ISSN 1907-9850

257

ANALISIS KUALITATIF SENYAWA PARASETAMOL (ACETAMINOPHEN)PADA URIN DAN RAMBUT MENGGUNAKAN

KROMATOGRAFI GAS – SPEKTROMETRI MASSA (GC-MS)

Komang Ari Gunapria Darmapatni*, A. A. Bawa Putra, Ni K. Ariati, dan Ni M. Suaniti

Jurusan Kimia FMIPA Universitas Udayana, Bukit Jimbaran*Email : argun4sma@yahoo.com

ABSTRAK

Parasetamol (acetaminophen) adalah salah satu jenis obat yang memiliki efek analgesik-antipiretik dansangat mudah diperoleh dipasaran. Telah dilakukan penelitian yang bertujuan untuk menganalisis senyawaparasetamol (acetaminophen) pada urin dan rambut secara kualitatif dengan menggunakan kromatografi gas –spektrometri massa (GC-MS). Sampel urin dan rambut diperoleh dari pasien (sukarelawan) yang mengkonsumsiparasetamol dalam dosis terapi tanpa mengubah pola konsumsi. Ekstraksi parasetamol pada sampel urin dilakukandengan menggunakan etil asetat, sedangkan sampel rambut menggunakan metanol, yang selanjutnya hasil ekstraksididerivatisasi menggunakan BSTFA yang mengandung TMCS 1 % dan dianalisis menggunakan kromatografi gas –spektrometri massa (GC-MS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa sampel urine pada 1, 2, dan 3 jam setelahmengkonsumsi parasetamol memberikan hasil positif acetaminophen-TMS sedangkan pada 24, 168, dan 720 jamsetelah konsumsi. Pada sampel rambut, hasil positif acetaminophen-TMS ditunjukkan pada 1, 2, 3, 24, 168, dan 720jam setelah mengkonsumsi parasetamol.

Kata kunci : acetaminophen, urin, rambut, Kromatografi Gas – Spektometri Massa

ABSTRACT

Paracetamol (acetaminophen) is one of analgesic-antipyretic drugs which can be commercially obtained.The research aimis to analyze qualitatively the presence of paracetamol (acetaminophen) in urine and human hair bygas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Urine and human hair sample were obtained from patients(volunteers) who consume paracetamol in therapeutic dose without consumption patterns change. Extraction ofparacetamol in urine used ethyl acetate and in human hair used methanol. The extract was then derivatized withBSTFA and 1% TMCS and analyzed using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The result showedthat urine samples after 1, 2, and 3 hours consuming paracetamol contained acetaminophen-TMS. Those after 24,168, and 720 hours after consuming paracetamol did not contain acetaminophen-TMS. In human hair, theacetaminophen-TMS was found in samples of 1, 2, 3, 24, 168, and 720 hours after consuming paracetamol.

Keywords : acetaminophen, urine, human hair, Gas Chromatography - Mass Spectrometry

PENDAHULUAN

Nekrosis hati merupakan kondisi saatterjadi kematian sel yang tidak terkontrol yangdapat menyebabkan kerusakan sel. Obat denganefek analgesik-atipiretik dapat menyebabkanintoksifikasi dan nekrosis hati bila dalam dosisyang tidak tepat. Parasetamol dan turunannya

digunakan sebagai obat analgesik-antipiretik.Parasetamol dapat menyebabkan nekrosis hatiapabila dalam kondisi overdose. Dalam kondisioverdose (OD) ketersediaan glutation transferase(GSH) yang berfungsi mengubah N-asetil-p-benzo-quinon-imin (NAPQI) menjadi sistein dankonjugat asam merkapturat tidak mencukupisedangkan parasetamol jalur sulfat dan

JURNAL KIMIA 8 (2), JULI 2014: 257-262

258

glukoronida menjadi jenuh sehingga metabolitreaktif yang dihasilkan dari metabolismeparasetamol yakni NAPQI akan berikatan danmembentuk ikatan kovalen dengan protein atauasam nukleat dan menghambat metabolismeoksidatif dan penurunan produksi Adenosintrifosfat atau ATP (Forte, 2002).

Keberadaan beberapa jenis obat-obatandalam tubuh dapat dianalisis melalui cairan tubuhseperti urin dan darah, maupun non cairan tubuhseperti rambut. Kelebihan penggunaan sampelrambut dibandingkan urin dan darah untukmenganalisis obat adalah rambut memilikiinformasi keberadaan obat yang lebih lama denganrentang waktu minggu hingga bulan dibandingkanpada urin atau darah yang hanya mendeteksidengan kisaran waktu beberapa jam hinggabeberapa hari (Kintz, 2000).

Gas Chromatography - Mass Spectrometry(GC-MS) mampu mendeteksi kadar obat dengankonsentrasi kurang dari 1µg/L dan membutuhkanwaktu pengerjaan yang relatif singkat (Wirasuta,2007). Syarat suatu senyawa dapat dianalisismenggunakan GC-MS adalah memiliki sifat yangvolatile (mudah menguap), jika suatu senyawasulit menguap maka sebelum dianalisismenggunakan GC-MS maka dilakukan derivatisasiterlebih dahulu.

Ipung (2008) yang menganalisisparasetamol dalam sampel urin dengan metodeTLC-Spektrofotodensitometer diketahui bahwaurin yang dianalisis kandungan parasetamolnyaadalah urin dari individu yang tidakmengkonsumsi parasetamol (urin blanko) yangditambahkan larutan standar parasetamol (adisistandar). Penelitian ini belum dapatmenggambarkan keberadaan parasetamol dalamurin pada kondisi yang sesungguhnya sehinggaperlu dilakukan kembali analisis kualitatif padaurine seseorang yang mendapat terapi parasetamol.Saito (2008) telah berhasil melakukan analisisparasetamol dalam sampel rambut pada kasuskeracunan dalam kondisi overdose. Dari penelitianini diketahui juga bahwa limit deteksi GC-MSadalah 0,1 ng/mg. Bila analisis dilakukan dalamkondisi overdose maka masih memungkinkanuntuk memperoleh hasil positif parasetamol padarambut namun tidak demikian bila parasetamolhanya dikonsumsi beberapa kali bila diperlukandalam dosis terapi (berdasarkan resep dokter)

sehingga perlu dilakukan kembali analisisparasetamol pada rambut pasien yangmendapatkan terapi parasetamol dalam dosisterapi.

Berdasarkan uraian diatas maka penuliskembali melakukan observasi secara kimiawi padaurin dan rambut pasien yang mendapatkan terapiparasetamol dalam dosis terapi (berdasarkan resepdokter) tanpa mengubah pola konsumsi obat yangdiberikan oleh dokter sesuai dengan kode etik yangberlaku serta tanpa adanya intervensi dari peneliti.

MATERI DAN METODE

BahanSampel yang digunakan dalam penelitian

ini adalah sampel rambut dan sampel urin. Bahankimia yang digunakan dalam penelitian ini adalahbahan kimia dalam derajat pro analisis (p.a) yangterdiri dari diklorometana (CH2Cl2), metanol(CH3OH), etil asetat (CH3COOC2H5), aquades, airhangat, gas helium, gas nitrogen, pH indicator-strips, Solid Phase Extraction (SPE), dan N,O-bis(trimetilsilil) trifluoroasetamida (BSTFA) yangmengandung trimetilklorosilan (TMCS) 1%diperoleh dari Sigma Aldrich Chemical Hongkong.

PeralatanAlat yang digunakan meliputi alat-alat

gelas yang umum digunakan dalam laboratoriumanalisis, es box, pipet mikro 1000 μL dan 20 μL,neraca analitik, gunting stainless steel, Cartridge,wadah plastik bertutup, cup urine (steril) 100 mL,Gas Chromatography (GC) tipe Agilent 6890Ndengan kolom kapiler HP-5ms (30 m x 0,25 mm x0,25 μm), dan detektor Mass Spectrometry (MS)tipe Agilent 5973.

Cara KerjaSubjek Penelitian

Penelitian dilakukan setelah mendapatkansurat kelaikan etik penelitian dengan nomorprotocol yaitu 20.01.1.2014 dari Komite EtikPenelitian Fakultas Kedokteran UniversitasUdayana, Denpasar. Subjek penelitian merupakanpasien yang mendapatkan terapi parasetamol danbersedia secara sukarela mengikuti serangkaianpenelitian yang dilakukan dan telah menandatangi

ISSN 1907-9850

259

lembar persetujuan responden (informed consent)dengan disaksikan oleh dr. Putu Asri Wirya.Pengambilan sampel urine dan rambut

Pengambilan sampel dilakukan pada 1, 2,3, 24m, 168, dan 720 jam setelah konsumsi tabletparasetamol dengan dosis terapi tanpa mengubahpola konsumsi obat yang telah diberikan. Selamapenelitian ini dilakukan, sukarelawan hanyamengkonsumsi obat pada hari Selasa, 22 April2014 atau saat pengambilan sampel dimulai tanpamengubah pola konsumsi yang telah diberikandokter, disebabkan kesehatan ke-3 sukarelawanyang telah kembali semula sehingga ke-3sukarelawan tidak mengkonsumsi obat kembalipada hari berikutnya dan hal tersebut berlanjutselama 1 bulan karena sukarelawan dalam kondisisehat atau tidak mengkonsumsi obat kembaliselama penelitian ini.Preparasi Larutan Standar Parasetamol

Tablet obat campuran dengan keteranganobat yakni mengandung 500 mg parasetamol dan250 mg senyawa obat lainnya (pseudoephedrine,malaet, klorfeniramine) digerus hingga halus.Sebanyak 0,15 mg serbuk obat ditimbang dandilarutkan dalam labu ukur 100 mL denganaquades hingga tanda batas, sehingga diperolehlarutan standar parasetamol 1 ppm. Larutan standarparasetamol 1 ppm kemudian diberi perlakuanyang sama seperti sampel.Preparasi kolom

Cartridge yang telah disiapkan ditutupdengan kertas saring sesuai ukuran lingkarcartridge pada bagian terdalam cartridge.Exterlute dimasukkan kedalam cartridge sebanyak¾ bagian cartridge untuk 8 mL sampel. Setelahexterlute dimasukkan, kemudian ditutup kembalidengan kertas saring sesuai ukuran lingkarcartridge dan kolom siap digunakan.Ekstraksi Sampel urin

Sampel urin diperoleh dari 3 orangsukarelawan yang memperoleh terapi tabletparasetamol yang sama pada dosis terapi. Urinditampung pada 1, 2, 3, 168, dan 720 jam setelahmengkonsumsi tablet parasetamol tanpa mengubahpola konsumsi obat yang telah diberikan olehdokter yang berwenang atas diagnosa pasien. pHsampel urin diukur menggunakan pH indicator-strips. Sebanyak 8 mL urin yang telah disesuaikanpHnya kemudian dimasukkan ke dalam kolom

SPE yang telah disiapkan dan dibiarkan hinggamencapai batas bawah kolom SPE.

Setelah sampel mencapai batas bawah,kemudian dielusi dengan eluen etil asetat sebanyak8 mL sebanyak 2 kali, eluat hasil elusi diuapkandibawah blower lemari asam. 1 mL eluatdisentrifugasi selama 5 menit dengan kecepatan5000 rpm. Supernatan yang diperoleh ditampungdalam tabung reaksi lalu dialiri nitrogen pada suhuruang hingga seluruh pelarutnya menguapkemudian residu yang diperoleh diderivatisasi.Ekstraksi sampel rambut

Analisis pada rambut dilakukan pada 3orang sukarelawan yang mendapatkan terapi tabletparasetamol yang sama pada dosis terapi. Rambutdikumpulkan pada 1, 2, 3, 168, dan 720 jamsetelah mengkonsumsi tablet parasetamol tanpamengubah pola konsumsi obat yang telahdiberikan oleh dokter yang berwenang atasdiagnosa pasien.

Setiap helai rambut diperoleh dengan cararambut digunting menggunakan gunting stainlesssteel pada jarak sedekat mungkin dengan kulitkepala pada bagian depan, atas, samping kanan,samping kiri, dan bagian belakang. Kemudiandimasukkan ke dalam wadah plastik dan disimpanpada suhu kamar (Wijayaputra, 2011).

Sampel rambut didekontaminasi dengan 5mL diklorometana selama 2 menit pada suhuruang, 5 mL air hangat selama 2 menit, dan 5 mLdiklorometana selama 2 menit. Sampel rambutyang telah didekontaminasi kemudian diguntingmenjadi kecil-kecil. Sebanyak 20 mg sampeldiinkubasi pada 450C selama 2 jam dalam 1 mLmethanol (Wijayaputra, 2011). Lapisan airditampung dan disentrifugasi dengan kecepatan5000 rpm selama 5 menit. Supernatan yangdiperoleh diambil dan dialiri nitrogen pada suhuruang.Derivatisasi

Sebanyak 50 μL BSTFA dengan TMCS 1% ditambahkan ke residu (sampel urin danrambut). Tabung disegel dan dipanaskan pada60oC selama 30 menit. Setelah derivatisasi, sampeldidinginkan sampai suhu kamar dan siapdiinjeksikan pada sistem GC-MS.Kondisi GC-MS

Analisis GC dilakukan dengan Agilent6890N kromatografi gas dilengkapi denganAgilent 5973 detektor massa selektif. Helium

JURNAL KIMIA 8 (2), JULI 2014: 257-262

260

(99%) digunakan sebagai gas pembawa pada lajualir 1 mL/menit, 1μL ekstrak disuntikkan dengansuhu injektor 250oC, suhu interface 270oC, suhudetektor 230oC dan split rasio 1:20. Programtemperatur pada kolom adalah suhu awal kolom70oC ditahan selama 5 menit, dinaikkan10oC/menit hingga suhu 270oC dan ditahan 5 menitsehingga diperoleh total waktu 30 menit.

HASIL DAN PEMBAHASAN

pH Sampel UrinSebelum melakukan proses ekstraksi, pH

sampel urin diatur sesuai dengan senyawa yangakan diekstrak, parasetamol merupakan senyawayang stabil pada pH 4-6 sehingga pH urin harusdiatur pada pH 4-6. Hasil pengukuran pH urinemenggunakan pH indicator-strips disajikan padaTabel 1. Pada Tabel 1 terlihat bahwa semuasampel urin yang akan dianalisis telah berada padapH 4-6 sehingga tidak dilakukan perlakuan lainnyauntuk mengatur pH urin.

Tabel 1. Hasil pengukuran pH urine menggunakanpH indicator-strip

Pengambilansampel

pH UrinA B C

I 5 5 6II 5 5 6III 4 4 5IV 5 5 5V 4 4 6VI 6 6 6

Analisis senyawa parasetamol (acetaminophen)pada urine

Ekstraksi pada sampel urine dilakukandengan menggunakan kolom SPE dan eluen etilasetat. Etil asetat digunakan sebagai eluen karenaparasetamol dan metabolitnya memiliki sifat yangcenderung lipofil sehingga dapat diekstraksimenggunakan pelarut organik seperti etil asetat.

Berdasarkan hasil analisis, diperolehsenyawa acetaminophen-TMS pada larutan standaryang terbaca pada Library C:\Database\W9N11.Ldengan metode Full Scan dan SIM (Selected IonMonitoring) dengan waktu retensi 18.31 menit.Acetaminophen-TMS diperoleh akibatdilakukannya derivatisasi menggunakan BSTFA

yang mengandung TMCS 1% sehingga terjadipergantian gugus hidrogen aktif dengantrimetilsilil (Si(CH3)3). Ion fragmen yang dipilihketika menggunakan metode SIM untukmenganalisis senyawa acetaminophen-TMS adalahion fragmen yang memiliki kelimpahan tinggiyakni 223, 181, dan 166. Tabel 2 menunjukkanhasil analisis acetaminophen pada semua sampelurin.

Tabel 2. Hasil analisis Acetaminophen padasemua sampel urin sukarelawan

Pengam-bilan

sampel

Hasil AnalisisAcetaminophen

(+)/(-)

Keterangan

A B CI (+) (+) (+) Acetaminophen-TMSII (+) (+) (+) Acetaminophen-TMSIII (+) (+) (+) Acetaminophen-TMSIV (-) (-) (-) Negatif AcetaminophenV (-) (-) (-) Negatif AcetaminophenVI (-) (-) (-) Negatif Acetaminophen

Berdasarkan Tabel 2, terlihat bahwasampel urin ketiga sukarelawan pada pengambilanpertama (I), kedua (II), ketiga (III) atau 1 jam, 2jam dan 3 jam setelah mengkonsumsi tabletparasetamol menunjukkan hasil positif (+)acetaminophen dalam bentuk derivatenya yakniacetaminophen-TMS dengan pecahan molekul MSyang sama seperti larutan standar. Hal inimenunjukkan bahwa parasetamol telahterdistribusikan keseluruh tubuh dengan waktuparuh 1-3 jam (Ganiswara, 1995). Hasil negatifdiperoleh pada pengamatan 24, 168, dan 720 jamsetelah mengkonsumsi obat, hal ini disebabkankarena seluruh metabolit acetaminophenseluruhnya telah terekskresi melalui urin maupuncairan tubuh yang lainnya seperti keringat dansaliva.

Analisis senyawa parasetamol (acetaminophen)pada rambut

Pada penelitian ini diperoleh hasil positif(+) acetaminophen-TMS pada semua sampelrambut mulai dari 1 jam hingga 720 jam (1 bulan)setelah mengkonsumsi tablet parasetamol, namundiketahui bahwa pertumbuhan rambut rata-rata0,6-1,42 cm per bulan (Saitoh, 1969) sedangkanukuran rambut dari masing-masing sukarelawan

ISSN 1907-9850

261

juga relatif panjang berkisar antara 5 cm hingga 21cm, jika dihubungkan dengan pertumbuhan rambutmaka dapat diketahui bahwa rata-rata rambutsukarelawan telah berusia 12 bulan sehinggamemungkinkan bila senyawa obat yang pernahdikonsumsi masih tersimpan dalam rambutsukarelawan namun dengan konsentrasi yangsangat kecil sehingga hanya dapat terbaca denganGC-MS dengan metode SIM.

Menurut Kintz (2000) kelebihan ujirambut dibandingkan urin adalah rambut memilikiinformasi keberadaan obat yang lebih lama denganrentang waktu minggu hingga bulan dibandingkanpada urin atau darah yang hanya mendeteksidengan kisaran waktu beberapa jam hinggabeberapa hari. Hal ini juga mendukung temuanyang diperoleh dari penelitian ini. Dengandemikian dapat dipastikan bahwa hasil yangdiperoleh merupakan parasetamol yang tersimpandalam rambut dalam jangka waktu yang lama atauhasil konsumsi secara berkala. Hasil analisisacetaminophen-TMS pada sampel rambutmenggunakan metode SIM ditunjukkan pada Tabel3.

Tabel 3. Hasil analisis acetaminophen-TMS padasampel rambut menggunakan metodeSIM

Pengam-bilan

sampel

Hasil AnalisisAcetaminophen

(+)/(-)

Keterangan

A B CI (+) (+) (+) Acetaminophen-TMSII (+) (+) (+) Acetaminophen-TMSIII (+) (+) (+) Acetaminophen-TMSIV (+) (+) (+) Acetaminophen-TMSV (+) (+) (+) Acetaminophen-TMSVI (+) (+) (+) Acetaminophen-TMS

SIMPULAN DAN SARAN

SimpulanHasil positif acetaminophen-TMS

diperoleh pada sampel urin dari 1 jam hinggasehari setelah mengkonsumsi tablet parasetamolnamun diperoleh hasil negatif setelah lebih dari 1hari mengkonsumsi tablet, sedangkan pada sampelrambut, hasil positif telah ditunjukkan pada 1 jamhingga 720 jam setelah mengkonsumsi tablet

parasetamol, hasil yang diperoleh merupakanparasetamol yang tersimpan dalam rambut dalamjangka waktu yang lama atau hasil konsumsisecara berkala.

SaranPenelitian ini telah dapat menunjukkan

bahwa senyawa parasetamol (acetaminophen)dapat terdeteksi dalam sampel urin dan rambutpada individu yang mendapatkan terapiparasetamol tanpa mengubah pola konsumsi yangtelah diberikan oleh dokter, namun perlu dilakukanpenelitian lebih lanjut untuk mengembangkanmetode ekstraksi khsususnya pada sampel rambutserta mengukur konsentrasi senyawa parasetamol(acetaminophen) dalam sampel urin dan rambutpada individu yang mendapatkan terapiparasetamol.

UCAPAN TERIMA KASIH

Melalui kesempatan ini penulismenyampaikan ucapan terima kasih kepada PusatLaboratorium Forensik (Puslabfor) BareskrimPolri Cabang Denpasar, Komisi Etik PenelitianFakultas Kedokteran Universitas Udayana, Bapak IWayan Gede Gunawan dan Bapak I NengahSimpen serta semua pihak atas saran dan kritiknyasehingga penelitian ini dapat terselesaikan.

DAFTAR PUSTAKA

Drozd, J., 1985, Chemical Derivatization in GasChromatography, Journal ofChromatography Library, 19

Forte, J.S., 2002, Paracetamol : Safety VersusToxicity, (2)

Ganiswara, S.G., 1995, Farmakologi dan Terapi,Bagian Farmakologi dan Kedokteran,Edisi 4, Universitas Indonesia, Jakarta

Ipung, K., 2008, Analisis Parasetamol Dalam UrinDengan Teknik KLT Spektrodensitometri,Skripsi, Jurusan Kimia, FakultasMatematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,Universitas Udayana, Bukit-Jimbaran

Kintz, P., 2000, Hair, In: Jay A. S. editors.Encyclopedia of Forensic Sciences, Vol II,Academic Press, UK, p. 598-640

JURNAL KIMIA 8 (2), JULI 2014: 257-262

262

Knapp, D.R., 1979, Handbook of AnalyticalDerivatization Reactions, New York

Liu, R,H., Canfield, D.V., and Wang, S.M., 2010,Quantitation and Mass SpectrometricData of Drug and Isotopically LabeledAnalog, CRC Press

Regis, 1998, Chromatography Catalog, p. 86-88Moffat, A.C., Osselton, M.D., and Widdop, B.,

2004a, Clarke’s Analysis of Drugs andPoisons, 3th ed. Vol 1, PharmaceuticalPress, London

Moffat, A.C., Osselton, M.D., and Widdop, B.,2004b, Clarke’s Analysis of Drugs andPoisons, 3th ed. Vol 2, PharmaceuticalPress,London

Saito, T., Morita, T., Inoue, S., Yamamoto, I., andInokuchi, S., 2008, GC-MS assay for

acetaminophen in human hair segments,Forensic Toxicol, 26 : 27-30

Saitoh, M., 1969, Rate of Hair Growth inAdvances in Biology of Skin, Oxford,Pergamon Press, London, p.183-201

Wijayaputra, N., 2011, Deteksi SenyawaMetamfetamin (MA) Pada Rambut denganMetode SIM GC-MS, Tesis, UniversitasUdayana, Denpasar

Wirasuta, I.M.A.G. dan Suardamana, K., 2007,Analisis Toksikolgi Tantangan Baru BagiFarmasis Indonesia, Jurusan FarmasiFMIPA Universitas Udayana, LembagaForensik Sains dan KriminologiUniversitas Udayana dan LaboratoriumIlmu Penyakit Dalam Rumah SakitSanglah, Denpasar