perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user i

PENGEMBANGAN DAN VALIDASI METODE ANALISIS MULTI

RESIDU PESTISIDA PADA BIJI KAKAO (Theobroma cacao L.)

BERDASARKAN METODE EN 15662:2008.

Disusun Oleh :

ISNAENI NUR RAHMAH

M0310026

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian

persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains dalam bidang ilmu kimia

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Januari, 2015

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user ii

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul

PENGEMBANGAN DAN VALIDASI METODE ANALISIS MULTI RESIDU

PESTISIDA PADA BIJI KAKAO (Theobroma cacao L.) BERDASARKAN

kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum

pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu

dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, 14 Januari 2015

Isnaeni Nur Rahmah M0310026

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user iv

PENGEMBANGAN DAN VALIDASI METODE ANALISIS MULTI RESIDU

PESTISIDA PADA BIJI KAKAO (Theobroma cacao L.) BERDASARKAN

METODE EN 15662:2008.

ISNAENI NUR RAHMAH

Jurusan Kimia. Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret.

ABSTRAK

Metode penetapan multi-residu pestisida telah dikembangkan melalui modifikasi metode QuEChERS pada metode EN 15662:2008 untuk mendapatkan prosedur ekstraksi dan clean-up yang sesuai dengan contoh yang mengandung kadar lemak tinggi yaitu kakao. LC-ESI-MS/MS digunakan untuk kuantisasi dan konfirmasi terhadap 18 pestisida pada biji kakao. Contoh biji kakao diekstraksi menggunakan asetonitril (1% asam asetat) diikuti dengan penambahan MgSO4, NaCl, Na3C6H5O7.2H2O dan Na2C6H6O7.1,5H2O. Kemudian dilakukan prosedur clean-up terhadap ekstrak dengan menambahkan PSA, C18, dan MgSO4. Mode Multiple Reaction Monitoring (MRM) digunakan dengan memilih dua transisi ion untuk setiap pestisida. Efek matriks dikompensasi dengan menggunakan kurva standar matrix-matched. Metode ini divalidasi berdasarkan acuan SANCO/1495/2011. Linearitas

pestisida berada pada rentang 2,48% sampai 18,61%. Recovery dari 15 pestisida diperoleh pada rentang 70,32%±10,72% sampai 128,26%±5,17%. Nilai Linearitas, Presisi dan Recovery yang diperoleh telah memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam dokumen SANCO/12571/2013.

Kata Kunci : Kakao, QuEChERS, EN 15662/2008, LC-ESI-MS/MS, Presisi, Recovery, Efek Matriks.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user v

DEVELOPMENT AND VALIDATION OF A MULTI RESIDUE METHOD

FOR THE ANALYSIS PESTICIDES IN COCOA BEAN (Theobroma cacao L.)

BASED ON EN 15662:2008 METHOD.

ISNAENI NUR RAHMAH

Department of Chemistry, Mathematics and Science Faculty. Sebelas Maret

University.

ABSTRACT

A method for the determination of multi-residue of pesticide was developed by modification of QuEChERS method in EN 15662:2008 Standard Method to obtain extraction and clean-up procedure in high fatty sample, namely cocoa bean. LC-ESI-MS/MS was used for the quantification and confirmation of 18 pesticides in cocoa bean. Cocoa samples were extracted using acetonitrile (1% acetic acid) followed by partitioning with MgSO4, NaCl, Na3C6H5O7.2H2O and Na2C6H6O7.1,5H2O. The extract was clean-up using PSA, C18, and MgSO4. Multiple Reaction Monitoring (MRM) mode, choosing two transition ions per analyte was applied. Matrix effect was compensated using the matrix matched calibration curves. This method has validated according to the requirements of SANCO/12495/2011. Acceptable linearity al2,48% to 18,61%. Recoveries of 15 pesticides were ranged from 70,32%±10,72% to 128,26%±5,17%. Linearity, repeatability and recoveries obtained were in accordance with the performance criteria required by document SANCO/12571/2013.

Keywords : Cocoa, QuEChERS, EN 15662/2008, LC-ESI-MS/MS, Precision, Recovery, Matrix Effect.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user vi

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas

berkat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan

penyusunan skripsi ini.

Skripsi dengan judul Pengembangan dan Validasi Metode Analisis Multi

Residu Pestisida Pada Biji Kakao (Theobroma cacao. L) Berdasarkan Metode EN

15662 : 2008 ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Kimia pada Program Studi Kimia FMIPA Universitas Sebelas Maret.

Pada penyelesaian dan penyusunan skripsi ini, penulis mendapat bantuan dari

berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis hendak mengucapkan terma kasih kepada:

1. Bapak Dr. Eddy Heraldy, M.Si., selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UNS

2. Bapak Dr.rer.nat. Fajar Rakhman Wibowo, M.Si., selaku Pembimbing

Akademik

3. Ibu Dra. Tri Martini, M.Si., selaku pembimbing I.

4. Bapak Harmoko, S.Si, M.T., selaku pembimbing II.

5. Segenap anggota Laboratorium Residu Pestisida.

6. Bapak-Ibu dosen Jurusan Kimia UNS

7. Pihak-pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

Semoga Allah SWT membalas jerih payah dan pengorbanan yang telah

diberikan dengan balasan yang lebih baik. Aamiin.

Penulis menyadari penelitian dan penyusunan skripsi ini masih belum

sempurna sehingga penulis memohon maaf atas segala kesalahan yang ada. Penulis

menerima segala saran maupun kritik yang bersifat membangun baik bagi penelitian

maupun penyusunan skripsi ini.

Penulis

2015

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user vii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ............................................................................................... .......

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................................... ...

HALAMAN PERNYATAAN.......................................................................................

HALAMAN ABSTRAK ......................................................................................

HALAMAN ABSTRACT ........................................................................................

KATA PENGANTAR .............................................................................................. .....

DAFTAR ISI ............................................................................................................. ....

DAFTAR TABEL ..........................................................................................................

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................................

DAFTAR SINGKATAN ................................................................................................

BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................

A. Latar Belakang Masalah ........................................................... ............. 1

B. Perumusan Masalah ..................................................................... .......... 4

1. Identifikasi Masalah ......................................................................... 4

2. Batasan Masalah ............................................................................... 4

3. Rumusan Masalah ............................................................................. 4

C. Tujuan ........................................................................................ ............. 5

D. Manfaat ..................................................................................... .............. 5

BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................... 6

A. Tijauan Pustaka ...................................................................................... 6

i

ii

iii

iv

v

vi

vii

x

xi

xiii

xiv

1

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user viii

1. Toksisitas Pestisida Pada Manusia .................................................... 6

2. Residu Pestisida ................................................................................ 6

3. Pestisida ............................................................................................ 7

4. Insektisida ......................................................................................... 8

5. Herbisida ........................................................................................... 21

6. Fungisida ........................................................... ................................ 24

7. Metode QuEChERS ......................................................................... 26

8. LC-MS/MS ....................................................................................... 30

9. Validasi Metode ................................................................................ 38

B. Kerangka Pemikiran .............................................................................. 44

E. Hipotesis................................................................................................ 46

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................................................... 47

A. Metode Penelitian .............................................................................. .... 47

B. Tempat dan Waktu............................................................................ ..... 47

C. Alat dan Bahan ...................................................................................... 47

1. Alat ................................................................................................ ... 47

2. Bahan .............................................................................................. . 48

D. Prosedur Penelitian ................................................................................ 49

1. Pembuatan Larutan Standar ............................................................. 49

2. Preparasi Sampel .............................................................................. 49

3. Instrumentasi LC-MS/MS ................................................................ 50

4. Analisa Data ..................................................................................... 54

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 57

A. Optimasi Kondisi LC-MS/MS ................................................................ 57

1. Optimasi Spektroskopi Massa .......................................................... 57

2. Optimasi Sumber Ion ........................................................................ 63

3. Optimasi Kromatografi Cair ............................................................. 63

B. Validasi Metode ...................................................................................... 64

1. Efek Matriks ...................................................................................... 64

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user ix

2. Linearitas .......................................................................................... 66

3. Batas Kuantisasi (LOQ) ................................................................... 67

4. Spesifisitas ........................................................................................ 67

5. Akurasi (Repeatibilitas) .................................................................... 70

6. Presisi ................................................................................................ 70

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 72

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ .. 73

LAMPIRAN-LAMPIRAN 79

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user x

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Parameter LC-MS/MS untuk Kuantifikasi dan Konfirmasi ...................... 52

Tabel 2. Fragmentasi Senyawa-senyawa Pestisida ................................................... 58

Tabel 3. Kondisi Optimum Sumber Ion .................................................................... 63

Tabel 4. Gradien Eluen B 0% - 90% ......................................................................... 64

Tabel 5. Hasil Perhitungan Efek Matriks .................................................................. 65

Tabel 6. Akurasi (rata-rata recovery), Presisi (RSDr), Linearitas, & LOQ .............. 71

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Struktur Kimia Diazinon ............................................ ............................. 11

Gambar 2. Struktur Kimia Dimetoat ......................................................................... 12

Gambar 3. Struktur Kimia Diklorfos ........................................................................ 12

Gambar 4. Struktur Kimia Etion ............................................................................... 13

Gambar 5. Struktur Kimia Fention ........................................................................... 13

Gambar 6. Struktur Kimia Klorpirifos-metil ............................................................ 14

Gambar 7. Struktur Kimia Malathion ....................................................................... 14

Gambar 8. Struktur Kimia Metidation ...................................................................... 15

Gambar 9. Struktur Kimia Profenofos ...................................................................... 15

Gambar 10. Struktur Kimia Karbaryl ........................................ ............................... 17

Gambar 11. Struktur Kimia Karbofuran ................................................................... 18

Gambar 12. Struktur Kimia Propoksur ..................................................................... 18

Gambar 13. Struktur Kimia Imidaklorpid ................................................................. 20

Gambar 14. Struktur Kimia Fipronil ......................................................................... 21

Gambar 15. Struktur Kimia 2,4-D ............................................................................ 22

Gambar 16. Struktur Kimia Ametrin ........................................................................ 23

Gambar 17. Struktur Kimia Diuron ........................................... ............................... 24

Gambar 18. Struktur Kimia Propikonazol ................................................................ 25

Gambar 19. Aplikasi Teknik Ionisasi LC-MS/MS ............. .. 32

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user xii

33

Gambar 21. Desorb .. 33

Gambar 22. Analisis Massa . 34

Gambar 23. Modus Scan dan SIM 35

Gambar 24.Analisis Massa Perangkap Ion .... 36

Gambar 25. MS/MS Q .. 37

68

Gambar 27. Kromatogam spike 25 µg/kg pada pestisida ESI (+) 68

Gambar 28. Kromatogram blanko sampel kakao pada pestisida ESI (-) 69

Gambar 29. Kromatogram 25 µg/kg pada pestisida ESI (-) . 69

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Kurva Kalibrasi Standar Multi Residu Pestisida d .. 79

Lampiran 2. Kurva Kalibrasi Standar Multi Residu Pestisida d . 80

. 81

..... 82

Lampiran 5 . Kromatogram . 85

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user xiv

DAFTAR SINGKATAN

AOAC : Association of Official Analytical Chemists

APCI : Atmosphere Pressure Chemical Ionization

API : Atmospheric Pressure Ionization

APPI : Atmosphere Pressure Photo-Ionization

BMR : Batas Maksimum Residu

CAD : Collisionally Activated Dissociation

CID : Collision Induced Dissociaton

CE : Collision Energy

CUR : Curtain gas (CUR)

CV : Koefisien Variasi

CVUA-Stuttgart : Chemischen und Veterinaruntersuchungsamter - Stuttgart

CXP : Collision cell Exit Potential

DG SANCO : Directorate General for health and consumers

DP : Declustering Potential

d-SPE : Dispersive - Solid Phase Extraction

EN : European Comitte

EP : Entrance Potential

EPA : Environmental Protection Agency

ESI : Electrospray Ionization

FAO : Food and Agriculture Organization

FT-ICR : Fourier Transform - Ion Cyclotron Resonance

GC-ECD : Gas Chromatography Electron Capture Detector

GC-MS : Gas Chromatography Mass Spectrometry

GS1 : Nebulizer Gas 1

GS2 : Nebulizer Gas 2

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user xv

ICH : International Conference on Harmanization

IS : Ion Spray

ISTD : Internal Standar

IUPAC : International Union of Pure and Applied Chemistry

LC : Liquid Chromatography

LC-ESI-MS/MS : Liquid Chromatography - Electrospray Ionization - Tandem Mass Spectrometry

LC-MS/MS : Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry

LD50 : Lethal Dose 50%

LOQ : Limit Of Quantitation

M : Analit

MS : Mass Spectrometry

MRM : Multiple Reaction Monitoring

MSDP : Matrix Solid-Phase Dispersion

OP : Organofosfat

PSA : primary secondary amine

PTFE : Poli Tetra Fluor Etilen

Q (Q1, Q2, Q3) : Quadrupole

QuEChERS : Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe

r : koefisien korelasi

RASFF : Rapid Alert System for Food an Feed

RL : Reporting Limit

RSD : Relative Standart Deviation

RSDr : Relative Standart Deviation - repeatibility

S/N : Signal Per Noise

SANCO : Sannte (Kesehatan) Consommateurs (Konsumen)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user xvi

SD : Standar Deviasi

SPE : Solid Phase Extraction

TEM : Temperature

TEPP : Tetraethyl Pyrophosphate

TPP : Triphenyl Phosphate

UFLC : Ultra Fast Liquid Chromatography

UK : United Kingdom

WHO : World Health Organization