = 30 menit pH
S (M)
So (M)
Si (M)
3,2
0,07207 x 10-3
0,06552 x 10-3
0,00655 x 10-3
5,2
49,320 x 10-3
4,483 x 10-3
44,837 x 10-3
6,2
26,011 x 10-3
0,258 x 10-3
25,753 x 10-3
Tabel.3.2. Untuk t = 60 menit pH
S (M)
So (M)
Si (M)
3,2
28,353 x 10-3
25,775 x 10-3
2,578 x 10-3
5,2
17,192 x 10-3
1,563 x 10-3
15,629 x 10-3
6,2
42,516 x 10-3
0,421 x 10-3
42,095 x 10-3
Tabel.3.3. Untuk t = 90 menit
pH
S (M)
So (M)
Si (M)
3,2
29,144 x 10-3
26,494 x 10-3
2,650 x 10-3
5,2
18,539 x 10-3
1,685 x 10-3
16,854 x 10-3
6,2
39,281 x 10-3
0,389 x 10-3
38,892 x 10-3
Grafik.1. Perbandingan S vs pH
Grafik.2. Perbandingan So vs pH
Grafik.3. Perbandingan Si vs pH
E. PEMBAHASAN
Percobaan ini bertujuan unutk mengetahui pengaruh pH larutan terhadap kelarutan bahan obat yang bersifat asam lemah.Umumnya, bahan obat berupa senyawa organik yang bersifat asam lemah atau basa lemah, dengna demikian factor pH sangat mempengaruhi kelarutannya. Untuk obat-obat yang besifat asam lemah, pada pH yang absolut rendah zat tersebut praktis tidak mengalami ionisasi. Kelarutan obat dalam bentuk ini sering disebut sebagai kelarutan intrinstik. Jika pH dinaikan, maka kelarutannya akan meningkat, karena selain membentuk larutan jenuh, obat dalam bentuk molekul yang tidak terionkan(kelarutan instrinsik) juga terlarut obat yang terbenuk ion (Zulkarnain, dkk, 2008) Dalam percobaan ini tidak dilakukan percobaan pendahuluan, tapi menggunakan nilai “t” yang sudah ditentukan oleh pihak laboratorium. Percobaan pendahuluan berfungsi untuk mengetahui waktu tepat jenuh analit (t) setelah mengalami penggojokan pada suhu tertentu, lalu nilai (t) dikali jumlah tertentu yang digunakan untuk melakukan percobaan analit sebenarnya. Nilai (t) yang digunakan adalah 30,60,90 menit, hal ini dilakukan untuk mempersingkat waktu pengerjaan yang terbatas.
Percobaan dilakukan dengan pertama-tama ditimbang kurang lebih 100 mg asam benzoat 6 kali, penimbangan sengaja dilebihkan menyesuaikan kepekaan neraca analit 0.1mg pada berat 100 mg, kemudian dimasukan kedalam flakon dan diberi dapar fosfat dengan pH yang berbeda-beda (3.2,5.2,6.2). Larutan dapar fosfat digunakan karena mampu mempertahankan pH larutan terhadapa penambahan sedikit asam/basa sehingga pH larutan relatif stabil, digunakan pH tersebut sehingga didapatkan perbandingan pH
pKa, Karena jika harga pH=pkA obat, maka jumlah fraksi obat yang terionisasi sama dengan jumlah molekul obat yang tidak terionisasi, artinya tidak terjadi pergeseran kesetimbangan pada reaksi tersebut. Molekul obat yang terionkan sangat kecil, sehingga dapat diabaikan. Kemudian, flakon berisi analit di gojog dalam shaking thermostatic dengan suhu 30 C dengan tujuan untuk mempercepat reaksi dan dipilih 30o C sesuai dengan kelarutan asam benzoat. Jika suhu terlalu rendah dapat mengakibatkan reaksi berjalan sangat lambat dan suhu yang terlalu tinggi dapat merusak analit. o
Flakon digojog dengan rentang waktu yang telah ditentukan, tiga flakon dengan tiga tipe pada setiap waktu, flakon diambil dari shaking thermostatic setelah melewati batas waktu kemudian di hitung absorbansinya dengan spektofotometri. Didapatkan absorbansi melebihi ambang batas baik spektofotometri yaitu 0,2-0.8 Ả, sehingga dilakukan pengenceran 500 kali pada setiap analit, diambil 1mL analit lalu ditambambkan pelarut, dalam hal ini larutan daparnya, 10mL lalu dari pengenceran itu diambil lagi 2 mL larutan dan di encerkan dengan 100mL pelarut pada labu takar, hasil dari pengenceran tersebut kemudian dihitung kembali panjang gelombangnya. Pengenceran berfungsi untuk membuat analit tidak terlalu pekat sehingga memudahkan pembacaan mesin spektrofotometri dan menghasilkan pembacaan yang presisi, hasil pembacaan panjang gelombang setelah pengenceran sebagai berikut : Menit
Absorbansi pH 3,2
pH 5,2
pH 6,2
30
0,740 Ả
0,824 Ả
0,409 Ả
60
0,585 Ả
0,299 Ả
0,669 Ả
90
0,601 Ả
0,321 Ả
0,618 Ả
Data absorbansi diatas kemudian digunakan untuk mencari nilai kelarutan dari asam benzoat, didapatkan So teoritis yang bersifat tetap pada setiap pH, tetapi pada hasil percobaan menunjukan perbedaan yang signifikan dan memiliki kurva yang tidak beraturan (turun-naik-turun) pada waktu 30 menit. Secara teoritis asam lemah, apabila pH naik maka kelarutannya meningkat (harga S) dan jika kita hubungkan dengan
kelarutan intrinsik yang selalu tetap maka kelarutan dalam bentuk ion (harga Si) otomatis akan meningkat, tetapi pada kenyataanya, kelarutan dalam percobaan mengalami penurunan pada kenaikan pH yaitu pH 3.2 memiliki harga kelarutan lebih besar dari pH 5.2, hal ini disebabkan turunnya harga So, sedangkan harga Si sesuai pada teori pada pH 3.2, sedangkan pada pH 5.2 dan 6.2 penambahan waktu penggojokan membuat harga menurun, hal ini tidak sesuai teori, karena penggojokan akan membuat harga kelarutan naik. Kesalahan perhitungan yang terjadi, khususnya pada penggojokan 30 menit yang memiliki hasil berbeda, bisa terjadi karena proses larutnya atau reaksi asam benzoat belum sempurna hanya 30 menit penggojokan, data menjelaskan bahwa harga So dan Si tidak konsisten yaitu terjadinya naik-turun pada kurva pada penambahan pH dan pada perbedaan waktu penggojokan, maka kita dapat menarik kesimpulan bahwa dalam penggojokan diatas 60 menit asam benzoat lebih sempurna. Semakin meningkatnya pH, secara umum absorbansi akan meningkat, walaupun dalam praktikum terjadi penyimpangan hasil absorbansi, Waktu penggojokan juga mempengaruhi absorbansi, dimana semakin lama waktu penggokan maka semakin besar pula absorbansi yang di dapat. Penyimpangan yang terjadi dapat disebabkan oleh beberapa factor, antara lain : 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Kesalahan perhitungan penimbangan Porses pengenceran kurang tepat Proses penyaringan kurang berhati-hati Alat yang kurang bersih Ketidaktelirian praktikan Terdapat kuvet yang retak
F. KESIMPULAN 1. Kelarutan asam dan basa lemah dipengaruhi oleh penambahan atau penurunan derajat pH 2. Kelarutan intrinsik akan selalu tetap pada setiap pH, tetapi kelarutan (harga S) akan bertambah naik seiring bertambahnya pH 3. Absorbansi meningkat dengan bertambahnya pH dan semakin lamanya di gojog
4. Di dapatkan kurva S vs pH, So vs pH, Si vs pH, yang tidak sesuai dengan dasar teori G. DAFTAR PUSTAKA Sinko, et.al., 2011, Martin's Physical Pharmacy and Pharmaceutical Science : Physical Chemical and Biopharmaceutical Sciences, 6th Edition, Lippicott Wiliams and Wilkins, Philadelphia. Zulkarnain, dkk., Pengaruh Penambahan Tween 80 dan Polietilen Glikol 100 terhadap Absorpsi Piroksikam melalui Lumen Usus In Situ, Majalah Farmasi Indonesia, Fakultas Farmasi UGM, Yogyakarta.
H. LAMPIRANaporan Sementara
