KATA PENGANTAR
Asallamualikum Wr. Wb Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya sehingga saya dapat menyelesaikan makalah tentang Spektroskopi Nuclear Magnetic Resonance ini dengan baik. Makalah ini berisi tentang Spektroskopi NMR yang barkaitan dengan Mata Kuliah Analisis Fisiko Kimia. Hal-hal yang penulis bahas dalam makalah ini menyangkut pengertian spektroskopi NMR, kegunaan spektroskopi NMR, Prinsip alat sprektroskopi NMR, komponon alat spektrofometer NMR, proses analisa dan contoh proses analisa di berbagai bidang. Penulis berharap makalah ini dapat memberi manfaat bagi orang banyak. Penulis menyadari bahwa makalah ini banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis siap menerima dan membangun kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan makalah ini.
Padang,
Januari 2018
Penulis
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .................................................. .................................................................. i DAFTAR ISI ............................................... ................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN .............................................................................................................. 3
1.1 Latar Belakang ...................................................................................................................... 3 1.2 Perumusan Masalah .............................................. ................................................................. 4 BAB II PEMBAHASAN .............................................. ................................................................. 5
2.1 SPEKTROSKOPI NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE ............................................... 5 2.1.1 Pengertian Spektroskopi Nuclear Magnetic ResonanceError! Bookmark not defined. 2.1.2 Kegunaan Nuclear Magnetic Resonance ................................................... ..................... 7 2.2 Hukum Yang Mendasari Kerja Spektroskopi Nuclear Ma gnetic Resonance ....................... 8 2.3 Komponen Pada Spektrofotometer NMR .......................................................................... . 11 2.4 Kelebihan Dan Kekurangan spektroskopi nuclear magnetic resonance .............................. 13 2.5 Contoh Proses Penelitian yang Menggunakan Alat Spektroskopi NMR ............................ 14 BAB III KESIMPULAN.............................................. ............................................................... 17 DAFTAR PUSTAKA ................................................... ............................................................... 18
ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sebelum era 1950 para ilmuwan khususnya yang berkecimpung dalam bidang kimia organik mersakan kurang puas terhadap apa yang telah dicapai dalam analisis instrumental. Kekurangpuasan mereka terutama dari segi analisis kuantitatif, penentuan struktur dan gugus hidrokarbon yang dirasa banyak memberikan informasi. Pada waktu itu dirasa perlu menambah anggota teknik spektroskopi untuk tujuan lebih banyak memberikan informasi gugus hidrokarbon dalam molekul. Dua orang ilmuwan dari USA pada tahun 1951 yaitu Felix Bloch dan Edwardo M. Purcell (dari Harvard university) menemukan bahwa inti atom terorientasi terhadap medan magnet. Selanjutnya menurut Bloch dan Purcell setiap proton di dalam molekul yang sifat kimianya berbeda akan memberikan garis-garis resonansi orientasi magnet yang diberikan berbeda. Bertolak dari penemuan ini lahirlah metode baru sebagai anggota baru teknik spektroskopi yang diberi nama “Nuclear Magnetic Resonance (NMR)”. Para ilmuwan di Indonesia mempopulerkan metode ini dengan nama spektrofotometer Resonansi Magnet Inti (RMI). Spektrofotometri RMI sangat penting artinya dalam analisis kualitatif, khususnya dalam penentuan struktur molekul zat organik. Spektrum RMI akan mampu menjawab beberapa pertanyaan yang berkaitan dengan inti atom yang spesifik seperti: Gugus apa yang dihadapi?
Di mana lokasinya gugus tersebut dalam molekul?
Beberapa jumlah gugus tersebut dalam molekul?
Siapa dan dimana gugus tetangganya?
Bagaimana hubungan gugus tersebut dengan tetangganya?
3
Hasil spektoskopi NMR seringkali merupakan penegasan urutan gugus atau susunan atom dalam satu molekul yang menyeluruh. 1.2 Perumusan Masalah
Dalam penulisan makalah yang berjudul “SPEKTROSKOPI NMR ” kiranya perlu dikemukakan adanya rumusan masalah agar nantinya dapat menjadi pedoman untuk mencapai sasaran. Dengan rumusan masalah sebagai berikut: 1. Apakah pengertian NMR dan kegunaan alat tersebut ? 2. Bagaimanakah prinsip kerja alat tersbut? 3. Seperti
apa
gambar
bagan
alat
tersebut
dan
komponen –
komponennya? 4. Apa saja komponen dari alat terebut dan kegunaan dari setiap komponen alat tersebut? 5. Apa saja kelebihan dan kekurangan dari alat tersebut? 6. Seperti apa contoh dari penerapan dalam berbagai bidang dengan menggunakan alat tersebut?
4
BAB II PEMBAHASAN
2.1 SPEKTROSKOPI NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE 2.1.1 Pengertian Spektroskopi Nuclear Magnetic Resonance
Nuclear Magnetic Resonance (NMR) adalah salah satu metode analisis yang paling mudah digunakan pada kimia modern. NMR digunakan untuk menentukan struktur dari komponen alami dan sintetik yang baru, kemurnian dari komponen, dan arah reaksi kimia sebagaimana hubungan komponen dalam larutan yang dapat mengalami reaksi kimia. Meskipun banyak jenis nuclei yang berbeda akan menghasilkan spektrum, nuclei hidrogen (H) secara histori adalah salah satu yang paling sering diamati. Spektrokopi NMR khususnya digunakan pada studi molekul organik karena biasanya membentuk atom hidrogen dengan jumlah yang sangat besar. Pada spektrum hidrogen NMR menghadirkan beberapa resonansi yang menjelaskan pertama bahwa molekul yang dipelajari mengandung hidrogen. Kedua, jumlah pita dalam spektrum menunjukkan bagaimana beberapa posisi yang berbeda pada molekul dimana hidrogen melekat/menempel. Frekuensi dari beberapa resonansi utama pada spektrum NMR menunjukkan perubahan kimia. Ini sangat penting untuk menduga bagian dari spektrum NMR yang mengandung informasi tentang lingkungan masing-masing atom hidrogen dan struktur dari komponen yang dipelajari. Informasi ketiga bahwa sebuah spektrum NMR menentukan perbandinga n luas/daerah pita yang berbeda, ini menjelaskan jumlah atom hidrogen yang relatif yang keluar pada masing-masing posisi pada molekul yang diperoleh. Perbandingan ini petunjuk/bukti langsung struktur dari struktur molekul dan harus mutlak sesuai untuk beberapa struktur yang diusulkan sebelum struktur tersebut 5
kemungkinan
dipertimbangkan
benar.
Struktur
kompleks
pita-pita
dapat
mengandung informasi tentang jarak yang memisahkan beberapa atom hidrogen yang melewati ikatan kovalen dan penyusun spasial atom hidrogen yang melekat pada molekul, termasuk struktur dasarnya. Struktur dasar menunjukkan pembungkusan atau penggabungan molekul yang memiliki ikatan yang panjang, seperti struktur spiral DNA. Struktur kompleks pita NMR pada mulanya spin coupling diantara beberapa atom hidrogen. Penggabungan ini merupakan perputaran fungsi jarak melintasi ikatan dan geometri molekul. Dalam kasus molekul kecil, pita yang kompleks mungkin disimulasikan tepat dengan perhitungan mekanika kuantum atau didekati menggunakan mekanika kuantum yang sesuai dengan aturan. Spektrofotometri NMR adalah salah satu teknik utama yang digunakan untuk mendapatkan informasi fisik, kimia, elektronik dan tentang struktur molekul. Spektrofotometri NMR pada dasarnya merupakan spektrofotometri absorbsi, sebagaimana spektrofotometri infra merah maupun spektrofotometer ultraviolet. Pada kondisi yang sesuai, suatu sampel dapat mengabsorpsi radiasi elektromagnetik daerah frekuensi radio, pada frekuensi yang tergantung dari sifat sifat sampel. Suatu plot dari frekuensi puncak-puncak absorbsi versus intensitas puncak memberikan suatu spektrum NMR. NMR digunakan untuk menentukan struktur dari komponen alami dan sintetik
yang
baru,
kemurnian
dari
komponen,
dan
arah
reaksi
kimia
sebagaimana hubungan komponen dalam larutan yang dapat mengalami reaksi kimia. Spektroskopi NMR merupakan alat yang dikembangkan dalam biologi structural. Dasar dari spektroskopi NMR adalah absorpsi radiasi elektromagnetik dengan frekuensi radio oleh inti atom. Frekuensi radio yang digunakan berkisar dari 0,1 sampai dengan 100 MHz. Bahkan, baru-baru ini ada spektrometer NMR yang menggunakan radio frekuensi sampai 500 MHz.
6
Inti proton (atom hidrogen) dan karbon (karbon 13) mempunyai sifat-sifat magnet. Bila suatu senyawa mengandung hidrogen atau karbon diletakkan dalam
bidang
magnet
yang
sangat
kuat
dan
diradiasi
dengan
radiasi
elektromagnetik maka inti atom hidrogen dan karbon dari senyawa tersebut akan menyerap energy melalui suatu proses absorpsi yang dikenal dengan resonansi magnetik. Absorpsi radiasi terjadi bila kekuatan medan magnet sesuai dengan frekuensi radiasi elektromagnetik. Proton tunggal 1H adalah isotop yang paling penting dalam hidrogen. Isotop ini melimpah hampir 100% dan jaringan hewan mengandung 80% air. 1H memproses momen magnetik yang besar dari nuclei yang penting secara biologi. Ketika pada medan magnet konstan, frekuensi NMR dari nuclei hanya bergantung pada momen magnetnya, frekuensi 1H paling tinggi pada spektrometer yang sama. Sebagai contoh, pada spektrometer 360 MHz untuk 1H, frekuensi untuk 31P adalah 145,76 MHz dan untuk 13C adalah sekitar 90 MHz. 13C adalah isotop karbon yang dapat digunakan untuk NMR. Di alam hanya ada 1,1%. Oleh karena itu, spektrum 13C yang diperoleh membutuhkan banyak waktu. Disamping itu spektrum 13C lebarnya adalah 200 ppm, yang identifikasinya mudah diperoleh pada metabolisme jaringan. Sensitivitas spektroskopi 13C dapat ditingkatkan dengan spektroskopi proton-observed carbon-edited. 2.1.2 Kegunaan Nuclear Magnetic Resonance
Pada umumnya metode ini berguna sekali untuk mengidentifikasi struktur senyawa atau rumus bangun molekul senyawa organik. Meskipun spektroskopi infra merah juga dapat digunakan untuk tujuan tersebut, analisis spektra NMR mampu memberikan informasi yang lebih lengkap. Dampak spektroskopi NMR pada senyawa bahan alam sangat penting. Ini dapat digunakan untuk mempelajari campuran analisis, untuk memahami efek dinamis seperti perubahan pada suhu dan mekanisme reaksi,
7
dan merupakan instrumen tak ternilai untuk memahami struktur dan fungsi asam nukleat dan protein. Teknik ini dapat digunakan untuk berbagai variasi sampel, dalam bentuk padat atau pun larutan. Aplikasi Spektroskopi NMR. Biasanya digunakan untuk mengidentifikasi atau menjelaskan informasi struktur rinci tentang senyawa kimia. Sebagai c ontoh: 1. Menentukan kemurnian obat-obatan. 2. Mengidentifikasi kontaminan dalam makanan, kosmetik, atau obat-obatan 3. Membantu ahli kimia penelitian menemukan apakah reaksi kimia telah terjadi di situs yang benar pada molekul. 4. Mengidentifikasi obat disita oleh polisi dan agen bea cukai. 5. Memeriksa struktur plastik, untuk memastikan mereka akan memiliki sifat yang diinginkan. 2.2 Hukum Yang Mendasari Kerja Spektroskopi Nuclear Magnetic Resonance
Metode spektroskopi jenis ini didasarkan pada penyerapan energi oleh partikel yang sedang berputar di dalam medan magnet yang kuat. Energi yang dipakai dalam pengukuran dengan metode ini berada pada daerah gelombang radio 75-0,5m atau pada frekuensi 4-600 MHz, yang bergantung pada jenis inti yang diukur. Inti yang dapat diukur dengan NMR yaitu : a) Bentuk bulat b) Berputar c) Bilangan kuantum spin = ½ d) Jumlah proton dan netron ganjil, contoh : 1H, 19F, 31P, 11B, 13C Spektrometri NMR (Nuclear Magnetic Resonance = Resonansi Magnetik Inti) berhubungan dengan sifat magnet dari inti atom. Spektroskopi NMR didasarkan pada penyerapan panjang gelombang radio oleh inti-inti tertentu dalam molekul organik, apabila molekul ini berada dalam medan magnet yang kuat. Inti atom unsur-unsur
8
dapat dikelompokkan menjadi dua, yakni atom unsur yang mempunyai spin atau tidak mempunyai spin. Spin inti akan menimbulkan medan magnet. Dari resonansi magnet proton (RMP), akan diperoleh informasi jenis hidrogen, jumlah hidrogen dan lingkungan hidrogen dalam suatu senyawa begitu juga dari resonansi magnet karbon (RMC). Prinsip dalam spektrometri NMR yaitu bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik) ditempatkan dalam medan magnet, akan timbul interaksi antara medan magnet luar tadi dengan magnet kecil (inti). Karena adanya interaksi ini, magnet kecil akan terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan keadaan yang kurang stabil (-)) yang energinya berbeda. Karena inti merupakan materi mikroskopik, maka energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi, artinya tidak kontinyu. Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan. ∆E = γhH/2π H = Kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer), h = Tetapan Planck, γ = Tetapan khas bagi jenis inti tertentu, disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk proton nilainya 2,6752 x 108 kg-1 s A (A= amper). Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik (ν) yang berkaitan dengan perbedaan energi (∆E), ∆E = hν Inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi (-). Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi (resonansi) disebut nuclear magnetic resonance(NMR). Frekuensi gelombang elektromagnetik yang diabsorbsi diungkapkan sebagai fungsi H.
9
ν = γH/2π Bila kekuatan medan magnet luar, yakni magnet spektrometer, adalah 2,3490 T(tesla; 1 T = 23490 Gauss), ν yang diamati sekitar 1 x 108 Hz = 100 MHz. Nilai frekuensi ini di daerah gelombang mikro. Secara prinsip, frekuensi gelombang elektromagnetik yang diserap ditentukan oleh kekuatan magnet dan jenis inti yang diamati. Namun, perubahan kecil dalam frekuensi diinduksi oleh perbedaan lingkungan kimia tempat inti tersebut berada. Perubahan ini disebut pergeseran kimia. Dalam spektrometri 1H NMR, pergeseran kimia diungkapkan sebagai nilai relatif terhadap frekuensi absorpsi (0 Hz) tetrametilsilan standar (TMS) (CH3)4Si. Frekuensi resonansi (frekuensi absorpsi) proton (atau inti lain) sebanding dengan kekuatan magnet spektrometer. Perbandingan data spektrum akan sukar bila spektrum yang didapat dengan magnet berbeda kekuatannya. Untuk mencegah kesukaran ini, skala δ, yang tidak bergantung pada kekuatan medan magnet, dikenalkan. Nilai δ didefinisikan sebagai berikut. δ = (∆ν/ν) x 106 (ppm) ppm = geseran kimia inti senyawa Δv = frekuensi sampel – 0 (frekuensi senyawa pembanding biasanya nol) v = frekuensi yang dipasang atau digunakan ν merupakan perbedaan frekuensi resonansi (dalam Hz) inti yang diselidiki dari frekuensi standar TMS (dalam banyak kasus) dan ν frekuensi (dalam Hz) proton ditentukan oleh spektrometer yang sama. Karena nilai ν/ν sedemikian kecil, nilainya dikalikan dengan 106. Jadi nilai δ diungkapkan dalam satuan ppm.
10
2.3 Komponen Pada Spektrofotometer NMR
Gambar 1. Bagan Instrumen Spektrofotometer NMR Instrumen NMR terdiri atas komponen-komponen utama berikut (Khopkar, 2003 & Sastrohamidjojo, 1994) : 1. Magnet ; kekuatan magnet menentukan akurasi dan kualitas suatu alat NMR. Ada tiga jenis magnet yang dipakai :
Magnet permanen
Elektromagnet
Magnet superkonduksi
11
Magnet Akurasi dan kualitas suatu alat NMR tergantung pada kekuatan magnetnya. Resolusiakan bertambah dengan kenaikkan kekuatan medannnya, bila medan magnetnyahomogen elektromagnet dan kumparan superkonduktor (selenoids). Magnet permanen mempunyai kuat medan 7046-14002 G, ini sesuai dengan frekuensioskilator antara 30-60 MHz. Termostat yang baik diperlukan karena magnet bersifatpeka terhadap temperatur. Elektromagnet memerlukan sistem pendingin,elektromagnet yang banyak di pasaran mempunyai frekuensi 60, 90 dan 100 MHz untuk proton. NMR beresolusi tinggi dan bermagnet superkonduktor dengan frekuensiproton 470 MHz. Pengaruh fluktuasi medan dapat diatasi dengan sistem pengunci frekuensi, dapat berupa tipe pengunci eksternal atau internal. Pada tipe eksternalwadah senyawa
pembanding
dengan
senyawa
sampel
berada
pada
tempat
terpisah,sedang pada tipe internal senyawa pembanding larut bersama-sama sampel. Senyawapembanding biasanya tetrametilsilan (TMS). 2. Generator medan magnet penyapu ; Suatu pasangan kumparan terletak sejajar terhadap permukaan magnet, digunakan untuk mengubah medan magnet pada suatu range yang sempit. Dengan memvariasikan arus searah melalui kumparan ini, medan efektif dapat diubah-ubahdengan perbedaan sekitar 10-3 gauss. Perubahan medan ini disinkronisasikan secaralinier dengan perubahan waktu. Untuk alat 60 MHz (proton), range sapuannya adalah235 x 10-3gauss. Untuk F19, C13, diperlukan sapuan frekuensi sebesar 10 KHz. 3. Sumber frekuensi radio, sinyal frekuensi oskilasi radio (transmiter) disalurkan pada sepasang kumparan yangpossinya 90º terhadap jalar dan magnet. Suatu oskilator yang tetap sebesar 60, 90atau 100 MHz digunakan dalam NMR beresolusi tinggi. 4. Detektor sinyal Sinyal frekuensi radio yang dihasilkan oleh inti yang beresolusi dideteksi dengan kumparan yang mengitari sampel dan tegak lurus terhadap
12
sumber. Sinyal listrik yangdihasilkan lemah dan biasanya dikuatkan dulu sebelum dicatat. 5. Perekaman (Rekorder) Pencatat sinyal NMR disinkronisasikan dengan sapuan medan, rekorder mengendalikan laju sapuan spektrum. Luas puncak dapat digunakan untukmenentukan jumlah relatif inti yang mengabsorpsi. 6. Tempat sampel dan kelengkapannya (Tempat sampel dan probe) Tempat sampel merupakan tabung gelas berdiameter 5mm dan dapat diisi cairansampai 0,4 ml. Probe sampel terdiri atas tempat kedudukan sampel, sumber frekuensi penyapu dan kumparan detektor dengan sel pembanding. Detektor dan kumparan penerima diorientasikan pada 90º. Probe sampel menggelilingi tabung sampel pada ratusan rpm dengan sumbu longitudinal. Untuk NMR beresolusi tinggi, sampel tidak boleh terlalu kental. Biasanya digunakan konsentrasi larutan 2-15%. Pelarut yang baik unutk NMR sebaiknya tidak mengandung proton seperti CS2, CCl4. Pelarut – pelarut berdeuterium juga sering digunakan seperti CDCl3 atau C6D6. (Khopkar, 2003). 2.4 Kelebihan dan Kekurangan spektroskopi nuclear magnetic resonance
Kelebihan dari alat ini adalah dapat mengidentifikasi adanya senyawa organic dalam sampel.
Kelemahan dari alat ini adalah mahal dalam pngujiannya, tidak dapat menggunakan pelarut CCl4 pelarut ini sangat nonpolar sehingga mempunyai kapasitas pelarutan yang relatif rendah. Misalnya tidak dapat melarutkan senyawa-senyawa yang bersifat polar. Karena hal-hal tersebut maka terdapat beberapa pelarut yang sering digunakan pada spektrometer NMR yakni pelarut
yang
telah terdeuterasi, misalnya
Deuterokloroform
(CDCl3),
Heksadeterobenzena (C6D6), Aseton-d6 (CD3COCD3)
13
2.5 Contoh Proses Penelitian yang Menggunakan Alat Spektroskopi NMR
a.
Bidang Kedokteran Spektroskopi NMR merupakan alat yang dikembangkan dalam biologi struktural. NMR manjadi sebuah teknik alternatif selain kristalografi X-Ray, untuk memperoleh informasi struktur dan resolusi dinamik atomik dan studi interaksi molekuler dari makromolekul biologi pada kondisi larutan secara fisiologi. Usaha sangat penting untuk memperluas aplikasi NMR untuk sistem molekul yang lebih besar, karena jumlah yang lebih besar secara biologi dibutuhkan kompleks makromolekul dan makromolekuler yang memiliki massa molekuler melebihi range yang sacara prakis digunakan untuk spektroskopi NMR konvensional dalam larutan. Peningkatan ukuran ini memberikan batasan, contohnya, penentuan struktur protein yang tidak dapat dikristalkan, termasuk membran protein integral, penelitian interaksi molekuler melibatkan molekul besar dan penghimpunan makromolekuler, dan penentuan struktur dari oligonukleotida yang lebih besar dan kompleks dengan protein.
b.
Bidang farmasi NMR tes untuk vaksin berbasis karbohidrat oleh Christopher Jones (hal. 840-850). Antibodi terhadap permukaan sel karbohidrat banyak mikroba patogen melindungi terhadap infeksi. Ini awalnya dimanfaatkan oleh
perkembangan
vaksin
polisakarida
murni,
namun
vaksin
glycoconjugate, di mana permukaan sel karbohidrat dari mikroba patogen adalah kovalen dilampirkan ke pembawa protein yang tepat, terbukti cara yang paling efektif untuk menghasilkan ini kekebalan protektif. vaksin karbohidrat berbasis terhadap Haemophilus influenzae tipe b, Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae dan Salmonella serotype Typhi enterica (S. Typhi) sudah berlisensi, dan produk serupa banyak dalam
14
berbagai tahap pembangunan. Bagi banyak dari vaksin, tes biologis tidak tersedia atau tidak layak dan spektroskopi NMR membuktikan alat yang berharga untuk kontrol karakterisasi dan kualitas produk yang ada dan novel. Kajian ini menyoroti beberapa daerah di mana NMR spektroskopi saat ini digunakan, dan di mana perkembangan lebih lanjut dapat diharapkan. Kuantitatif NMR spektroskopi-Aplikasi dalam analisis obat oleh U. Holzgrabe; R. Deubner, C. Schollmayer; B. Waibel (hal. 806-812). Spektroskopi NMR menjadi metode perbandingan utama pengukuran sangat cocok untuk mengevaluasi kualitas obat-obatan. Spektroskopi NMR dapat digunakan untuk identifikasi zat obat, identifikasi dan kuantifikasi kotoran yang timbul dari jalur sintesis dan degradasi, atau pelarut sisa serta penentuan
isi
assay.
Kajian
ini
memberikan
gambaran
penerapan
spektroskopi NMR kuantitatif dalam Internasional monographs, Farmakope dan untuk tujuan lisensi.
c.
Bidang Biologi Molekuler NMR pada biologi melekuler dilakukan pada sample dalam bentuk larutan yang terlebih dahulu dilakukan pemurnian atau ekstraksi. Dengan NMR dapat diketahui struktur molekulernya dan perubahan yang terjadi ketika mendapat ganguan dari luar (rangsangan, penyakit atau penambahan zat lain). Untuk protein dan protein komplek dengan massa molekuler sekitar 25-30 kDa kualitas spektra menurun dengan cepat membatasi mayor A ketika bekerja dengan makromolekul besar yang berasal dari kecepatan relaksasi tinggi signal NMR, menyebabkan garis tajam yang melebar, yang berpindah menuju resolusi spektra yang lebih sedikit dan perbandingan signal-to-noise yang rendah. Banyak peningkatan kualitas spektra NMR dari biologi makromolekuler dengan massa molekuler sekitar diatas 25 kDa dapat diperoleh dengan deuterasi, teknik yang telah dipakai dalam biologi NMR 15
selama lebih dari 30 tahun. Dikombinasikan dengan label 15N dan 13C, label 2H mengalami pemulihan yang sangat mengesankan sekitar 10 tahun yang lalu dan telah menjadi alat yang paling penting untuk menentukan struktur yang lebih besar dalam larutan.
d.
Studi Larutan NMR pada Protein Membran Protein membran berperan pada beberapa fungsi fisiologi yang penting, dan dalam membentuk kunci target obat-obatan. Studi struktural protein membran oleh X-ray crystallography atau oleh NMR spektroskopi lebih sulit daripada untuk protein yang dapat dilarutkan. Karena sistem membran yang nyata terlalu besar untuk diteliti dengan ekperimen larutan NMR, protein membran sering diencerkan dalam detergen misel. Dari sistem micellar , spektra dapat diperoleh menggunakan TROSY (Transverse Relaxation-Optimized
Spectroscopy).
Membran
protein
dalam
detergen/lemak misel menghasilkan sedikit resonansi NMR dan sinyal overlap berkurang daripada protein globular dari massa molekuler yang sama. Walaupun molekul detergen dapat menunjukkan fraksi yang besar dari keseluruhan massa yang besar dari pencampuran misel, pelabelan isotop yang sesuai seperti tanda 13C, 15N dari protein dan atau menggunakan detergen deuterasi, memastikan bahwa sinyal NMR protein dapat dideteksi dengan besar atau tanpa interferensi dari sinyal molekul detergen.
16
BAB III KESIMPULAN
1. Spektrofotometri NMR adalah salah satu teknik utama yang digunakan untuk mendapatkan informasi fisik, kimia, elektronik dan tentang struktur molekul dimana pada kondisi yang sesuai, suatu sampel dapat mengabsorpsi radiasi elektromagnetik daerah frekuensi radio, pada frekuensi yang tergantung dari sifat-sifat sampel. 2. Komponen yang terdapat dalam spektroskopi NMR adalah magnet, generator medan magnet penyapu, sumber frekuensi radio, detector sinyal, rekorder, tempat sampel dan probe sampel. 3. Metode spektroskopi jenis NMR didasarkan pada penyerapan energi oleh partikel yang sedang berputar di dalam medan magnet yang kuat. Energi yang dipakai dalam pengukuran dengan metode ini berada pada daerah gelombang radio 75-0,5 m atau pada frekuensi 4-600 MHz, yang bergantung pada jenis inti yang diukur. 4. Spektrofotometer NMR ini dapat diaplikasikan dalam bidang kedokteran, bidang farmasi, biologi molekuler, dan studi larutan NMR pada protein membran.
17
DAFTAR PUSTAKA
Khopkar, S. (2003). Konsep Dasar kimia Analitik. Jakarta: UI-Press.
Sastrohamidjojo, H. (1994). Spektroskopi Resonansi Magnetik Inti (Nuclear Magnetic Resonance, NMR). Yogyakarta: Liberty.s
Mistar,
Sandi.(2010).
Jurnal
farmasi
dan
analisis
biomedis.
http://sandymistar.blogspot.co.id/2010/17/jurnal-farmasi-dan-analis-biomedis. Diakses : 23 Desember 2017
18
