DR. Harrizul Rivai, M.S. Lektor Kepala Kimia Analitik Fakultas Farmasi Universitas Andalas. 28/03/2013 Harrizul Rivai

Transkripsi

1 DR. Harrizul Rivai, M.S. Lektor Kepala Kimia Analitik Fakultas Farmasi Universitas Andalas 28/03/2013 Harrizul Rivai 1

2 Penggunaan Spektrofotometri UV-Vis Analisis Kualitatif Analisis Kuantitatif 28/03/2013 Harrizul Rivai 2

3 Analisis Kualitatif Untuk analisis kualitatif yang diperhatikan adalah : a. Membandingkan λ maksimum. b. Membandingkan serapan (A), daya serap (a), c. Membandingkan spektrum serapannya. 28/03/2013 Harrizul Rivai 3

4 Analisis Kualitatif Data spektra UV-Vis bila digunakan secara tersendiri, tidak dapat digunakan untuk identifikasi kualitatif obat atau metabolitnya. Akan tetapi, bila digabung dengan cara lain seperti spektroskopi infra merah, resonansi magnet inti, dan spektroskopi massa, maka dapat digunakan untuk maksud analisis kualitatif suatu senyawa tersebut. Namun demikian data yang diperoleh dari spektrofotometri UV dan Vis berupa panjang gelombang maksimal, intensitas, efek ph dan pelarut, kesemuanya dapat dibandingkan dengan data yang sudah dipublikasikan dalam literatur (Textbooks atau Farmakope). Dari spektra yang diperoleh dapat dilihat, misalnya : a. Serapan (absorbansi) berubah atau tidak karena perubahan ph. Jika berubah bagaimana perubahannya apakah batokromik ke hipsokromik dan sebaliknya atau dari hipokromik ke hiperkromik, dsb. b. Obat-obat yang netral misalnya kafein, kloramfenikol atau obat-obat yang mengandung auksokrom yang tidak terkonjugasi seperti amfetamin, siklizin, dan pensiklidin tidak dipengaruhi oleh perubahan ph. 28/03/2013 Harrizul Rivai 4

5 Panjang gelombang maksimum dan intensitas serapan beberapa poliena Gugus Kromofor Intensitas 28/03/2013 Harrizul Rivai 5

6 Panjang gelombang maksimum dan intensitas serapan beberapa poliena STRUKTUR CH3CH=CHCHO CH3(CH=CH)2CHO CH3(CH=CH)3CHO CH3(CH=CH)4CHO CH3(CH=CH)5CHO maks 217 nm 270 nm 312 nm 343 nm 370 nm Posisi absorpsi bergeser ke panjang gelombang yang lebih panjang bila konjugasi bertambah, dengan kenaikan sekitar 30 nm per ikatan rangkap dalam suatu deret poliena 28/03/2013 Harrizul Rivai 6

7 Panjang gelombang maksium oleh sistem aromatik Benzena dan senyawa aromatik menunjukkan spektra yang lebih kompleks daripada yang dapat diterangkan oleh transisi * Kompleksitas disebabkan adanya beberapa keadaan eksitasi rendah Benzena menyerap dengan kuat pada 184 nm ( = ) dan pada 202 nm ( = 7.000) dan mempunyai sederet pita absorpsi antara nm. Panjang gelombang 260 nm sering dilaporkan sebagai mak benzena, karena merupakan posisi absorpsi terkuat di atas 200 nm Pelarut dan substituen pada cincin benzena mengubah spektra uv senyawa-senyawa benzena 28/03/2013 Harrizul Rivai 7

8 Panjang gelombang maksium oleh sistem aromatik Absorpsi radiasi uv oleh senyawa aromatik yang terdiri dari cincin benzena terpadu bergeser ke panjang gelombang yang lebih panjang dengan bertambahnya cincin, karena bertambahnya konjugasi dan membesarnya stabilitas resonansi dari keadaan tereksitasi BENZENA maks = 260 nm NAFTALENA maks = 280 nm FENANTRENA maks = 350 nm 28/03/2013 Harrizul Rivai 8

9 Panjang gelombang maksium oleh sistem aromatik NAFTASENA maks = 450 nm KUNING KORONENA maks = 400 nm KUNING PENTASENA maks = 575 nm BIRU 28/03/2013 Harrizul Rivai 9

10 Karakteristik serapan UV beberapa kromofor berdasarkan cincin benzena 28/03/2013 Harrizul Rivai 10

11 Spektrum UV Beberapa Molekul Obat Spektrum parasetamol dalam pelarut asam dan basa 245 nm 257 nm Pustaka: Clark, /03/2013 Harrizul Rivai 11

12 Spektrum UV Hidrokortison dan Betametason Ikatan rangkap tambahan pada betametason tidak berpengaruh terhadap max karena ikatan rangkap tersebut tidak memperpanjang kromofor secara linear Pada seteroid, BM >>> intensitas serapan <<< 28/03/2013 Harrizul Rivai 12

13 Spektrum UV Efedrin: kromofor benzoid sederhana Efedrin adalah salah satu senyawa benzoid sederhana, dengan max = ± 260 nm dan A(1%, 1 cm) = 12 Pada inti benzennya tidak ada gugus polar yang menempel sehingga struktur halus vibrasionalnya tetap dipertahankan karena kromofor tersebut tidak berinteraksi kuat dengan pelarutnya. Obat-obat yang memeiliki kromofor seperti efedrin a.l.: difenhidramin, amfetamin, ibuprofen dan dekstropropoksifen 28/03/2013 Harrizul Rivai 13

14 Spektrum UV Ketoprofen: kromofor benzen diperpanjang Pada ketoprofen, kromofor benzenoid sederhana telah diperpanjang oleh 4 ikatan rangkap sehingga kesimetrian cincin benzen tersebut telah berubah. Pita absorbans oleh kromofor benzen pada 204 nm mengalamin pergeseran batokromik pada ketoprofen ke max = 262 nm dengan A(1%, 1 cm) = 647. Obat-obat lain yang memiliki kromofor diperpanjang antara lain: siproheptadin, dimetindin, protriptilin dan zimeldin. 28/03/2013 Harrizul Rivai 14

15 Spektrum Prokain: auksokrom gugus amino Pada prokain, kromofor benzen telah diperpanjang oleh gugus C=O. Pada kondisi asam (0,1 M HCl) max = 279 nm dengan A(1%, 1 cm) = 100. Molekul prokain juga mengandung auksokrom gugus amino. Pada kondisi asam, gugus amino diprotonasi dan tidak berfungsi sebagai auksokrom. Jika protonnya dihilangkan dari gugus ini pada kondisi basa, terjadi pergeseran hipsokromik dan muncul serapan pada max = 270 nm dengan A(1%, 1 cm) = 1000 (hiperkromik). Obat-obat lain dengan kromofor seperti prokain: prokainamida dan proksimetakain. 28/03/2013 Harrizul Rivai 15

16 Spektrum Fenilefrin: auksokrom gugus hidroksil Pada fenilefrin, kromofor benzen tidak diperpanjang, tetapi ada gugus auksokrom hidroksil fenolik. Dalam kondisi asam (0,1 M HCl), gugus tersebut memiliki dua pasang elektron sunyi, yang dapat berinteraksi dengan cincin benzen dengan max = 273 nm dan A(1%, 1 cm) = 110. Dalam kondisi basa (0,1 M NaOH), gugus tersebut memiliki tiga pasang elektron sunyi sehingga terjadi pergeseran batokromik dan hiperkromik pada max = 292 nm dan A(1%, 1 cm) = /03/2013 Harrizul Rivai 16

17 Pengaruh ph terhadap Spektrum UV Fenobarbital A = Larutan fenobarbital dalam HCl 0,1 M ph 1 B = Larutan fenobarbital dalam buffer borax 0,05 M ph 9,2 C = Larutan fenobarbital dalam NaOH 0,5 M ph 13 Sumber: Clarks, 2011 Dalam larutan asam fenobarbital menunjukkan sedikit serapan di atas 230 nm, tetapi dalam buffer borax 0,05 M (ph 9,2) terjadi ionisasi sehingga menghasilkan kromofor terkonjugasi dengan max sekitar 240 nm dan A(1%, 1 cm) = Dalam larutan NaOH (ph 13) terjadi ionsasi kedua sehingga lebih memperpanjang konjugasi dan max sekitar 255 nm. 28/03/2013 Harrizul Rivai 17

18 Pengaruh pelarut terhadap spektrum UV Pengaruh kepolaran pelarut terhadap spektrum Pelarut polar (air, alkohol, ester dan keton) cenderung menekan struktur halus vibrasi pada spektrum. Pelarut non-polar (heksana) memberikan spektrum yang lebih mendekati spektrum senyawa dalam bentuk uap (gas). Beberapa kromofor aromatik menunjukkan struktur halus vibrasi dalam pelarut non-polar, sedangkan dalam pelarut yang lebih polar struktur halus ini tidak ada karena efek interaksi zat terlarut-pelarut. 28/03/2013 Harrizul Rivai 18

19 Pengaruh jenis dan kemurnian pelarut Pelarut tidak boleh mengabsorpsi cahaya pada daerah panjang gelombang yang digunakan untuk pengukuran sampel. Setiap pelarut mempunyai batas panjang gelombang transparan (transmitan sekitar 10%) dan batas ini bervariasi dengan kemurnian pelarut. Pelarut tidak boleh digunakan di bawah batas panjang gelombang transparannya. 28/03/2013 Harrizul Rivai 19

20 Pengaruh jenis dan kemurnian pelarut Spektrum serapan beberapa pelarut: A = Asetonitril (far-uv grade) B = Metil t-butil eter (HPLC grade) C = Asetonitril (HPLC grade) D = 1-klorobutana (HPLC grade) E = Metilen klorida (HPLC grade) F = Asam asetat (AR grade) G = Etil asetat (HPLC grade) H = Aseton (HPLC grade) I = Heksana (HPLC grade) J = Iso-oktana (HPLC grade) K = Metanol (HPLC grade) L = Tetrahidrofuran (HPLC grade) M = Kloroform (HPLC grade) N = Dietilamina (AR grade) Sumber: Clarks, /03/2013 Harrizul Rivai 20