EKSTRAKSI FASA PADAT; Aplikasi pada Persiapan Analisis, oleh Muchtaridi, Ph.D., Apt; Aliya Nur Hasanah, M.Si., Apt.; Ida Musfiroh, M.Si., Apt. Hak Cipta 2015 pada penulis GRAHA ILMU Ruko Jambusari 7A Yogyakarta 55283 Telp: 0274-882262; 0274-889398; Fax: 0274-889057; E-mail: info@grahailmu.co.id Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memper banyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit. ISBN: 978-602-262-460-8 Cetakan ke Pertama, tahun 2015 Semua informasi tentang buku ini, silahkan scan QR Code di cover belakang buku ini
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Ilahi Robhi yang telah memberikan rahmat dan ridho-nya, sehingga saya dapat menyelesaikan tulisan ini. Mata kuliah Instrumen Analisis di Farmasi sejak 3 tahun terakhir sangat berkembang pesat, sejak mata kuliah ini diasuh oleh tim ini. Karena menjadi tuntutan saat ini, dimana perkembangan instrumen begitu pesat dari hari ke hari, maka GBPP mata kuliah ini direvisi setiap 5 tahun untuk menyesuaikan perkembangan pada zamannya. Salah satu ilmu yang terbaru dalam persiapan (preparassi) analisis adalah aplikasi ekstraksi fasa padat atau yang dikenal Solid Phase Extraction (SPE) dan Solid Phase Micro Extraction (SPME) dalam bidang farmasi, hal inilah yang menjadi alasan kuat agar ekstraksi fasa padat diajarkan dalam mata kuliah instrumen dalam analisis farmasi. Sejak tahun 2002, praktikum analisis menggunakan SPE telah dikenalkan dan penelitian di Indonesia pun telah banyak yang mengaplikasikan metode ini Pada buku ini dikupas mengenai prinsip instrumentasi dan penerapan SPE dan SPME, karena SPE dan SPME merupakan sam-
vi Ekstraksi Fasa Padat ple handling terbaru yang berkembang saat ini. Metode imprinting dalam perkembangan SPE dikupas sekilas juga dalam buku ini. Buku ini ditulis mengacu pada hasil penelitian kami dan dibandingkan dengan artikel jurnal mulai kurun waktu 1996 hingga 2014. Penulis merasa buku ini masih jauh dari sempurna, sehingga penulis berharap masukan dan kritik terhadap buku ini. Akhir kata, penulis harapkan semoga tulisan ini dapat berguna bagi kami khususnya dan para pembaca pada umumnya. Jatinangor, Februari 2015 Penulis
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB 1 PENDAHULUAN 1 BAB 2 TEKNIK EKSTRAKSI 5 2.1 Mekanisme dalam Ekstraksi 5 2.2 Ekstraksi Cairan-cairan 9 2.3 Ekstraksi Cairan-padatan (Ekstraksi Soklet) 10 2.4 Supercritical Fluid Extraction (SFE) 11 2.5 Ekstraksi Fasa Padat 13 BAB 3 TEKNIK SOLID PHASE EXTRACTION (SPE) 21 3.1 Aplikasi Pada Analisis Farmasi 23 3.2 Aplikasi untuk Analisis Cemaran Air oleh Produk Farmasi 36 3.3 Jenis Kemasan Kolom SPE dan Pemilihannya 37 3.4 Tahap-tahap Operasional SPE 41 3.5 Masalah-masalah dalam Operasional SPE dan Pemecahannya 42 3.6 Instrumentasi Pendukung SPE 46 v vii
viii Ekstraksi Fasa Padat 3.7 Aplikasi SPE Pada Kajian Farmakonetik dan Ketersediaan Hayati 48 BAB 4 MOLECULAR IMPRINTED POLYMERS SPE (MISPE) UNTUK PEMISAHAN SENYAWA SECARA SELEKTIF 51 BAB 5 TEKNIK SOLID PHASE MICROEXTRACTION (SPME) 63 5.1 Perkembangan dan Definisi SPME 63 5.2 Penarikan Sampel dengan SPME 68 5.3 Pengoptimalan SPME 69 5.4. Polaritas Serat, Kemampuan untuk Menyerap/ Daerah Permukaan 70 5.5 Ketebalan Lapisan Serat 70 5.6 Panduan dalam Memecahkan Masalah dalam SPME 73 5.7 SPME/HPLC Interface 80 5.8. Pemanfaatan Teknik Ekstraksi SPME Pada Bidang Farmasi 81 5.9 Kelebihan Metode Ekstraksi SPME 98 5.10 Kerugian Metode SPME 100 BAB 6 PENUTUP 101 DAFTAR PUSTAKA 103 -oo0oo-
BAB 1 PENDAHULUAN Kebutuhan untuk menganalisa obat di dalam cairan biologi dan dalam produk sediaan jadi farmasi terus dikembangkan secara selektif dan efektif untuk kepentingan penemuan obat baru. Identifikasi dan kuantifikasi suatu senyawa obat dan metabolitnya dalam cairan biologis secara ekstensif dikembangkan untuk kebutuhan perkembangan ketersediaan hayati obat (bioavailability) dan profil farmakinetika obat itu sendiri. Materi biologis seperti darah dan urin dan sediaan farmasi seperti tablet, sirup, dan krim memiliki matriks yang kompleks, karena di dalamnya terdapat protein, polisakarida, steroid, lemak, garam, asam dan basa organik nyang dapat mengganggu dalam analisis senyawa aktif obat yang diperiksa. Selain itu, analat senyawa aktif memiliki kadar yang rendah dalam sampel. Kecenderungan penggunaan instrumen oleh industri atau peneliti lain untuk analisis obat dalam matriks sampel sangat besar, Meskipun perkembangan analisis instrumen dengan efisiensi tinggi untuk menentukan analat di dalam sampel biologis dan sediaan jadi telah berkembang pesat, namun pre-treatment sampel dalam mengisolasi, mengekstrak, dan mengkonsentratkan komponen
2 Ekstraksi Fasa Padat interest dalam matriks sampel sangat diperlukan, sebab instrumen secanggih apapun tidak bisa menangani matriks secara langsung. Ekstraksi cair-cair sudah banyak ditinggalkan dalam preparasi sampel, sebab cara ini memiliki banyak keterbatasan seperti solven yang berjumlah besar akan mengkibatkan analat tidak terkonsentratkan, analat yang bersifat ionic dan sangat polar (karena pelarutnya sukar diuapkan) banyak kendala dalam pemisahannya. Oleh karena itu, untuk mencegah kelemahan ini, dua teknik utama yang saat ini sedang berkembang yaitu metode ekstrak padat yang terdiri dari dua teknik yaitu Solid Phase Extraction (SPE) dan Solid Phase Micro Extraction (SPME) dapat menghasilkan analisa sangat efisien dengan recovery yang tinggi. Pada SPE, sampel disaring melalui suatu fasa padat yang dapat menseleksi zat analat setelah dielusi dengan fasa gerak yang bervolume sedikit. Teknik ini dapat mengkonsetratkan analat yang memiliki konsetrasi rendah, jika pemilihan fasa pada yang ditempatkan pada kolom sesuai dengan sifat fisikokimia analat. Sebagai tambahan, beberapa sistem kini tersedia dalam bentuk cartridge seperti yang dikeluarkan Baker (Jerman), Supelco (USA), Waters (jerman), Varian (Jerman), Merck (Jerman), dan Schimadzu (Jepang), namun ada juga yang on-line otomatis dengan HPLC, GC, atau CE. Seperti hanlya SPE, SPME tidak membutuhkan pelarut atau peralatan yang rumit. SPME dapat mengkonsentrasikan senyawasenyawa volatil dan non volatil, dalam sampel gabungan cairan dan gas, untuk analisis GC, GC/MS, atau HPLC. SPME digunakan dengan HPLC merupakan sistem baru yang sering disebut SPME- HPLC interface. Pengabungan ekstrak dari serat SPME dengan pelarut, dengan membawa senyawa yang akan dianalisis diserap kedalam kolom HPLC untuk dianalisis. Suatu alat SPME terdiri atas gabungan serat silika panjang yang dilapisi dengan fase padat/