UNIVERSITAS PANCASILA FAKULTAS FARMASI LAPORAN PENELITIAN DAN PUBLIKASI ILMIAH UJI SENSITIVITAS PEREAKSI PENDETEKSI KUNING METANIL DI DALAM SIRUP SECARA SPEKTROFOTOMETRI CAHAYA TAMPAK Oleh: Novi Yantih I Wayan Redja Herawati JAKARTA 2011 1
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Alloh SWT atas rahmat dan karunia-nya, sehingga penelitian yang berjudul UJI SENSITIVITAS PEREAKSI PENDETEKSI KUNING METANIL DI DALAM SIRUP SECARA SPEKTROFOTOMETRI CAHAYA TAMPAK dapat diselesaikan dan telah dipublikasi pada Kongres Ilmiah XIX dan Rakernas 2011 Ikatan Apoteker Indonesia di Manado pada tanggal 28-29 Oktober 2011. Penelitian dan publikasi ilmiah ini dilakukan sebagai salah satu kewajiban dosen dalam memenuhi Tri Dharma Perguruan Tinggi. Pada kesempatan ini, tim peneliti mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada segenap sivitas akademika Fakultas Farmasi Universitas Pancasila yang telah banyak memberi dukungan dan bantuan hingga penelitian ini dapat selesai. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi para pembacanya. Jakarta, November 2011 Tim Peneliti 2
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR LAMPIRAN ABSTRAK PENDAHULUAN... 1 BAHAN, ALAT, DAN METODE... 2 - Bahan... 2 - Alat... 2 - Metode... 2 HASIL DAN BAHASAN... 4 SIMPULAN... 9 DAFTAR PUSTAKA... 9 3
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Sertifikat Pemakalah pada Kongres Ilmiah XIX dan Rakernas 2011 Ikatan Apoteker Indonesia, Manado, 28-29 Oktober 2011 Lampiran 2. Makalah Ilmiah Hasil Penelitian yang Dipublikasi pada Kongres Ilmiah XIX dan Rakernas 2011 Ikatan Apoteker Indonesia, Manado, 28-29 Oktober 2011 4
ABSTRAK Sirup merupakan produk pangan yang menggunakan pewarna untuk meningkatkan estetika produk. Kuning metanil adalah pewarna tekstil yang dilarang digunakan pada produk pangan, namun masih ditemukan penyalahgunaannya sebagai pewarna sirup sehingga dibutuhkan pereaksi pendeteksi untuk mengidentifikasi kuning metanil di dalam sirup dengan mudah, cepat, spesifik, dan sensitif. Penelitian ini telah menguji sensitivitas (batas deteksi dan kuantifikasi) pereaksi pendeteksi kuning metanil di dalam sirup secara spektrofotometri cahaya tampak. Perbandingan sampel sirup dengan pewarna kuning metanil dengan pereaksi pendeteksi yang diukur dengan spektrofotometer UV-Vis pada λ 522,5 nm adalah 3:2. Batas deteksi dan kuantifikasi metode spektrofotometri cahaya tampak yang diperoleh berturut-turut adalah 0,397 dan 1,203 bpj. Kata kunci: kuning metanil, sirup, spektrofotometri, batas deteksi, batas kuantifikasi 5
I. PENDAHULUAN Kuning metanil adalah zat warna sintetis berwarna kuning kecoklatan yang digunakan sebagai pewarna tekstil dan cat [1]. Kuning metanil merupakan salah satu zat warna yang berbahaya dan dilarang penggunaannya pada makanan dan minuman sesuai dengan Keputusan Direktur Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan No.00386/C/SK/II/90 tentang perubahan lampiran Peraturan Menteri Kesehatan No.239/MenKes/Per/V/85 mengenai zat warna tertentu yang dinyatakan sebagai bahan berbahaya [2]. Penggunaan zat warna kuning metanil pada makanan dan minuman dapat menyebabkan kanker kandung kemih jika terpapar dalam waktu lama [3]. Saat ini, penyalahgunaan kuning metanil pada produk pangan masih ditemukan [4]. Timbulnya penyalahgunaan tersebut antara lain disebabkan oleh kurangnya pengetahuan masyarakat tentang zat warna yang dilarang untuk makanan, dan disamping itu harga zat warna untuk industri tekstil seperti kuning metanil relatif jauh lebih murah dan lebih stabil dibandingkan dengan zat warna untuk pangan [5]. Pada penelitian ini, sampel yang diteliti adalah sirup, karena sampai saat ini kuning metanil masih sering disalahgunakan untuk memberi warna kuning jingga pada sirup [4]. Penggunaan kuning metanil pada sirup tentu dapat menimbulkan dampak negatif bagi kesehatan tubuh. Untuk mencegah atau mengurangi dampak negatif dari penyalahgunaan kuning metanil, maka diperlukan pereaksi pendeteksi yang spesifik, sensitif, cepat, dan mudah untuk mendeteksi ada atau tidaknya kuning metanil dalam sirup. Pereaksi pendeteksi harus memenuhi kriteria spesifisitas dan sensitivitas sesuai dengan penggunaannya. Pada penelitian pendahuluan di Fakultas Farmasi Universitas Pancasila (FFUP) telah berhasil ditemukan pereaksi pendeteksi bersifat asam yang menunjukkan spesifisitas memuaskan karena dapat bereaksi dengan kuning metanil menghasilkan warna yang berbeda dengan pewarna kuning lain, yaitu tartrazine, sunset yellow, quinoline yellow, karoten dan kurkumin [6]. Pada penelitian ini telah diuji sensitivitas pereaksi pendeteksi kuning metanil di dalam sirup secara spektrofotometri cahaya tampak. Sensitivitas ditunjukkan dengan nilai batas deteksi dan kuantitasi. Sensitivitas dapat diuji dengan maupun tanpa instrumen analitik. 6
Pereaksi pendeteksi kuning metanil dalam sirup telah diketahui memiliki batas deteksi secara visual dengan mata manusia sebesar 4 bpj [6]. Kelemahan penentuan sensitivitas secara visual tanpa instrumen analitik adalah hanya mampu menentukan batas deteksi dan hasilnya kurang sensitif dibandingkan metode instrumental. Pada penelitian ini dilakukan uji sensitivitas pereaksi pendeteksi secara spektrofotometri cahaya tampak agar dapat diperoleh informasi tentang batas deteksi dan kuantifikasi secara instrumental dari pereaksi pendeteksi kuning metanil di dalam sirup. II. BAHAN, ALAT, DAN METODE Bahan Bahan penelitian meliputi pereaksi pendeteksi kuning metanil yang telah dikembangkan di FFUP [6], kuning metanil yang diperoleh dari PT. Galic Bina Mada, essence jeruk, gula pasir, dan air suling. Alat Spektrofotometer UV-VIS, Shimadzu UV 1601, timbangan mikro analitik dan alatalat gelas yang biasa digunakan di laboratorium kimia Metode Pembuatan Larutan a. Pembuatan larutan induk kuning metanil 500bpj Ditimbang saksama lebih kurang 50mg baku kuning metanil, kemudian dimasukkan ke dalam labu tentukur 100-mL dan dilarutkan dengan air sampai tanda. Larutan induk diencerkan dengan air untuk menghasilkan larutan baku kuning metanil sesuai dengan konsentrasi yang diinginkan. b. Pembuatan sirup simulasi Sirup simulasi mengandung gula pasir 64% dan kuning metanil dengan konsentrasi yang berbeda-beda, serta essence jeruk secukupnya. Optimasi Kondisi Pengukuran Spektrofotometer Cahaya Tampak a. Penetapan panjang gelombang serapan maksimum Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui panjang gelombang yang akan digunakan untuk mengukur serapan larutan kuning metanil secara spektrofotometri cahaya tampak. Pada percobaan disiapkan larutan uji yang 7
merupakan campuran dari larutan baku kuning metanil 10 bpj dengan pereaksi pendeteksi pada perbandingan 3:2, 3:3, dan 3:4. Dibuat juga larutan uji dengan perbandingan yang sama, namun konsentrasi larutan baku kuning metanil yang digunakan adalah 20 dan 30 bpj. Larutan blangko dibuat dengan cara yang sama, namun larutan baku kuning metanil diganti dengan air. Setiap larutan dibuat profil spektrum serapannya dengan menggunakan spektrofotometer cahaya tampak pada panjang gelombang 400 600 nm. Perbandingan yang memberikan profil spektrum yang baik dan panjang gelombang serapan maksimum adalah perbandingan 3:2. b. Uji Stabilitas Larutan Larutan larutan baku kuning metanil 20 bpj sebanyak 3,0 ml dipindahkan kedalam tabung reaksi, kemudian ditambah 2,0 ml pereaksi pendeteksi dan dikocok homogen. Larutan blangko disiapkan dari 3,0 ml air yang ditambah 2,0 ml pereaksi pendeteksi dan dikocok homogen. Serapan larutan diukur pada panjang gelombang serapan maksimum pada menit ke 5, 10, 15, 20 hingga menit ke-60. Waktu yang dipilih adalah waktu yang memberikan serapan yang stabil. Pembuatan Kurva Baku Sejumlah 5,0 ml larutan induk kuning metanil 500 bpj dipipet ke dalam labu tentukur 50-ml, diencerkan dengan air sampai tanda (50 bpj), kemudian dikocok homogen. Dari larutan tersebut dipipet masing-masing 1, 2, 3, 4, 5, 6 dan 7 ml dimasukkan ke dalam labu tentukur 10-mL, diencerkan dengan air sampai tanda, kemudian dikocok homogen. Diperoleh larutan dengan konsentrasi 5, 10, 15, 20, 25, 30 dan 35 bpj. Masing-masing larutan dipipet 3 ml kedalam tabung reaksi, ditambahkan 2,0 ml pereaksi pendeteksi, dikocok homogen, dan diamkan 10 menit sebelum diukur pada panjang gelombang serapan maksimumnya. Kurva hubungan antara serapan sebagai sumbu y dan konsentrasi sebagai sumbu x dibuat dan ditentukan persamaan garisnya. Validasi Metode Spektrofotometri Cahaya Tampak a. Uji Linearitas Sirup simulasi yang mengandung kuning metanil dengan konsentrasi 500 bpj, dipipet 5 ml, dimasukkan kedalam labu tentukur 50-mL, diencerkan dengan air sampai tanda dan dikocok homogen. Dari larutan tersebut dipipet 1, 2, 3, 4, 5, 6 dan 7 ml, dimasukkan ke dalam labu tentukur 10-mL, diencerkan dengan air 8
sampai tanda, dan dikocok homogen hingga diperoleh larutan dengan konsentrasi 5, 10, 15, 20, 25, 30 dan 35 bpj. Masing-masing larutan dipipet 3 ml kedalam tabung reaksi, ditambahkan 2,0 ml pereaksi pendeteksi, dikocok homogen dan didiamkan 10 menit. Setiap larutan diukur serapannya pada panjang gelombang serapan maksimum. Dibuat kurva hubungan antara serapan sebagai sumbu y dan konsentrasi sebagai sumbu x. Kemudian ditentukan persamaan garis regresi dan dihitung nilai koefisien korelasinya. b. Uji Sensitivitas Dengan menggunakan persamaan garis regresi yang diperoleh dari uji linearitas, dihitung simpangan baku respon, batas deteksi dan batas kuantitasi. c. Uji Akurasi dan Presisi Sirup simulasi dibuat yang mengandung kuning metanil 16 dan 24 bpj. Dipipet 3 ml dari masing-masing sirup simulasi, dimasukkan kedalam tabung reaksi, kemudian ditambahkan 2,0 ml pereaksi pendeteksi, dikocok homogen, dan didiamkan 10 menit. Masing-masing larutan diukur serapannya pada panjang gelombang serapan maksimum dan dibuat triplo. Akurasi metode dinilai berdasarkan hasil perolehan kembali, sedangkan presisinya berdasarkan simpangan baku relatif dari pengulangan perlakuan. Kuantifikasi Batas Deteksi Pereaksi Pendeteksi Kuning Metanil dalam Sirup secara Spektrofotometer Cahaya Tampak Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui konsentrasi kuning metanil dalam sirup yang merupakan batas deteksi secara visual dari pereaksi pendeteksi kuning metanil. Sejumlah 3,0 ml sirup simulasi yang mengandung kuning metanil 4 bpj (batas deteksi visual) dipipet kedalam tabung reaksi, kemudian ditambahkan 2,0 ml pereaksi pendeteksi, dikocok homogen dan didiamkan 10 menit. Larutan baku pembanding dibuat dari 3,0 ml larutan baku kuning metanil 4 bpj yang ditambah 2,0 ml pereaksi pendeteksi, dikocok homogen, dan didiamkan 10 menit. Masing-masing larutan setelah didiamkan 10 menit diukur serapannya pada panjang gelombang serapan maksimum. Dilakukan 5 kali pengukuran. III. HASIL DAN BAHASAN Optimasi Kondisi Pengukuran Spektrofotometer Cahaya Tampak a. Penetapan Panjang Gelombang Serapan Maksimum 9
Pada percobaan ini dibuat gambar spektrum serapan kuning metanil dengan 3 konsentrasi berbeda yaitu 10, 20 dan 30 bpj yang setelah direaksikan dengan pereaksi pendeteksi dengan perbandingan 3:2, 3:3, dan 3:4 menghasilkan larutan berwarna pink. Profil spektrum dari masing-masing perbandingan dapat dilihat pada Gambar 1. Panjang gelombang serapan maksimum (λmaks) yang diperoleh adalah 522,5 nm dengan serapan optimum pada perbandingan 3:2. Panjang gelombang 522,5 nm digunakan untuk pengukuran selanjutnya. Pengukuran serapan pada panjang gelombang serapan maksimum dimaksudkan agar diperoleh kepekaan yang maksimal. Serapan Serapan Serapan 30bpj 20bpj 10bpj 30bpj 20bpj 10bpj 30bpj 20bpj 10bpj λ (a) (b) (c) λ λ Gambar 1. Spektrum serapan larutan kuning metanil dengan pereaksi pendeteksi 3:2 (a), 3:3 (b), dan 3:4 (c) b. Hasil Uji Stabilitas Larutan Tabel 1. Hasil uji stabilitas serapan larutan kuning metanil pereaksi pendeteksi (3:2) pada λ 522,5 nm No. Waktu (menit) Serapan 1. 0 0,417 2. 5 0,415 3. 10 0,412 4. 15 0,412 5. 20 0,411 6. 25 0,412 7. 30 0,409 8. 35 0,409 9. 40 0,409 10. 45 0,408 11. 50 0,408 12. 55 0,407 13. 60 0,408 10
serapan Pengujian stabilitas larutan dilakukan untuk mengetahui kestabilan larutan dalam jangka waktu tertentu. Pengujian ini sangat diperlukan untuk mengetahui saat pengukuran yang tepat. Data uji stabilitas larutan dapat dilihat pada Tabel 1. 0.418 0.416 0.414 0.412 0.41 0.408 0.406 0 10 20 30 40 50 60 70 waktu (menit) Gambar 2. Kurva hubungan serapan terhadap waktu dari larutan baku kuning metanil pada λ 522,5 nm Dari percobaan diperoleh bahwa serapan larutan stabil pada menit ke-10 sampai menit ke-25, dan setelah itu serapan akan turun, sehingga larutan perlu didiamkan selama 10 menit sebelum diukur serapannya (Gambar 2). Pembuatan Kurva Baku Kurva baku dibuat untuk digunakan pada penetapan kadar kuning metanil di dalam sirup simulasi pada uji perolehan kembali. Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh persamaan garis regresi y = 0,0211 + 0,0216 x (Gambar 3) Serapan Konsentrasi (bpj) Gambar 3. Kurva hubungan antara konsentrasi kuning metanil dengan serapan Validasi Metode Spektrofotometri Cahaya Tampak a. Uji Linearitas dan Perhitungan Garis Regresi 11
Uji linearitas dilakukan untuk melihat adanya hubungan linear antara konsentrasi analit dengan respon (serapan) yang ditandai dari nilai koefisien korelasinya (r) pada analisis regresi linear y = a + bx. Kurva linear dapat dilihat pada Gambar 4, dengan persamaan garis regresi y = 0,0204 x 5,7143 x 10-4. Serapan Gambar 4. Kurva hubungan antara konsentrasi kuning metanil dalam sirup dengan serapan Dari hasil uji linearitas dapat dilihat adanya hubungan yang linear antara konsentrasi kuning metanil dalam sirup (x) dengan serapan (y), dibuktikan dengan nilai koefisien korelasi (r) 0,98 [7] yaitu 1,0000. Nilai intersep (a) yang kecil menunjukkan kesalahan metode kecil. Dari persamaan kurva juga diketahui bahwa nilai daya serap jenis kuning metanil pada λmaks 522,5 nm adalah 204. Konsentrasi (µg/ml) b. Uji sensitivitas Berdasarkan data hasil uji linearitas diketahui bahwa kadar terendah kuning metanil dalam sampel yang masih dapat dideteksi tanpa harus kuantitatif (batas deteksi) adalah 0,3970 bpj, sedangkan kadar terendah kuning metanil dalam sampel yang masih dapat ditetapkan kadarnya dengan presisi dan akurasi yang memadai (batas kuantitasi) adalah 1,2031 bpj. c. Hasil Uji Akurasi dan Presisi Uji akurasi atau ketepatan dari metode spektrofotometri dilihat dari hasil uji perolehan kembali dimana dibuat sirup simulasi yang mengandung 16 bpj (80%) dan 24 bpj (120%) analit yang dilakukan pengukuran sebanyak 5 kali. Hasil uji perolehan kembali dapat dilihat pada Tabel 2. 12
Tabel 2. Hasil Uji Perolehan Kembali Pada Konsentrasi Analit 16 dan 24 µg/ml No Serapan Konsentrasi hasil perhitungan (μg/ml) Konsensentrasi yang diperoleh (μg/ml) Perolehan kembali (%) 1. 0,366 16,24 15,97 98,34 2. 0,367 16,24 16,01 98,58 3. 0,363 16,24 15,83 97,47 4. 0,366 16,24 15,97 98,34 5. 0,365 16,24 15,92 98,03 6. 0,540 24,36 24,02 98,60 7. 0,541 24,36 24,07 98,81 8. 0,541 24,36 24,07 98,81 9. 0,543 24,36 24,16 99,18 10. 0,544 24,36 24,21 99,38 Metode spektrofotometri cahaya tampak yang digunakan merupakan metode yang mempunyai ketepatan yang baik, yang ditunjukkan dengan hasil perolehan kembali yang memenuhi persyaratan yaitu untuk konsentrasi analit dalam matriks contoh 10 bpj maka % perolehan kembalinya adalah 80 110%, pada percobaan diperoleh perolehan kembali antara 97,47 99,38 % dengan rata-rata 98,55%. Presisi atau ketelitian metode ditunjukkan dengan nilai simpangan baku relatif dari hasil uji perolehan kembali kuning metanil di dalam sirup simulasi (16 dan 24 μg/ml) dengan pengulangan masing-masing sebanyak lima kali. Nilai simpangan baku relatif yang diperoleh adalah 0,56%. Metode spektrofotometri cahaya tampak yang digunakan merupakan metode yang mempunyai ketelitian yang tinggi, yang ditunjukkan dengan nilai simpangan baku relatif 2% [7]. Kuantifikasi Batas Deteksi Pereaksi Pendeteksi Kuning Metanil dalam Sirup Secara Spektrofotometri Cahaya Tampak Kuantifikasi batas deteksi secara visual dari pereaksi pendeteksi kuning metanil dilakukan untuk mengkonfirmasi kandungan analit sebenarnya di dalam sirup simulasi. Hasil percobaan dapat dilihat pada Tabel 4. Dari data pada Tabel 4 terlihat bahwa kadar kuning metanil di dalam sirup simulasi yang ditetapkan secara spektrofotometri cahaya tampak mendekati kadar kuning metanil yang merupakan batas deteksi dari pereaksi pendeteksi dengan % diferensiasi sebesar 0,75%. 13
Tabel 4. Hasil kuantifikasi batas deteksi pereaksi pendeteksi secara spektrofotometri cahaya tampak Konsentrasi Konsentrasi Terkecil Yang Serapan Serapan Hasil No Terdeteksi Secara larutan sampel Perhitungan Visual 4,064 bpj (bpj) (bpj) 1 4,0 0,115 0,117 3,99 2 4,0 0,114 0,117 3,96 3 4,0 0,115 0,117 3,99 4 4,0 0,115 0,117 3,99 5 4,0 0,113 0,117 3,93 Konsentrasi Rata-rata (bpj) 3,97 IV. SIMPULAN Sensitivitas pereaksi pendeteksi kuning metanil dalam sirup secara spektrofotometri cahaya tampak pada λmaks 522,5 nm ditunjukkan dengan batas deteksi dan kuantifikasi berturut-turut adalah 0,397 dan 1,203 bpj. V. DAFTAR PUSTAKA 1. Badan Pengawasan Obat dan Makanan. Pedoman Pertolongan Keracunan Kuning Metanil. Jakarta: Badan Pengawas Obat dan Makanan; 2005. h 1-5. 2. Badan Pengawas Obat dan Makanan Republik Indonesia. Keputusan Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan Nomor: 00386/C/SK/II/90 Tentang Perubahan Lampiran Peraturan Menteri Kesehatan Nomor: 239/Men.Kes/Per/V/85 Tentang Zat Warna Tertentu Yang Dinyatakan Sebagai Bahan Berbahaya. Jakarta: Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan; 1990. 3. Ramchandani S, Das M, Joshi A, Khanna SK. Effect of Oral and Parenteral Administration of Metanil Yellow on Some Hepatic and Intestinal Biochemical Parameters [abstract]. J Appl Toxicol. 1997;17(1):85-91. (PubMed abstract 1997). 4. Bahan Berbahaya Yang Dilarang Untuk Pangan. Diambil dari: http://www.jurnalbogor.com/?p=60451. Diakses 22 Desember 2009, 12. 40 WIB. 5. Winarno FG. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama; 2008. h 171, 183-4, 187-94. 6. Herawati. Pembuatan Perangkat Uji Pendeteksi Kuning Metanil Dalam Sirup (skripsi). Jakarta: Fakultas Farmasi Universitas Pancasia; 2010 7. ICH (International Conference on Harmonization). Validation of Analytical Procedures: Text and Methodology Q2 (R1); 2005. 14
LAMPIRAN 15
Lampiran 1. Sertifikat Pemakalah pada Kongres Ilmiah XIX dan Rakernas 2011 Ikatan Apoteker Indonesia, Manado, 28-29 Oktober 2011 16
Lampiran 2. Makalah Ilmiah Hasil Penelitian yang Dipublikasi pada Kongres Ilmiah XIX dan Rakernas 2011 Ikatan Apoteker Indonesia, Manado, 28-29 Oktober 2011 17