LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANALISIS I METODE SPEKTROFOTOMETRI DERIVATIF ( PENETAPAN KADAR TEOFILIN DALAM CAMPURAN TEOFILIN DAN PARASETAMOL )
Oleh : Kelompok VIII
Ni Made Oka Dwicandra
(0908505071)
A.A.Kt.Sri Trisna Dewi Widhiani (0908505072) Charli Chanjaya
(0908505073)
Putu Aan Pustiari
(0908505074)
JURUSAN FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA 2011
METODE SPEKTROFOTOMETRI DERIVATIF ( PENETAPAN KADAR TEOFILIN DALAM CAMPURAN TEOFILIN DAN PARACETAMOL )
I. Tujuan
1. Membuat spektra dari masing-masing komponen dalam campuran 2. Menentukan panjang gelombang zero crossing 3. Membuat kurva baku dari larutan standarnya pada panjang gelombang zero crossing 4. Menetapkan kadar teofilin
II. Dasar Teori
Saat ini banyak beredar sediaan obat dengan lebih dari dua komponen zat aktif, terutama sediaan analgesik. Salah satu kombinasi zat aktif yang sering digunakan adalah parasetamol dan teofilin yang berkhasiat sebagai analgesik dan antipiretik dalam produk influenza dengan berbagai merek dagang misalnya: Anarin, Anaflu, Cold, Contra flu, Corexin dan Refagan (anonim a, 2003).
Penentuan kadar teofilin dalam campuran teofilin dan paracetamol perlu dilakukan dengan menggunakan metode spektrofotometri derivatif karena serapan maksimum dari paracetamol dan teofilin berada pada panjang gelombang yang berdekatan. Spektrum yang tumpang tindih menyebabkan kesulitan dalam penetapan kadar teofilin karena terganggu oleh serapan paracetamol. Metode spektrofotometri derivatif dapat digunakan untuk meningkatkan pemecahan puncak yang saling tumpang tindih tersebut sehingga teofilin dapat ditetapkan kadarnya tanpa terganggu oleh serapan paracetamol (Wulandari dkk., 2008). Untuk suatu larutan yang mengandung dua komponen yang menyerap, x dan y, serapan/absorbansi (A) diukur pada dua panjang gelombang. Ketelitian yang tinggi didapatkan dengan memilih panjang gelombang yang serapannya maksimal karena dengan pergeseran sedikit pada kurva serapan tidak menyebabkan perubahan absorbansi yang terlampau jauh. Pada metode spektrofotometri derivatif, jumlah komponen dalam campuran dapat mencapai 8 komponen dengan syarat selisih panjang gelombang maksimum antara komponen minimal 5 nm (Fatah, 2008). Jika jumlah komponen dalam sampel lebih dari 3 maka untuk menghitung kadar digunakan software multikomponen yang terdapat pada alat spektrofotometer UV-VIS. Pada spektrofotometri konvensional, spektrum dapat dibuat dengan cara memplot serapan A, terhadap panjang gelombang λ, sedangkan pada metode derivatif, plot A melawan plot
METODE SPEKTROFOTOMETRI DERIVATIF ( PENETAPAN KADAR TEOFILIN DALAM CAMPURAN TEOFILIN DAN PARACETAMOL )
I. Tujuan
1. Membuat spektra dari masing-masing komponen dalam campuran 2. Menentukan panjang gelombang zero crossing 3. Membuat kurva baku dari larutan standarnya pada panjang gelombang zero crossing 4. Menetapkan kadar teofilin
II. Dasar Teori
Saat ini banyak beredar sediaan obat dengan lebih dari dua komponen zat aktif, terutama sediaan analgesik. Salah satu kombinasi zat aktif yang sering digunakan adalah parasetamol dan teofilin yang berkhasiat sebagai analgesik dan antipiretik dalam produk influenza dengan berbagai merek dagang misalnya: Anarin, Anaflu, Cold, Contra flu, Corexin dan Refagan (anonim a, 2003).
Penentuan kadar teofilin dalam campuran teofilin dan paracetamol perlu dilakukan dengan menggunakan metode spektrofotometri derivatif karena serapan maksimum dari paracetamol dan teofilin berada pada panjang gelombang yang berdekatan. Spektrum yang tumpang tindih menyebabkan kesulitan dalam penetapan kadar teofilin karena terganggu oleh serapan paracetamol. Metode spektrofotometri derivatif dapat digunakan untuk meningkatkan pemecahan puncak yang saling tumpang tindih tersebut sehingga teofilin dapat ditetapkan kadarnya tanpa terganggu oleh serapan paracetamol (Wulandari dkk., 2008). Untuk suatu larutan yang mengandung dua komponen yang menyerap, x dan y, serapan/absorbansi (A) diukur pada dua panjang gelombang. Ketelitian yang tinggi didapatkan dengan memilih panjang gelombang yang serapannya maksimal karena dengan pergeseran sedikit pada kurva serapan tidak menyebabkan perubahan absorbansi yang terlampau jauh. Pada metode spektrofotometri derivatif, jumlah komponen dalam campuran dapat mencapai 8 komponen dengan syarat selisih panjang gelombang maksimum antara komponen minimal 5 nm (Fatah, 2008). Jika jumlah komponen dalam sampel lebih dari 3 maka untuk menghitung kadar digunakan software multikomponen yang terdapat pada alat spektrofotometer UV-VIS. Pada spektrofotometri konvensional, spektrum dapat dibuat dengan cara memplot serapan A, terhadap panjang gelombang λ, sedangkan pada metode derivatif, plot A melawan plot
λ, ini ditransformasikan menjadi plot dA/dλ dA/d λ melawan plot λ untuk derivatif pertama, dan 2
2
d A/dλ A/dλ
melawan λ untuk derivatif kedua dan seterusnya. Panjang gelombang serapan
maksimum suatu senyawa pada spektrum normal akan menjadi
zero crossing pada
spektrum derivatif pertama. Panjang gelombang tersebut tidak mempunyai serapan atau dA/d = 0. Bila panjang gelombang zero crossing masing-masing senyawa tidak sama dengan panjang gelombang pada serapan maksimumnya, maka penetapan kadar campuran dua senyawa dapat dilakukan tanpa pemisahan terlebih dahulu. Akan tetapi apabila panjang gelombang zero crossing masing-masing senyawa sama dengan panjang gelombang pada serapan maksimumnya akan terjadi pelebaran pita, maka kurva derivatif pertama tidak akan membantu pemisahan spektranya. Pada situasi tersebut maka dicoba derivatif kedua (Fatah, 2008). Derivasi atau pengunaan derivatif kedua dan selanjutnya akan menyebabkan terbentuknya spektrum yang lebih tinggi pada derivatif selanjutnya (Gambar 1). Dengan demikian jumlah spektrum akan bertambah karena pemecahan sejumlah puncak-puncak yang lebih terinci menjadi dua spektrum.
Gambar 1. Bentuk spektrum derivatif pertama sampai keempat suatu pita Gauss (Fatah, 2008).
Metode spektrofotometri derivatif telah diaplikasikan secara luas di dalam kimia analisis kuantitatif, analisis lingkungan, farmasetik, klinik, forensik, biomedik, dan industri.
Metode
ini
merupakan
metode
manipulatif
terhadap
spektra
pada
spektrofotometri UV-VIS dan merupakan salah satu analisis multi komponen yang dapat dilakukan apabila: 1.
Hasil preparasi sampel tidak memungkinkan memungkinkan mendapatkan senyawa tunggal
2.
Tidak diinginkan pemisahan dalam preparasi sampel
3.
Spektrum zat tersebut mungkin tersembunyi dalam suatu bentuk spektrum besar yang saling tumpang tindih dengan mengabaikan proses pemisahan zat yang bertingkat- tingkat.
4.
Senyawa yang akan ditentukan kadarnya memiliki absorbansi rendah dan memiliki pengaruh dapat meningkatkan nilai absorbansi (Hayun dan Yenti, 2006). Penetapan kadar teofilin dalam campuran paracetamol dan teofilin secara
spektrofotometri derivatif dapat dilakukan dengan menggunakan dua metode yaitu metode zero crossing dan peak-to-peak (Wulandari dkk., 2008).
a. Metode Zero Crossing
Spektra
serapan
normal
salah
satu
konsentrasi
dari
masing-masing
senyawa/komponen dibuat spektra derivat pertama, derivat kedua, dan derivat ketiga dengan menggambarkan selisih absorban dua panjang gelombang berdekatan melawan harga rata-rata dua panjang gelombang tersebut. Dari spektra derivat tersebut ditentukan panjang gelombang zero crossing komponen, di mana zero crossing masing-masing zat ditunjukkan oleh panjang gelombang yang memiliki serapan nol pada berbagai konsentrasi. Apabila suatu campuran zat memiliki memiliki
zero
crossing lebih dari satu, maka yang dipilih untuk dijadikan analisis adalah zero crossing yang:
Serapan senyawa pasangannya dan campurannya persis sama, karena pada
tersebut dapat secara selektif mengukur serapan senyawa pasangannya. Memiliki serapan yang paling besar, karena pada serapan yang paling besar, serapannya lebih stabil sehingga kesalahan analisis dapat diperkecil (Hayun dan Yenti, 2006) b. Metode Peak-to-Peak
Spektrum serapan larutan baku teofilin dan sampel dibuat spektrum derivatif pertama. Spektrum derivatif pertama dibuat dengan memplotkan dA/d λ terhadap panjang gelombang (λ). Amplitudo diperoleh dari selisih serapan 2 panjang gelombang yang berderet teratur dibagi Δλ, dalam hal ini Δλ adalah 1 nm (Wulandari dkk., 2008) . Panjang gelombang peak-to-peak ditentukan dari penggabungan spektrum derivatif larutan baku kafein dan sampel. Dari hasil penggabungan spektrum derivatif tersebut, dicari daerah panjang gelombang di mana terdapat spektrum yang saling
berhimpitan satu sama lain secara total yang menghasilkan puncak maksimum dan puncak minimum.
Teofilin
Teofilin memiliki nama lain Anhydrous Theophylline, 1,3-Dimethylxanthine; Teofilina dan Theophyllinum. Bobot molekul dari obat ini adalah 180,2. Rumus struktur dari teofilin dapat dilihat pada gambar di bawah ini
Gambar 2. Rumus struktur teofiln (3,7-Dihydro – 1,3 – dimethyl – 1 H -purine – 2,6 – dione) Teofilin berupa serbuk kristal putih dengan titik lebur 270° -
274°. 1 bagian
teofilin terlarut dalam 120 bagian air, 80 bagian etanol dan 110 bagian kloroform; terlarut sebagian dalam eter; larut dalam asam encer, ammonia, dan larutan alkali hidroksida. Absorbansi teofilin pada
max
270 nm dalam Larutan asam adalah sebesar 536 a sedangkan
dalam larutan alkali atau basa absobansinya sebesar 650a pada
max
275 nm. Kurva
absorbansi teofilin pada larutan asam serta basa dapat dilihat pada gambar di bawah.
Gambar 3. Spektrum Teofilin
Paracetamol p – aminophenol N Paracetamol memiliki nama lain Acetaminophen atau N -Acetyl –
(4-Hydroxyphenyl)acetamide. Berat molekulnya 151,2 (anonim b, 2005).
Gambar 4. Rumus Struktur Paracetamol Paracetamol berupa kristal putih atau terdiri dari serbuk kristal. Titik didihnya dalam air berkisar antara 169.0° sampai 170.5° C. Paracetamol sedikit larut dalam air dingin, sangat larut dalam air panas, larut dalam etanol, metanol, dimetilformamide, etilene diklorida, aseton, dan etil asetat; sedikit larut dalam eter dan kloroform; serta tidak larut dalam petrolium eter, pentane dan benzene (anonim b, 2005). 1 1 Larutan asam encer — 245 (A 1=668a); Larutan basa encer — 257 nm (A 1=715a)
(anonim b, 2005).
Gambar 5. Spektrum paracetamol
III. Alat dan Bahan a. Alat
Spektrofotometer UV-VIS
Kuvet
Beaker glass
Labu ukur
Pipet volume
Pipet tetes
Botol vial
b. Bahan
Larutan stok baku parasetamol 1 mg/ml
Larutan stok baku teofilin 1 mg/ml
Sampel larutan paracetamol dan teofilin
Aquades
IV. Cara Kerja
1. Pembuatan spektra campuran paracetamol dan teofilin. Dibuat spektrum normal dari larutan tersebut dengan rentang panjang gelombang 200-300 nm. 2. Penentuan zero crossing. Spektra serapan normal yang diperoleh, dibuat spektra derivat pertama, derivat kedua dan derivat ketiga dengan menggambarkan selisih absorban dua panjang gelombang terhadap harga rata-rata dua panjang gelombang tersebut. Dari spektra derivat tersebut ditentukan panjang gelombang zero crossing paracetamol, di mana dA/dλ paracetamol bernilai nol (Susanti dkk., 2010). 3. Pembuatan kurva baku. Larutan baku teofilin dibuat seri konsentrasi 0,75; 1,25; 1,75; 2,25; dan 2,75 mg%. Kurva baku dibuat dengan mengukur seri kadar larutan baku 3
3
teofilin pada panjang gelombang zero crossing. Nilai d A/dλ spektrum dan kadar dibuat dengan persamaan linier sehingga diperoleh persamaan y = bx + a (y = nilai 3
3
d A/dλ , x = konsentrasi; b = slope; a = derau). 4. Penetapan kadar teofilin: Larutan sampel campuran dibaca pada panjang gelombang 3
3
zero crossing paracetamol. Nilai d A/dλ spektrum teofilin pada panjang gelombang zero crossing paracetamol dan dimasukkan ke dalam persamaan kurva baku teofilin.
V. Data Pengamatan dan Perhitungan 1. Absorbansi Parasetamol dan Teofilin pada Rentang Panjang Gelombang 220320 nm A Paracetamol
A Theofilin
200
0,697
0,626
203
0,552
0,688
206
0,4
0,678
209
0,234
0,548
212
0,146
0,365
215
0,128
0,225
218
0,133
0,147
221
0,148
0,117
224
0,163
0,102
227
0,183
0,091
230
0,1197
0,079
233
0,217
0,059
236
0,237
0,041
239
0,248
0,034
242
0,249
0,034
245
0,244
0,045
248
0,236
0,055
251
0,233
0,073
254
0,197
0,107
257
0,153
0,164
260
0,121
0,206
263
0,087
0,251
266
0,065
0,28
269
0,052
0,293
272
0,044
0,295
275
0,037
0,285
278
0,031
0,264
281
0,025
0,222
284
0,018
0,161
287
0,008
0,084
290
-0,002
0,026
293
-0,009
-0,004
296
-0,015
-0,019
299
-0,019
-0,025
2. Absorbansi Larutan Baku Teofilin Konsentrasi (
μg
mL
5
5,5
5,88
6
6,5
)
λ
(nm)
A
274
0,354
277
0,341
280
0,310
274
0,405
277
0,392
280
0,359
274
0,432
277
0,414
280
0,381
274
0,433
277
0,416
280
0,383
274
0,502
277
0,486
280
0,449
3. Absorbansi Sampel Campuran Parasetamol dan Teofilin λ (nm)
A
274
0,528
277
0,502
280
0,462
VI. Perhitungan 1. Pengenceran Larutan Parasetamol
Diketahui
: C stok Paracetamol
:1
C larutan Paracetamol : 4
mg
= 1000
mL
μg
mL
μg
mL
V larutan Paracetamol : 10 mL Ditanya
: V stok Paracetamol yang diperlukan = ... ?
Perhitungan : Dilakukan pengenceran sebanyak 2 kali, untuk menghindari kesalahan pemipetan. Terlebih dahulu dibuat larutan paracetamol dengan konsentrasi 100 Diketahui
: C stok Paracetamol
:1
mg
= 1000
mL
C larutan Paracetamol : 100
μg
μg
mL
μg
mL
V larutan Paracetamol : 10 mL
C stok Paracetamol
.
V stok
=
C larutan Paracetamol
.
Paracetamol
1000
μg
mL
.
V stok
Paracetamol
=
100
Paracetamol
V stok
100
=
Paracetamol
V stok Paracetamol
V larutan
=
μg
mL
g
mL g 1000
.10ml mL
1 mL
.
10 mL
mL
Pengenceran kedua: Diketahui
: C stok Paracetamol
: 100
C larutan Paracetamol : 4
μg
mL
μg
mL
V larutan Paracetamol : 10 mL C stok Paracetamol
V stok
.
=
C larutan Paracetamol
.
Paracetamol
100
μg
mL
Paracetamol
V stok
.
V larutan
=
4
Paracetamol
4
V stok
=
Paracetamol
V stok
μg
.
mL
10 mL
g
.10ml mL g 100 mL
=
0,4 mL
Paracetamol
Jadi, untuk membuat larutan paracetamol dengan konsentrasi 4 larutan paracetamol 100
μg
mL
μg
mL
dipipet
sebanyak 0,4 ml, kemudian diencerkan dengan
aquadest hingga 10 ml.
2. Pengenceran Larutan Teofilin
Diketahui
Ditanya
: C stok Teofilin
:1
mg mL
= 1000
μg
mL
μg
C larutan Teofilin
:4
V larutan Teofilin
: 10 mL
mL
: V stok Teofilin yang diperlukan?
Perhitungan : Dilakukan pengenceran sebanyak 2 kali, untuk menghindari kesalahan pemipetan. Terlebih dahulu dibuat larutan teofilin dengan konsentrasi 100 Diketahui
: C stok Teofilin
:1
mg mL μg
C larutan Teofilin
: 100
V larutan Teofilin
: 10 mL
mL
= 1000
μg
mL
μg
mL
C stok Teofilin μg
1000
mL
.
V stok Teofilin
=
C larutan Teofilin
.
V larutan Teofilin
.
V stok Teofilin
=
100
μg
.
10 mL
.
V larutan Teofilin
.
10 mL
100
V stok Teofilin
=
V stok Teofilin
=
mL
g
mL g 1000
.10ml mL
1 mL
Pengenceran kedua: Diketahui
: C stok Teofilin
: 100
mL
μg
C larutan Teofilin
:4
V larutan Teofilin
: 10 mL
mL
C stok Teofilin
.
V stok Teofilin
=
μg
.
V stok Teofilin
=
100
μg
mL
C larutan Teofilin 4 4
V stok Teofilin
=
V stok Teofilin
=
μg
mL
g
.10ml mL g 100 mL
0,4 mL
Jadi, untuk membuat larutan teofilin dengan konsentrasi 4 teofilin 100
μg
mL
dipipet larutan
sebanyak 0,4 ml, kemudian diencerkan dengan aquadest hingga
mL
10 ml.
3. Penentuan absorbtivitas molar teofilin
Diketahui
μg
: Amax teofilin
: 0,295
Tebal kuvet (b)
: 1 cm
C
:4
Teofilin
μg
mL
Ditanya
: Absorbtivitas molar teofilin (ε) = … ?
Jawab
: A = εb c ε=
ε=
0,295 g 1cm 4
mL
= 0,07375 mL
g cm
4. Penentuan konsentrasi larutan seri baku teofilin
Konsentrasi larutan dibuat agar tidak terlalu pekat atau terlalu encer, sehingga dibuat larutan yang memberikan absorbansi 0,434 Diketahui
: A
: 0,434
Tebal kuvet (b)
: 1 cm
εteofilin
: 0,07375
Ditanya
: Cteofilin ketiga ?
Jawab
: A = εb c C= =
mL
g cm
A b 0,434 1cm 0,07375 cm - 1 ml/ g
= 5,88 μg/ml
Dibuat satu seri larutan baku teofilin dengan konsentrasi : 5 μg/ml; 5,5 μg/ml; 5,88 μg/ml; 6 μg/ml; 6,5 μg/ml
5. Pengenceran Untuk Pembuatan Seri Larutan Baku Teofilin
Diketahui
: C stok Teofilin V larutan baku teofilin
Ditanya
: 100
g mL
: 10 mL
: V stok Teofilin yang dipipet ?
Perhitungan :
V stok Teofilin - konsentrasi 1 = 5 μg/ml C stok Teofilin
.
V stok Teofilin
=
μg
.
V stok Teofilin
=
100
mL
C Teofilin dalam 5
Sampel
μg
mL
.
V Sampel
.
10 mL
5
g
V stok Teofilin
=
.10ml mL g 100 mL
V stok Teofilin
=
0,5 mL
Jadi, volume yang dipipet dari larutan stok teofilin 100
g mL
adalah 0,5 mL.
- konsentrasi 2 = 5,5 μg/ml C stok Teofilin
.
V stok Teofilin
=
C Teofilin dalam
μg
.
V stok Teofilin
=
5,5
100
mL
5,5
V stok Teofilin
100
V stok Teofilin
=
μg
mL
g
=
Sampel
mL g
.
V Sampel
.
10 mL
.10ml mL
0,55 mL g
Jadi, volume yang dipipet dari larutan stok teofilin 100
mL
adalah 0,55 mL.
- konsentrasi 3 = 5,88 μg/ml C stok Teofilin
.
V stok Teofilin
=
μg
.
V stok Teofilin
=
100
mL
C Teofilin dalam 5,88 5,88
V stok Teofilin
=
V stok Teofilin
=
Sampel
μg
mL
.
V Sampel
.
10 mL
g
.10ml mL g 100 mL
0,59 mL
Jadi, volume yang dipipet dari larutan stok teofilin 100
g mL
adalah 0,59 mL.
- konsentrasi 4 = 6 μg/ml C stok Teofilin
.
V stok Teofilin
=
μg
.
V stok Teofilin
=
100
mL
C Teofilin dalam 6 6
Sampel
μg
mL
.
V Sampel
.
10 mL
g
V stok Teofilin
=
.10ml mL g 100 mL
V stok Teofilin
=
0,6 mL
Jadi, volume yang dipipet dari larutan stok teofilin 100
g mL
adalah 0,6 mL.
- konsentrasi 5 = 6,5 μg/ml C stok Teofilin
.
V stok Teofilin
=
C Teofilin dalam
μg
.
V stok Teofilin
=
6,5
100
mL
6,5
V stok Teofilin
=
V stok Teofilin
=
μg
d
Diketahui
: λ1
= 200 nm
λ2
= 203 nm
A1
= 0,626
A2
= 0,688
: dA
Ditanya
d
Perhitungan : dA d
dA d dA d
dA d
A2
A1
2
1
0,688 0,626 203 nm 200 nm 0,062 3 nm 0,02067 nm
1
Diketahui
: λ1 = 200 nm λ2 = 203 nm
Ditanya
:
Perhitungan :
V Sampel
.
10 mL
.10ml mL g 100 mL
0,65 mL
6. Penentuan Panjang Gelombang Zero Crossing
a.
mL
.
g
Jadi, volume yang dipipet dari larutan stok teofilin 100
dA
Sampel
g mL
adalah 0,65 mL.
1
2
2 200 nm 203 nm 2
201,5 nm
Dengan cara yang sama, diperoleh : DA I Paracetamol
A Paracetamol
dA
d
201,5
0,697
-0,048333333
204,5
0,552
-0,050666667
207,5
0,4
-0,055333333
210,5
0,234
-0,029333333
213,5
0,146
-0,006
216,5
0,128
0,001666667
219,5
0,133
0,005
222,5
0,148
0,005
225,5
0,163
0,006666667
228,5
0,183
-0,0211
231,5
0,1197
0,032433333
234,5
0,217
0,006666667
237,5
0,237
0,003666667
240,5
0,248
0,000333333
243,5
0,249
-0,001666667
246,5
0,244
-0,002666667
249,5
0,236
-0,001
252,5
0,233
-0,012
255,5
0,197
-0,014666667
258,5
0,153
-0,010666667
261,5
0,121
-0,011333333
264,5
0,087
-0,007333333
267,5
0,065
-0,004333333
270,5
0,052
-0,002666667
273,5
0,044
-0,002333333
276,5
0,037
-0,002
279,5
0,031
-0,002
282,5
0,025
-0,002333333
285,5
0,018
-0,003333333
288,5
0,008
-0,003333333
291,5
-0,002
-0,002333333
294,5
-0,009
-0,002
297,5
-0,015
-0,001333333
Karena pada derivat pertama tidak diperoleh nilai nol, dihitung derivat kedua dari absorbansi paracetamol 2 b. Derivat kedua d A
Diketahui
2
d
: =
-0,048333333
= -0,050666667 λ1 = 200 nm λ2 = 203 nm Ditanya Perhitungan :
2
: d A
2
d =?
2
d A
?
2
d 2
d A d 2
2
d A 2
d
- 0,05066666 7 (-0,0483333 33) (203 nm) 2
(200 nm) 2
0,002333334 nm
1
1,209 nm 2
2
d A 2
d
0,00000192 9969671905 18 nm
3
Dengan cara yang sama, dihitung turunan pertama dan kedua dari setiap konsentrasi di atas. Sehingga didapat derivat pertama dan kedua sebagai berikut.
DA I Paracetamol
A Paracetamol
dA
DA II Paracetamol dA
d
d
201,5
0,697
-0,048333333
-0,000001929969671905180000000000
204,5
0,552
-0,050666667
-0,000003803314316761750000000000
207,5
0,4
-0,055333333
0,000020883534136546200000000000
210,5
0,234
-0,029333333
0,000018474531538664600000000000
213,5
0,146
-0,006
0,000005984907624251880000000000
216,5
0,128
0,001666667
0,000002566076469078770000000000
219,5
0,133
0,005
0,000000000000000000007244479209
222,5
0,148
0,005
0,000001248439450686640000000000
225,5
0,163
0,006666667
-0,000020522296132052200000000000
228,5
0,183
-0,0211
0,000039046924386092900000000000
231,5
0,1197
0,032433333
-0,000018550515958723300000000000
234,5
0,217
0,006666667
-0,000002132196162046900000000000
237,5
0,237
0,003666667
-0,000002339181286549710000000000
240,5
0,248
0,000333333
-0,000001386001386001390000000000
243,5
0,249
-0,001666667
-0,000000684462696783026000000000
246,5
0,244
-0,002666667
0,000001126887536623850000000000
249,5
0,236
-0,001
-0,000007348029392117570000000000
252,5
0,233
-0,012
-0,000001760176017601760000000000
255,5
0,197
-0,014666667
0,000002609262883235490000000000
258,5
0,153
-0,010666667
-0,000000429830217064260000000000
261,5
0,121
-0,011333333
0,000002549394518801790000000000
264,5
0,087
-0,007333333
0,000001890359168241960000000000
267,5
0,065
-0,004333333
0,000001038421599169260000000000
270,5
0,052
-0,002666667
0,000000205380981721093000000000
273,5
0,044
-0,002333333
0,000000203128173877717000000000
276,5
0,037
-0,002
0,000000000000000000000000000000
279,5
0,031
-0,002
-0,000000198767640628107000000000
282,5
0,025
-0,002333333
-0,000000589970501474925000000000
285,5
0,018
-0,003333333
-0,000000000000000000000506340769
288,5
0,008
-0,003333333
0,000000577700751010977000000000
291,5
-0,002
-0,002333333
0,000000190585096245473000000000
294,5
-0,009
-0,002
0,000000377287304282211000000000
297,5
-0,015
-0,001333333
-0,000000373482726423904000000000
Panjang gelombang zero crossing = 276,5 nm, dibulatkan menjadi 277 nm
7. Kurva Baku Derivat Kedua Teofilin
a. Derivat pertama dA
d
μg
Konsentrasi 5
mL
: λ1 = 274 nm
Diketahui
λ2 = 277 nm A1 = 0,354 A2 = 0,341 : dA
Ditanya
d
Perhitungan : dA d
dA d dA d dA d
A2
A1
2
1
0,341 0,354 277 nm 274 nm 0,013
3 nm 0,0043 nm
1
: λ2 = 277 nm
Diketahui
λ3 = 280 nm A2 = 0,341 A3 = 0,310 : dA
Ditanya
d
Perhitungan : dA d
dA d dA d
dA d
A3 A2
3 2
0,310 0,341 280nm 277 nm
0,031
3 nm
0,093 nm
2 b. Derivat kedua d A
1
d 2 μg
Konsentrasi 5
mL
Diketahui
: =
-0,00433333
= -0,01033333 λ1 = 274 nm λ2 = 277 nm 2
: d A
Ditanya
2
d =?
Perhitungan :
2
d A 2 d 2
d A 2
d
- 0,0103
(277 nm) 2
2
d A d 2
(-0,0043) ( 274 nm) 2
0,0006 nm
1
1,653 nm 2
2
d A 2
d
0,000363 nm
3
Dengan cara yang sama, dihitung turunan pertama dan kedua dari setiap konsentrasi di atas. Sehingga didapat derivat pertama dan kedua sebagai berikut.
Konsentrasi
A
Derivate pertama
Derivate kedua
-0,000003630
μg
mL
(nm)
5
274
0,354
-0,0043
277
0,341
-0,0103
280
0,31
274
0,405
-0,0043
277
0,392
-0,0110
5,5
-0,000004033
5,88
6
6,5
280
0,359
274
0,432
-0,0060
277
0,414
-0,0110
280
0,381
274
0,433
-0,0057
277
0,416
-0,0110
280
0,383
274
0,502
-0,0053
277
0,486
-0,0123
280
0,449
2 8. Kurva baku konsentrasi terhadap d A
-0,000003025
-0,000003226
-0,000004235
d 2
Karena hubungan linear hanya ditunjukkan oleh data ketiga sampai kelima, maka untuk menetapkan kadar, dibuat kurva kalibrasi untuk ketiga data tersebut Konsentrasi μg
mL
Turunan Kedua
5,88
-0,000003025
6
-0,000003226
6,5
-0,000004235
9.Persamaan Kurva Baku Teofilin 2 y=-0,000000197x - 0,000000858 ; dimana y = d A
Derivat pertama dan kedua sampel Diketahui
: λ1 = 274 nm λ2 = 277 nm λ3 = 280 nm A1 = 0,528 A2 = 0,502 A3 = 0,462 2 : d A
Ditanya
2
d
Perhitungan : a. Derivat pertama dA
d
Derivat pertama (i) Perhitungan : dA d
dA d
A2
A1
2
1
0,502 0,528 277 nm 274 nm
2
d
dan x = konsentrasi
dA
d dA d
0,026
3 nm 1
0,00867 nm
Derivat pertama (ii) dA d
dA d
d d
3 2
dA
dA
A3 A2
0,462 0,502 280nm 277 nm
0,040
3 nm 0,01333 nm
2 b. Derivat kedua d A
Diketahui
1
2
d
: =
-0,00867
= -0,01333 λ1 = 274 nm λ2 = 277 nm 2
: d A
Ditanya
2
d =?
Perhitungan :
2
d A
?
2 d 2
d A 2
d
d 2 A 2
d
d 2 A 2
d
- 0,01333 (277 nm)
2
(-0,00867) ( 274 nm) 2
0,00466 nm
1
1,653 nm 2 0,00000282 nm -3
10. Kadar Teofilin Dalam Sampel
Diketahui
: Persamaan y = -0,000000197x - 0,000000858 2
y= Ditanya
d A 2
d
-0,0000028 2
: Kadar teofilin dalam sampel (x)
Perhitungan : y
= -0,000000197x - 0,000000858
0,00000282
= -0,000000197x - 0,000000858
x
= 9,9593
Jadi, kadar teofilin dalam sampel adalah 9,9593
μg
mL
VII. Pembahasan
Pada praktikum ini, dilakukan penentuan kadar teofilin dalam sampel yang mengandung campuran parasetamol dan teofilin dengan metode spektrofotometri UVVis derivate. Spektrofotometri derivate adalah salah satu metode penetapan kadar komponen dalam larutan, dimana tidak perlu dilakukan pemisahan komponen. Jika penetapan kadar dilakukan dengan metode spektrofotometri UV-Vis biasa, maka spektrum komponen-komponen campuran akan saling tumpang tindih ( overlapping) yang disebabkan karena komponen-komponen tersebut sama-sama memberikan absorbansi pada rentang panjang gelombang tertentu, seperti pada campuran parasetamol dan teofilin. Untuk penentuan kadar teofilin dalam sampel campuran teofilin dan parasetamol tanpa pemisahan, dapat digunakan metode spektrofotometri UV-Vis derivatif, dimana absorbansi diukur pada panjang gelombang zero crossing dari parasetamol. Prinsip dari metode spektrofotometri UV-Vis derivatif dalam penentuan kadar teofilin ini adalah pembuatan spektra derivat dari spektra serapan normal salah satu konsentrasi parasetamol. Dari spektra derivat parasetamol, dapat diperoleh panjang gelombang zero crossing parasetamol, yaitu panjang gelombang dimana parasetamol memberikan absorbansi bernilai 0, sedangkan teofilin memberikan absorbansi lebih dari 0. Apabila pada derivat pertama tidak diperoleh panjang gelombang zero crossing, maka dilanjutkan dengan pembuatan spektra derivat kedua. Pada penentuan kadar teofilin dalam sampel, pertama-tama dilakukan pembuatan μg
larutan baku parasetamol dan larutan baku teofilin dengan kadar 4
mL masing-
masing sebanyak 10 mL. Kemudian, absorbansi dari masing-masing larutan baku tersebut dibaca pada rentang panjang gelombang 200 – 300 nm. Dari hasil absorbansi yang diperoleh dibuat kurva normal dari masing-masing larutan baku untuk menentukan panjang gelombang yang memberikan absorbansi maksimum. Dari kurva normal parasetamol, diperoleh panjang gelombang yang memberikan absorbansi maksimum adalah pada 242 nm. Walaupun terlihat bahwa pada panjang gelombang 200 parasetamol juga memberikan panjang gelombang maksimum, namun yang dianggap sebagai panjang gelombang maksimum adalah pada 242 nm. Hal ini
disebabkan karena pada panjang gelombang di sekitar 200 nm, rentan terhadap adanya komponen-komponen pengotor yang ikut terbaca absorbansinya. Dari kurva normal teofilin, panjang gelombang maksimum yang diperoleh adalah 272 nm. Berdasarkan literatur, absorbansi maksimum parasetamol terletak pada panjang gelombang 245 nm dalam pelarut asam dan 257 nm dalam pelarut basa sedangkan absorbansi maksimum teofilin terletak pada panjang gelombang 270 nm dalam pelarut asam dan 275 nm dalam pelarut basa. Hasil yang diperoleh walaupun berbeda, tetapi masih mendekati hasil pada literatur. Setelah diperoleh kurva normal masing-masing komponen, selanjutnya dibuat spektra derivatif pertama dari parasetamol untuk menentukan panjang gelombang zero crossing dari parasetamol. Pada spektra derivatif pertama, sumbu-y merupakan
perbandingan selisih absorbansi pada dua panjang gelombang yang berdekatan dengan dA
selisih panjang gelombang tersebut (
d ), sedangkan sumbu-x merupakan rata-rata
dari dua panjang gelombang tersebut. Pada percobaan yang dilakukan kali ini, tidak ditemukan panjang gelombang zero crossing pada derivat pertama, maka dihitung derivat kedua dari absorbansi parasetamol. Berikut data derivat pertama dan derivat kedua dari absorbansi parasetamol : DA I Paracetamol
A Parasetamol
dA
DA II Paracetamol dA
d
d
201,5
0,697
-0,048333333
-0,000001929969671905180000000000
204,5
0,552
-0,050666667
-0,000003803314316761750000000000
207,5
0,4
-0,055333333
0,000020883534136546200000000000
210,5
0,234
-0,029333333
0,000018474531538664600000000000
213,5
0,146
-0,006
0,000005984907624251880000000000
216,5
0,128
0,001666667
0,000002566076469078770000000000
219,5
0,133
0,005
0,000000000000000000007244479209
222,5
0,148
0,005
0,000001248439450686640000000000
225,5
0,163
0,006666667
-0,000020522296132052200000000000
228,5
0,183
-0,0211
0,000039046924386092900000000000
231,5
0,1197
0,032433333
-0,000018550515958723300000000000
234,5
0,217
0,006666667
-0,000002132196162046900000000000
237,5
0,237
0,003666667
-0,000002339181286549710000000000
240,5
0,248
0,000333333
-0,000001386001386001390000000000
243,5
0,249
-0,001666667
-0,000000684462696783026000000000
246,5
0,244
-0,002666667
0,000001126887536623850000000000
249,5
0,236
-0,001
-0,000007348029392117570000000000
252,5
0,233
-0,012
-0,000001760176017601760000000000
255,5
0,197
-0,014666667
0,000002609262883235490000000000
258,5
0,153
-0,010666667
-0,000000429830217064260000000000
261,5
0,121
-0,011333333
0,000002549394518801790000000000
264,5
0,087
-0,007333333
0,000001890359168241960000000000
267,5
0,065
-0,004333333
0,000001038421599169260000000000
270,5
0,052
-0,002666667
0,000000205380981721093000000000
273,5
0,044
-0,002333333
0,000000203128173877717000000000
276,5
0,037
-0,002
0,000000000000000000000000000000
279,5
0,031
-0,002
-0,000000198767640628107000000000
282,5
0,025
-0,002333333
-0,000000589970501474925000000000
285,5
0,018
-0,003333333
-0,000000000000000000000506340769
288,5
0,008
-0,003333333
0,000000577700751010977000000000
291,5
-0,002
-0,002333333
0,000000190585096245473000000000
294,5
-0,009
-0,002
0,000000377287304282211000000000
297,5
-0,015
-0,001333333
-0,000000373482726423904000000000
Dari data derivatif di atas, didapat panjang gelombang zero crossing pada 276,5 nm. Karena keterbatasan alat spektrofotometer yang tidak dapat mengukur absorbansi pada panjang gelombang tersebut, maka panjang gelombang zero crossing dibulatkan menjadi 277 nm Setelah diperoleh panjang gelombang zero crossing, selanjutnya dibuat kurva baku teofilin atau kurva kalibrasi yang bertujuan untuk menguji linearitas dari konsentrasi terhadap absorbansi atau dapat dikatakan untuk menguji apakah hukum Lambert Beer masih berlaku pada panjang gelombang zero crossing yang diperoleh. Pembuatan kurva baku dilakukan dengan penyiapan seri larutan baku teofilin. Konsentrasi dari larutan baku teofilin ditentukan dengan menggunakan persamaan
Lambert Beer, dimana absorbtivitas dihitung menggunakan nilai konsentrasi dan absorbansi maksimal teofilin dari lautan baku sebelumnya. Nilai absorbansi yang digunakan untuk menentukan konsentrasi adalah 0,434 karena pada absorbansi tersebut kesalahan pengukuran yang terjadi paling minimal. Dari hasil perhitungan, diperoleh μg
konsentrasi larutan baku teofilin yang harus dibuat adalah 5,88
mL , sehingga seri
μg
larutan yang dibuat adalah teofilin dengan konsentrasi 5 μg
μg
mL ;6
μg
mL ;5,5
mL ;5,88
μg
mL ; dan 6,5
mL . Absorbansi dari seri larutan ini dibaca pada panjang
zero crossing dan pada panjang gelombang yang jika dirata-ratakan menghasilkan
panjang gelombang zero crossing, yaitu pada panjang gelombang 274 nm, 277 dan 280 nm. Dari hasil absorbansi yang diperoleh, dihitung derivate pertama serta derivat kedua, 2
kemudian dibuat kurva baku antara konsentrasi dengan
d A 2 d
dari seri larutan teofilin.
Pada hasil perhitungan derivat kedua, hanya data ketiga hingga kelima yang menunjukkan hubungan linear, sehingga untuk menetapkan kadar dibuat kurva kalibrasi hanya dari ketiga data tersebut. Kurva baku yang diperoleh sebagai berikut.
Dari kurva baku di atas, diperoleh persamaan linear dari kurva baku teofilin 2 tersebut adalah y =-0,000000197x - 0,000000858 ; dimana y = d A
konsentrasi.
2
d
dan x =
Penentuan kadar teofilin dalam sampel ditentukan dengan terlebih dahulu membaca absorbansi sampel pada panjang gelombang 274 nm, 277 nm dan 280 nm. Dari data absorbansi yang diperoleh, dihitung derivat pertama serta derivat kedua, 2 sehingga diperoleh nilai d A
2
d
. Nilai tersebut dimasukkan ke persamaan kurva baku
teofilin untuk mendapatkan kadar teofilin yang terdapat dalam sampel. Kadar teofilin yang diperoleh adalah 9,9593
μg
mL
.
VIII. Kesimpulan
1. Panjang gelombang zero crossing adalah 277 nm. 2. Persamaan regresi linear yang diperoleh berdasarkan data pengamatan adalah 2 y =-0,000000197x - 0,000000858 ; dimana y = d A
3. Kadar teofilin dalam sampel adalah 9,9593
μg
mL
.
d 2
dan x = konsentrasi
