PENETAPAN KADAR PARASETAMOL DAN KOFEIN DALAM …repository.ump.ac.id/9350/1/Rosalia Eka...

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


v


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)


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.


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;


ix


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


xi


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


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


xiv

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan…………………………………………………………. 52

B. Saran………………………………………………………………... 52

DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………… 54

LAMPIRAN……………………………………………………………….. 60


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


tablet merek Y menggunakan metode spektroskopi FTIR-PLS…. 47


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


tablet merek Y menggunakan metode spektroskopi FTIR-PLS…. 49


tablet merek Z menggunakan metode spektroskopi FTIR-PLS…. 49


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


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


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


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


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 DAN KOFEIN DALAM …repository.ump.ac.id/9350/1/Rosalia Eka...

Documents

Transcript of PENETAPAN KADAR PARASETAMOL DAN KOFEIN DALAM …repository.ump.ac.id/9350/1/Rosalia Eka...