fathmah syafiqoh-fkik

8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik

1/107


2/107


3/107


4/107


5/107


6/107

viii

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

ABSTRAK

Nama : Fathmah Syafiqoh

Program Studi : Farmasi

Judul Skripsi : Analisis Gelatin Sapi dan Gelatin babi pada Produk

Cangkang Kapsul Keras Obat dan Vitamin Menggunakan

FTIR dan KCKT

Gelatin sering digunakan secara luas dalam industri farmasi pada pembuatan

cangkang kapsul keras. Penggunaan gelatin pada cangkang kapsul kerasmenimbulkan kontroversi karena adanya kekhawatiran konsumen mengenai

kehalalan sumber gelatin. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan

gelatin sapi dan gelatin babi pada cangkang kapsul keras dengan FTIR

(Fourier Transform Infared Spectroscopy) dan KCKT (Kromatografi Cair

Kinerja Tinggi). Analisis Komposisi asam amino pada cangkang kapsul keras

dilakukan dengan KCKT, sampel dihidrolisis terlebih dahulu dengan HCl 6N

kemudian diderivatisasi menggunakan AQC (Aminokuinolil-N-

hidroksisuksini-midil karbamat). Analisis gugus fungsi pada sampel cangkang

kapsul keras dilakukan dengan FTIR, sampel diekstraksi terlebih dahulu

menggunakan aseton dingin pada suhu -20oC lalu dianalisis dengan alat FTIR

pada panjang gelombang 4000-750cm-1. Setelah itu dilakukan analisis datamenggunakan Principal Component Analysis (PCA) untuk mengklasifikasikan

antara gelatin sapi dan babi pada cangkang kapsul keras. Berdasarkan kurva

score plot FTIR standar gelatin babi berada pada kuadran 2 dan standar gelatin

sapi berada pada kuadran 1. Pada lembar cangkang kapsul babi berada pada

kuadran 3 dan lembar cangkang kapsul sapi berada pada kuadran 4.

Sedangkan hasil kurva score plote KCKT standar gelatin babi dan lembar

cangkang kapsul babi berada pada kuadran 2. Standar gelatin sapi dan lembar

cangkang kapsul sapi berada pada kuadran 3. Hasil analisis gelatin sapi dan

gelatin babi dengan metode FTIR dan KCKT dapat disimpulkan bahwa

metode FTIR dan teknik kemometrik PCA dapat mengklasifikasikan antara

gelatin sapi dan gelatin babi sedangkan analisis menggunakan KCKT dan

teknik kemometrik PCA dapat membedakan komposisi asam amino pada

standar gelatin sapi dan babi serta lembar cangkang kapsul yang dibuat

sendiri, tetapi belum bisa membedakan sumber gelatin yang dipakai pada

produk cangkang kapsul keras yang diambil dari pasaran.

Kata kunci: gelatin, cangkang kapsul keras, KCKT, FTIR, PCA


7/107

ix


ABSTRACT

Nama : Fathmah Syafiqoh

Program Studi : Farmasi

Judul Skripsi : Analysis Bovine Gelatin and porcine Gelatin in Hard Shell

Capsule Products on Drugs and Vitamin Using FTIR dan

HPLC

Gelatin was widely used in pharmaceutical industry for manufacturing of hard

shell capsules. The use of gelatin in the capsule caused controversy due to

consumer concerns about halal gelatin source. This study aimed to determinedifferences of bovine and porcine gelatin used in the hard shell capsule by

FTIR and HPLC. Analysis of amino acid composition in hard shell capsule

was determined by HPLC, the sample was hydrolyzed with HCl 6N and

derivatization with AQC (Aminokuinolil- N- hidroksisuksini- midil

carbamate). Analysis of functional groups in hard shell capsule was

determined by FTIR, the samples were extracted using cold acetone at -20°C

and analyzed by FTIR at a wavelength 4000-750cm-1

. Analysis of the data was

performed using the Principal Component Analysis (PCA) to classify between

bovine and porcine gelatin in hard shell capsule. Based on the score plot curve

of FTIR standard gelatin of porcine was in quadrant 2 and standard gelatin of

bovine was in quadrant 1. In sheets of hard shell capsule porcine were in

quadrant 3 and sheets hard shell capsule bovine were in quadrant 4. While

based on the score plot curve of HPLC standard gelatin of porcine and sheets

hard shell capsule porcine were in quadrant 2. Standard gelatin of bovine and

sheets hard shell capsule bovine were in quadrant 3. The results of the analysis

of bovine and porcine gelatin with FTIR and HPLC could be concluded that

the FTIR method and technique chemometric PCA can classify between

bovine and porcine gelatin whereas analysis using HPLC and techniques

chemometric PCA could classify standard bovine and porcine gelatin andcapsule shells self made but was not successful for classification of

commercial capsule shells.

Keywords : gelatin, hard capsule, HPLC, FTIR, PCA


8/107

x


KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil’alamin atas segala nikmat iman, Islam,

kesempatan, serta kekuatan yang telah diberikan Allah S ubhanahuwata’ala

sehingga Penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.

Shalawat serta salam untuk tuntunan dan suri tauladan Rasulullah

Shallallahu‘ alaihiwasallam beserta keluarga dan sahabat beliau yang

senantiasa menjunjung tinggi nilai-nilai Islam yang sampai saat ini dapat

dinikmati oleh seluruh manusia di dunia.

Skripsi ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk mendapat gelar sarjana

farmasi dari Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah. Judul skripsi ini adalah “uji

aktivitas antibakteri ekstrak daun sintok (Cinnamomum sintoc Blume.)

terhadap Staphylococcus aureus dan Pseudomonas aeruginosa serta analisa

komponen senyawa fraksi aktif dengan kromatografi gas – spektrometri

massa”.

Penulis menyadari bahwa keberhasilan penelitian dan penulisan skripsiini tidak lepas dari bantuan dan bimbingan dari banyak pihak. Oleh karena itu,

pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Ofa Suzanti Betha, M.Si, Apt selaku pembimbing pertama dan Ibu

Zilhadia, M.Si, Apt selaku pembimbing kedua yang senantiasa dengan

sabar tulus dan ikhlas memberikan arahan, bimbingan, dorongan,

semangat, saran dan solusi selama penelitian dan penulisan skripsi.

2. Prof. Dr. (hc) dr. M.K. Tadjudin, Sp. And. selaku Dekan FakultasKedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif

Hidayatullah Jakarta.

3. Drs. Umar Mansur, M.Sc., Apt selaku Ketua Program Studi Farmasi

Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri

Syarif Hidayatullah Jakarta.

4. Bapak dan Ibu staf pengajar dan karyawan yang telah memberikan

bimbingan dan bantuan selama saya menempuh pendidikan di Program


9/107

ix


Studi Farmasi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas

Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

5. Para laboran Farmasi UIN, Ka Liken, Ka Rahmadi, Ka Eris, Mba Rani,

Ka Lisna dan Ka Tiwi yang telah banyak membantu selama praktikum

maupun penelitian.

6. Mama yang selalu memberikan kasih sayang, semangat dan doa yang

tiada henti serta dukungan baik moral maupun materil dan almarhum

ayah yang telah mendidik dan memberi nasehat semasa beliau ada.

Kasih sayang yang kalian berikan sungguh tak ternilai.

7. Kaka dan adikku tersayang, Rahmi Asyifani yang selalu memberikan

dukungan, semangat dan doa, Rahmah Nur Sabrina yang selalu

mendukung dan memberikan bantuan setiap kali dibutuhkan.

8. Teman – teman seperjuangan dalam penelitian ini yaitu Farida

Kusumaningrum dan Afifah Nurul Izzah yang senantiasa dengan sabar

menemani, mendukung dan membantu disaat sedang dibutuhkan.

9. Teman – teman “ngocol” tersayang Amel, Zakiya, Afifah, Dita, Ipho,

Dias, Diah dan Desi Syifa, terima kasih karena kalian selalu mengerti,

membantu, mendukung dan berbagi cerita disaat senang maupun sedih,

semoga ukhuwah kita akan selalu terjaga sampai kapanpun.

10. Teman – teman “Andalusia” Farmasi 2010 yang solid dan selalu

membantu satu sama lain.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak keterbatasan dan

kekurangan. Oleh Karena itu, dengan segala kerendahan hati, penulis sangat

mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsiini. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan member

sumbangan pengetahuan khususnya di Program Studi Farmasi Fakultas

Kedokteran dan Ilmu kesehatan, Universtas Islam Negeri Syarif Hidayatullah

Jakarta dan pembaca pada umumnya.

Jakarta, 1 September 2014

Penulis


10/107


11/107

xi


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL..............................................................................................iiHALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ...............................................iii

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING................................................. iv

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. v

ABSTRAK ............................................................................................................vi

ABSTRACT ........................................................................................................vii

KATA PENGANTAR .......................................................................................viii

HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ......................x

DAFTAR ISI .........................................................................................................xi

DAFTAR TABEL...............................................................................................xiv

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................xvii

DAFTAR ISTILAH..........................................................................................xviii

BAB 1 PENDAHULUAN......................................................................................1

1.1 Latar Belakang....................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah.................................................................................. 3

1.3 Tujuan Penelitian...................................................................................3

1.4 Manfaat penelitian ................................................................................. 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 5

2.1 Gelatin ................................................................................................... 5

2.1.1 Definisi Gelatin ............................................................................ 5

2.1.2 Komposisi Kimia Gelatin.............................................................5

2.1.3 Sifat Fisika Kimia Gelatin............................................................7

2.1.4 Aplikasi Penggunaan Gelatin ....................................................... 9

2.2 Kapsul.................................................................................................... 9

2.2.1 Cangkang Kapsul Keras ...........................................................10

2.2.2 Cangkang Kapsul Lunak ............................................................ 11

2.3 Protein.................................................................................................. 12

2.3.1 Struktur Primer ........................................................................... 13


12/107

xii


2.3.2 Struktur Sekunder.......................................................................13

2.3.3 Struktur Tersier........................................................................... 14

2.3.4 Struktur Kuartener...................................................................... 15

2.4 Asam Amino........................................................................................ 15

2.5 Spektroskopi FTIR .............................................................................. 18

2.6 Analisis Asam Amino dengan KCKT ................................................. 20

2.7 PCA (Principal Component Analysis)................................................. 25

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ............................................................27

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian..............................................................27

3.2 Alat dan Bahan ....................................................................................27

3.2.1 Alat ............................................................................................ 27

3.2.2 Bahan.......................................................................................... 27

3.3 Tahapan Penelitian ..............................................................................27

3.3.1 Pengumpulan Sampel dari Pasaran ............................................ 27

3.3.2 Pembuatan Lembaran Cangkang Kapsul ................................... 27

3.3.3 Analisis Gelatin dengan FTIR ................................................... 28

3.3.3.1 Pemisahan Titanium Dioksida......................................29

3.3.3.2 Ekstrasi Gelatin.............................................................29

3.3.4 Analisis Profil Gelatin dengan FTIR........................................ ..29

3.3.5 Analisis Data menggunakan PCA .............................................. 29

3.3.6 Analisis Gelatin dengan KCKT................................................ ..30

3.3.6.1 Hidrolisis Asam Amino ................................................ 30

3.3.6.2 Derivatisasi Asam Amino............................................. 30

3.3.7 Analisis Profil Gelatin dengan KCKT...................................... ..30

3.3.8 Analisis Data menggunakan PCA ............................................ ..31BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................................32

4.1 Pengumpulan Sampel Dari Pasaran..................................................... 32

4.2 Pembuatan Lembaran Kapsul .............................................................32

4.3 Analisis Gelatin dengan FTIR .............................................................33

4.3.1 Pemisahan Titanium Dioksida.................................................... 33

4.3.2 Ekstrasi Gelatin .......................................................................... 34

4.3.3 Analisis Profil Gelatin dengan FTIR..........................................35


13/107

xiii


4.3.4 Analisis Data menggunakan PCA .............................................. 39

4.4 Analisis Gelatin dengan KCKT...........................................................44

4.4.1 Hidrolisis Asam Amino.............................................................. 44

4.4.2 Derivatisasi Asam Amino ..........................................................45

4.5 Analisis Profil Asam Amino dengan KCKT .......................................47

4.5.1 Analisis Standar Asam Amino ................................................... 48

4.5.2 Analisis Asam Amino pada Standar Gelatin, Lembar

Cangkang Kapsul Simulasi dan Produk Cangkang Kapsul

Pasaran........................................................................................ 48

4.6 Analisis Data menggunakan PCA ....................................................... 49

BAB 5 PENUTUP................................................................................................ 54

5.1 Kesimpulan.......................................................................................... 54

5.2 Saran .................................................................................................... 54


14/107

xiv


DAFTAR TABEL

Tabel2.1 Komposisi Asam Amino Gelatin Kulit Babi dan Sapi ……………….

2.2 Daftar Rantai Samping Asam Amino …………………………………

3.1 Formulasi Lembaran Cangkang Kapsul Keras ……………………….

4.1 Pengumpulan Sampel Kapsul dari Pasaran …………………………...

4.2 Karakteristik Serapan IR Pada Rantai Peptida ………………………..

4.3 Worksheet pada Penyusunan Standar Gelatin, Lembar Cangkang

Kapsul Keras Simulasi dan Produk Cangkang Kapsul dari Pasaran

…………………………………………………………………………

4.4 Kontribusi Masing-Masing Variabel terhadap Nilai Komponen Utama

………………………………………………………………................

4.5 Komposisi Asam Amino pada Standar Gelatin, Lembar Cangkang

Kapsul Keras Simulasi dan Produk Cangkang Kapsul dari Pasaran

…………………………………………………………………………

4.6 Worksheet pada Penyusunan Standar Gelatin, Lembar Cangkang

Kapsul Keras Simulasi dan Produk Cangkang Kapsul keras dari

Pasaran ………………………………………………………………..

4.7 Kontribusi Masing-Masing Variabel Terhadap Nilai Komponen

Utama …………………………………………………………………

Halaman6

18

28

32

38

40

40

48

50

50


15/107

xv


DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Gelatin Berbentuk Serbuk, Serbuk Kasar ……………………….Gambar 2 Struktur Asam Amino Kolagen dan Gelatin …………………….

Gambar 3 Cangkang Kapsul Keras ………………………………………….

Gambar 4 Cangkang Kapsul Lunak …………………………………………

Gambar 5 Tingkatan Struktur Protein ……………………………………….

Gambar 6 Struktur Asam Amino ……………………………………………

Gambar 7 Ion Amfoter ………………………………………………………

Gambar 8 Asam Amino dalam Suasana Asam ……………………………..

Gambar 9 Asam Amino dalam Suasana Basa ……………………………….

Gambar 10 Skema Kerja Alat FTIR ………………………………………….

Gambar 11 Skema Kerja Alat KCKT ………………………………………...

Gambar 12 Lembaran Cangkang Kapsul Gelatin Keras………………………

Gambar 13 Endapan Gelatin diperoleh dari Hasil Ekstraksi …………………

Gambar 14 Penggabungan Spektrum FTIR Standar Gelatin Babi dan Sapi …

Gambar 15 Penggabungan Spektrum FTIR Lembar Cangkang Kapsul Gelatin

Babi dan Gelatin Sapi …………………………………………….

Gambar 16 Penggabungan Spektrum Gelatin yang Diperoleh dari Produk

Cangkang Kapsul yang Ada Dipasaran ………………………….

Gambar 17 Kurva Score Plot PC1 Dan PC2 pada Standar Gelatin, Lembar

Cangkang Kapsul Keras Simulasi dan Produk Cangkang Kapsul

Pasaran ……………………………………………………………

Gambar 18 Kurva Loading Plot PC1 Dan PC2 Pada Standar Gelatin, Lembar


Pasaran …………………………………………………………...

Gambar 19 Reaksi Derivatisasi Reagen AQC ……………………………….

Gambar 20 Profil Standar Asam Amino ……………………………………

Gambar 21 Kurva Score Plot PC1 Dan PC2 pada Standar Gelatin, Lembar


Keras dari Pasaran ………………………………………………

88

11

11

15

16

16

16

17

19

23

33

34

35

36

39

41

43

46

47

51


16/107

xvi


Gambar 22 Kurva Loading Plot PC1 Dan PC2…………………………………... 52


17/107

xvii


DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Alur Kerja …………………………………………………………Lampiran 2. Interferogram FTIR …………………………………………........

Lampiran 3. Kromatogram KCKT ……………………………………………..

Lampiran 4. Rekaman Pengujian Asam Amino HPLC ……………………….

Lampiran 5. Pembuatan Larutan ……………………......................................

Lampiran 6. Gambar Penelitian ………………………………………………..

59

60

69

78

87

88


18/107

xviii


DAFTAR ISTILAH

AABA : α

-aminobutyric acid

AMQ : 6-aminoquinoline

AQC : 6-amino-quinolil-N-hidroksisuccinimidil karbamate

BPS : Badan Pusat Statistik

DNA : Deoxyribosa Nucleic Acid

FTIR : Fourier Transform Infrared

GMIA : Gelatin Manufacturers Institute Of America

HPLC : High Performance Liquid Chromatography

KCKT : Kromatografi Cair Kinerja Tinggi

LCMS : Liquid Chromatography Mass Spectrometry

LPPOM : Lembaga Pengkajian Pangan, Obat-obatan dan Kosmetik

MPA : 3 Mercaptopropionic Acid

MUI : Majelis Ulama Indonesia

NHS : N-hidroksisuccimid

OPA : Orto-phatalaldehyde

PC : Principal Component atau Komponen utama

PCA : Principal Component Analysis

PCR : Polymerase Chain Reaction

PEG : Polietilen Glikol

SDS-PAGE : Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrilamide Gel Electroforesis


19/107

1


BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Gelatin merupakan campuran heterogen dari polipeptida yang

diperoleh melalui hidrolisis kolagen dari jaringan ikat hewan (GMIA, 2012).

Gelatin memiliki sifat yang unik sehingga digunakan secara luas dalam

industri makanan dan farmasi. Dalam industri makanan, gelatin ditemukan

dalam produk seperti jelly, es krim, yogurt, ataupun marshmallow. Industri

farmasi menggunakan gelatin sebagai pembuatan kapsul keras dan lunak,

(Nhari, Ismail & Che Man, 2012).Gelatin bersumber dari tulang hewan yang berasal dari babi dan sapi.

Gelatin yang berasal dari babi dan sapi mempunyai kualitas yang lebih baik

dibandingkan dengan sumber lainnya seperti ikan (Jamaludin et al., 2011).

Meskipun demikian, ada masalah lain yang timbul yaitu status kehalalan

produk dengan bahan baku gelatin dari babi. Gelatin umumnya diimpor dari

negara-negara non-muslim yang tidak memperhatikan kehalalan produk

karena sebagian besar bahan dasarnya bersumber dari babi. Penggunaan kulit

babi sebagai bahan baku gelatin di seluruh dunia mencapai 44,9% dari total

gelatin yang dihasilkan. Eropa Barat merupakan penghasil gelatin terbesar di

dunia yaitu 68% gelatin yang diproduksi berasal dari kulit babi. Penghasil

gelatin kedua terbesar di dunia adalah NAFTA (The North American Free

Trade Agreement ), konsorsium tiga negara yaitu Amerika, kanada dan

Meksiko (Jamaludin et al., 2011).

Obat vitamin dan mineral merupakan golongan bebas yang boleh

digunakan tanpa resep dan dapat dijual bebas di warung, toko obat berizin,

supermarket, serta apotek. Sediaan obat vitamin dan mineral sebagian besar

dalam bentuk cangkang kapsul keras dan cangkang kapsul lunak (ISO, 2014).

Cangkang kapsul baik keras maupun lunak banyak menjadi perhatian terkait

status kehalalan gelatin yang digunakan, karena dipasaran banyak beredar

produk kapsul yang tidak mencantumkan label halal pada kemasan. Dalam

jurnal halal LPPOM MUI No.94 edisi Maret-April 2012 baru tiga produk

cangkang kapsul gelatin yang terdaftar dalam produk halal LPPOM MUI. Hal


20/107


ini menimbulkan kekhawatiran karena mayoritas penduduk Indonesia adalah

muslim dan membawa konsekuensi perlunya perlindungan konsumen dengan

adanya jaminan kehalalan mengenai sumber gelatin (Jamaludin et al., 2011).

Keberadaan gelatin babi dan sapi dalam produk pangan sangat sukar untuk

diidentifikasi karena memiliki sifat fisika dan kimia yang hampir mirip

(Nemati et al., 2004). Oleh karena itu perlu diupayakan metode yang selektif

untuk membedakan gelatin babi dan gelatin sapi.

Berbagai studi telah dilakukan dengan bermacam-macam metode

analisis untuk membedakan gelatin sapi dan babi (Nhari et al., 2012). Di

antaranya analisis berbasis DNA dengan Real Time PCR (Sahilah et al.,

2012) dan LCMS (zhang et al., 2008). Analisis perbedaan gelatin babi dan

gelatin sapi juga dilakukan dengan menggunakan FTIR (Fourier Transform

Infra Red ) (Hasyim et al., 2010). FTIR (Fourier Transform Infra Red)

merupakan metode spektroskopi IR yang banyak digunakan untuk analisis

kehalalan (Rohman and Che Man, 2012). Analisis menggunakan FTIR

banyak dikembangkan karena dinilai lebih mudah, cepat, murah dan ramah

lingkungan. Selain itu, analisis perbedaan antara gelatin sapi dan gelatin babi

dapat dilakukan dengan KCKT (kromatografi cair kinerja tinggi). KCKT

merupakan metode yang banyak digunakan untuk analisis asam amino

ditunjang dengan peralatan yang baik dan modern, menggunakan kolom yang

sangat efisien di bawah tekanan yang besar, sehingga analisis asam amino

dapat dilakukan dalam waktu yang singkat dan memberikan hasil yang tepat

dan teliti (Rediatning et al., 1987). Perkembangan metode analisis

menggunakan FTIR dan HPLC sekarang telah digabungkan dengan teknik

kemometrik yaitu analisis komponen utama. PCA (Principal component analysis) adalah teknik proyeksi data yang sangat membantu dalam

klasifikasi suatu objek (Miller & Miller, 2005).

Analisis pada produk cangkang kapsul lunak komersial telah dilakukan

menggunakan HPLC berdasarkan profil asam amino dengan metode

derivatisasi ortho-phtalaldehyde (OPA) – 2-mercaptoethanol (MCE) dengan

teknik kemometrik (Widyaninggar et al., 2012). Dari hasil penelitian

widyaninggar tersebut dikatakan bahwa analisis profil asam amino dengan


21/107


teknik kemometrik komponen utama dapat mengklasifikasikan cangkang

kapsul lunak yang dibuat dari gelatin sapi dan gelatin babi. Akan tetapi, PCA

(Principal component analysis) belum bisa mengklasifikasikan produk

cangkang kapsul lunak komersial yang beredar dipasaran. Analisis perbedaan

gelatin babi dan gelatin sapi juga telah dilakukan menggunakan FTIR dan

teknik kemometrik. Hasil penelitian tersebut metode FTIR dan teknik

kemometrik komponen utama dapat mengklasifikasikan kedua sumber gelatin

(Hasyim et al., 2010). Pada penelitian ini dilakukan analisis gelatin sapi dan

gelatin babi pada produk cangkang kapsul keras obat yang mengandung

vitamin dan mineral menggunakan FTIR dan HPLC, dikarenakan belum

banyak publikasi tentang pembeda gelatin sapi dan gelatin babi pada produk

cangkang kapsul keras. Penggabungan dua metode ini diharapkan dapat

memberikan data komposisi asam amino dan gugus fungsi dari gelatin sapi

dan gelatin babi yang dapat saling melengkapi.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apakah metode FTIR dapat digunakan untuk membedakan antara

gelatin sapi dan gelatin babi yang terdapat dalam cangkang kapsul keras

pada obat vitamin dan mineral yang beredar dipasaran?

2. Apakah metode HPLC dapat digunakan untuk membedakan antara

gelatin sapi dan gelatin babi yang terdapat dalam cangkang kapsul keras

pada obat vitamin dan mineral yang beredar dipasaran?

1.3 Tujuan Penelitian

1. Mengetahui perbedaan antara gelatin babi dan gelatin sapi padacangkang kapsul keras obat vitamin dan mineral dengan metode FTIR

2. Mengetahui perbedaan antara gelatin sapi dan babi yang digunakan

pada cangkang kapsul keras obat vitamin dan mineral dengan metode

HPLC


22/107


1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi bahwa metode

FTIR dan KCKT dapat digunakan dalam mendeteksi adanya gelatin babi dan

sapi, sehingga metode ini dapat diaplikasikan untuk menguji kandungan babi

dalam gelatin pada cangkang kapsul obat. Manfaat lainnya adalah

memberikan informasi kepada masyarakat tentang kehalalan cangkang kapsul

keras pada obat yang beredar di pasaran.


23/107

5


BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Gelatin

2.1.1 Definisi Gelatin

Gelatin merupakan campuran heterogen polipeptida yang diperoleh

melalui hidrolisis parsial kolagen dari jaringan ikat hewan dengan perlakuan

asam atau basa (GMIA, 2012). Gelatin adalah istilah umum untuk campuran

fraksi protein murni yang dihasilkan baik dengan hidrolisis parsial asam (tipe

A gelatin) atau dengan hidrolisis parsial basa (tipe B gelatin) dari kolagen

hewan yang diperoleh dari sapi dan tulang babi, kulit sapi (hide), kulit babi,

dan kulit ikan (Rowe et al., 2009).

Istilah gelatin mulai populer sekitar tahun 1700 dan berasal dari bahasa

latin ‘gelatus’ yang berarti kuat atau kokoh. Secara fisik gelatin berbentuk

padat, kering, tidak berasa dan transparan. Ada tiga sifat yang paling

menonjol pada gelatin yaitu: kemampuan untuk membentuk gel, kekenyalan

dan kekuatan lapisan tinggi. Gelatin merupakan polimer tinggi alami yang

memiliki berat molekular dari 20.000 sampai 70.000. Gelatin ini dipersiapkan

dari bahan yang mengandung kolagen termasuk kulit, tulang dan tendon

dengan pemecahan hidrolisis melalui pendidihan dengan air atau dengan

menggunakan uap panas yang tinggi. (Perwitasari, 2008).

2.1.2 Komposisi Kimia Gelatin

Gelatin sangat kaya dengan asam amino glisin (Gly) (hampir sepertiga

dari total asam amino), prolin (Pro) dan 4-hidroksiprolin (4Hyd). Strukturgelatin yang umum adalah: -Ala-Gly-Pro-Arg-Gly-Glu-4Hyd-Gly-Pro-.

Kandungan 4Hyd berpengaruh terhadap kekuatan gel gelatin, makin tinggi

asam amino ini, kekuatan gel juga lebih baik. Meskipun diturunkan dari

protein hewani, gelatin tergolong sebagai protein dengan nilai biologis yang

rendah dan sering juga dianggap protein tidak lengkap. Hal ini disebabkan

karena tidak adanya triptophan (Trp) yang merupakan salah satu asam amino

esensial, serta rendah dalam sistein (Cys) dan tirosin (Tyr) (Jaswir, 2007).


24/107

6


Gelatin terutama mengandung asam amino glisin sebesar 33% , prolin 22%

dan hidroksiprolin 22 %. Gelatin komersial terdiri dari 84 – 90% protein, 8-

12% air dan 2-4 % adalah garam mineral.

Tabel 2.1 Komposisi asam amino gelatin kulit sapi dan kuilt babi

Asam amino BSG (residu per

1000 total residu

asam amino)

PSG (residu per 1000

total residu

asam amino )

Non polar

hidrofobik AlaninValin

Leusin

Isoleusin

Fenilalanin

Metionin

Prolin

Total

3310

12

7

10

4

63

139

8026

29

12

27

10

151

335

Polar tidak

bermuatan Glisin

Serin

Threonin

Tirosin

Total

108

15

10

2

135

239

35

26

7

307

Asam polar

Asam aspartat

Asam glutamat

Total

17

34

51

41

83

124


25/107

7


Sumber : (Nhari et al.,2011)

Komposisi asam amino mempengaruhi sifat fisika dan kimia gelatin.

Analisis asam amino gelatin menunjukkan bahwa struktur molekul gelatin

memiliki perbedaan yang terlihat pada kandungan asam amino (Nhari et al.,

2011). Gelatin memiliki kadar asam amino yang rendah pada metionin,

sistein dan tirosin. Hal ini disebabkan karena ketiga asam amino ini

mengalami kerusakan karena hidrolisis pada proses pembuatan gelatin

(Hafidz et al., 2011). Perbedaan komposisi asam amino pada gelatin kulit

sapi dan kulit babi ditunjukkan oleh tabel 2.1

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa komposisi asam amino

dinyatakan sebagai residu per 1000 residu asam amino. Bovine skin gelatin

(BSG) dan Porcine skin gelatin (PSG) keduanya memiliki kandungan glisin,prolin dan arginin dalam jumlah yang tinggi. PSG mengandung jumlah asam

amino glisin, prolin dan arginin yang lebih tinggi dibandingkan dengan BSG.

Kedua gelatin memiliki jumlah tirosin yang rendah dan histidin tidak

terdeteksi pada keduanya (Nhari et al., 2011).

2.1.3 Sifat Fisika Kimia Gelatin

Fraksi protein pada gelatin hampir seluruhnya terdiri atas berbagai

macam asam amino yang bergabung melalui ikatan amida dan membentuk

polimer yang linear. Gelatin memiliki berat molekul yang bervariasi yaitu 20

kDa sampai 200 kDa. Gelatin tidak larut dalam aseton, kloroform, etanol

(95%), eter, dan methanol. Larut dalam gliserin, asam, dan basa meskipun

asam kuat atau alkalis dapat menyebabkan pengendapan (Rowe et al., 2009).

Basa polar

Lisin

Arginin

Histidin

Total

11

47

Tidak terdeteksi

58

27

111

Tidakterdeteksi

138


26/107


27/107

9


Gelatin larut dalam air minimal pada suhu 490C, atau biasanya pada

suhu 600C sampai 70

0C (Ward dan Court, 1997). Gelatin tidak larut dalam

air dingin, tetapi hanya akan mengembang. Perendaman dalam air dingin

menjadikan gelatin lunak dan berangsur-angsur menyerap air 5 sampai 10

kali bobotnya. Gelatin larut dalam air panas. Setelah pendinginan sampai 35-

40°C, membentuk gel. Pada suhu 40°C, berbentuk sol (Singh et al., 2002).

2.1.4 Aplikasi Penggunaan Gelatin

Gelatin banyak digunakan di berbagai industri pangan, farmasi dan

fotografi. Dalam industry pangan gelatin sebagai pembentuk gel, agen

pembentuk busa, pengental, plasticizer, emulsifier, dan memperbaiki tekstur.

Gelatin banyak digunakan dalam produk susu dan roti terutama pada es krim,

yogurt, keju dan kue. Selain itu gelatin juga digunakan dalam industri

makanan lain seperti cokelat, es krim, marshmallow, permen, permen karet,

mentega, dan sosis (Sahilah et al., 2012).

Gelatin bernilai bagi industri farmasi karena dapat dibuat dalam

berbagai formulasi. Gelatin banyak digunakan pada larutan, sirup, tablet,

tablet salut gula, inhalansia, vagina, dan topikal dan suntikan. Gelatin juga

digunakan untuk membentuk kapsul gelatin keras dan lunak sebagai

pembentuk lapisan film (Singh et al., 2002). Gelatin juga digunakan dalam

bentuk spons untuk mengobati luka dan sebagai koloid untuk menambah

plasma pada luka yang banyak kehilangan darah (Nhari et al., 2012).

Penggunaan gelatin dalam farmasi karena membantu untuk melindungi obat-

obatan terhadap pengaruh berbahaya, seperti cahaya dan oksigen. Kapsul

lunak misalnya terutama digunakan untuk bahan cairan, sedangkan kapsulkeras yang digunakan untuk bahan serbuk (Sahilah et al., 2012).

2.2 Kapsul

Kapsul berasal dari bahasa latin “capsula” yang artinya wadah kecil.

Dalam ilmu farmasi, kapsul merupakan wadah kecil untuk melindungi obat.

Kapsul termasuk bentuk sediaan padat yang dapat diisikan obat atau zat kimia

yang berbentuk serbuk, granul, pasta, atau cair. Berdasarkan elastisitas dan


28/107

10


komponen pembentuknya, kapsul dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu

kapsul keras (dua cangkang) dan kapsul lunak (satu cangkang). Bahan utama

yang digunakan dalam pembuatan cangkang kapsul keras dan cangkang

kapsul lunak pada umumnya sama, yaitu gelatin, air, dan pewarna. Namun

yang membedakannya adalah bahan tambahan lainnya dan cara

pembuatannya. Selain terbuat dari gelatin, kapsul dapat terbuat dari HPMC,

PVA, dan Starch. (Rabadiya, 2013).

2.2.1 Cangkang Kapsul Keras

Sebagian besar produk kapsul terbuat dari kapsul gelatin keras.

Cangkang kapsul keras gelatin harus dibuat dalam dua bagian yaitu badan

kapsul dan bagian tutupnya yang lebih pendek. Kedua bagian saling menutupi

bila dipertemukan, bagian tutup akan menyelubungi bagian tubuh secara tepat

dan ketat. Cangkang kapsul kosong terbuat dibuat dari campuran gelatin,

gula, dan air, jernih tidak berwarna dan pada dasarnya tidak berasa. Gelatin

USP dihasilkan dari hidrolisis sebagian dari kolagen yang diperoleh dari

kulit, jaringan ikat putih dan tulang binatang-binatang (Ansel, 2005)

Gelatin bersifat stabil di udara bila dalam keadaan kering, akan tetapi

mudah mengalami penguraian oleh mikroba bila menjadi lembab atau bila

disimpan dalam larutan berair. Oleh karena itu kapsul yang lunak

mengandung lebih banyak uap air daripada kapsul keras. Biasanya kapsul

keras gelatin mengandung uap air antara 9-12%. Bilamana disimpan dalam

lingkungan dengan kelembaban yang tinggi, penambahan uap air akan

diabsorbsi oleh kapsul dan kapsul keras ini akan rusak dari bentuk

kekerasannya. Sebaliknya dalam lingkungan udara yang sangat kering,sebagian dari uap air yang terdapat dalam kapsul gelatin mungkin akan hilang

dan kapsul ini menjadi rapuh serta mungkin akan remuk bila dipegang

(Ansel, 2005). Jenis bahan untuk pengisian ke dalam kapsul gelatin keras

terdiri dari dry solid (Bubuk, pelet, butiran atau tablet), semisolid (suspensi

atau pasta), cairan (cairan non-air) (Rabadiya, 2013). Sebuah kapsul gelatin

keras yang sempurna harus memiliki spesifikasi sebagai berikut:


29/107


30/107

12


Kapsul gelatin lunak harus memiliki spesifikasi sebagai berikut :

Kekuatan Gel 150-200 Bloom, tergantung pada jenis gelatin

Viskositas (60°C/6-2/3% b / b dalam air) 2,8-4,5 MPa s, tergantung padatipe gelatin

Ukuran partikel yang baik untuk memungkinkan disolusi yang cepat.

Pada gelatin konsentrasi tinggi kapsul lunak bentuknya bagus dan lebih

mudah ditelan oleh pasien.

Kapsul gelatin lunak dapat digunakan untuk mengisi macam-macam

jenis bahan, bentuk cair dan kering. Cairan yang dapat dimasukkan ke

dalam kapsul gelatin lunak termasuk :

1. Tidak tersatukan dengan air, cairan yang mudah menguap dan tidak

menguap, seperti minyak nabati, hidrokarbon aromatik dan

hidrokarbon alifatik.

2. Tersatukan dengan air, cairan yang tidak menguap seperti polietilen

glikol dan surfaktan nonionik

3. Tersatukan dengan air dan kelompok kompnen yang tidak meguap

seperti propilen glikol dan isopropil alcohol (Ansel, 1989).

2.3 Protein

Protein berasal dari kata proteos yang berarti pertama atau utama.

Protein merupakan komponen penting atau komponen utama sel hewan atau

manusia. Oleh karena sel itu merupakan pembentuk tubuh kita, maka protein

yang terdapat dalam makanan berfungsi sebagai zat utama dalam

pembentukan dan pertumbuhan tubuh (Podjiadi,1994). Protein adalah polimer

dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Molekul protein

mengandung unsur-unsur C, H, O, N, P, S, dan terkadang mengandung unsur

logam seperti besi dan tembaga (Winarno, 2004). Komposisi rata rata unsur

kimia yang terdapat dalam protein adalah karbon 50%, hidrogen 7%, oksigen

23%, nitrogen 16%, belerang 0 – 3 % dan fosfor 0 – 3 %. Protein mempunyai

molekul besar dengan bobot molekul bervariasi antara 5000 sampai jutaan.

Dengan cara hidrolisis oleh asam atau oleh enzim , protein akan

menghasilkan asam asam amino. Ada 20 jenis asam amino yang terdapat


31/107

13


dalam molekul protein. Asam asam amino ini terikat satu dengan lain oleh

ikatan peptida. Protein mudah dipengaruhi oleh suhu tinggi, pH dan pelarut

organik (Poedjiadi, 1994). Terdapat empat tingkatan struktur yang saling

mempengaruhi konformasi fungsional biologis dari protein, yaitu:

2.3.1 Struktur Primer

Struktur ini merupakan urutan asam amino penyusun protein yang

disebutkan dari N-terminal (kiri) ke C-terminal (kanan). Ikatan peptida

kovalen merupakan satu-satunya jenis ikatan yang terlibat pada tingkat

struktur protein ini. Penetapan struktur primer suatu polipeptida atau protein

dapat dilakukan dengan beberapa metode, salah satunya, hidrolisis protein

dengan asam kuat (misalnya HCL 6 N), yang diikuti oleh pemisahan dan

identifikasi konstituen-konstituen dari hidrolisat (produk hidrolisis). Salah

satu pereaksi yang umum dipakai untuk menetapkan asam amino N-terminal

adalah 2,4-dinitrofluorobenzena (pereaksi Sanger). Selama bereaksi, atom

fluor menjalani pergantian nukleofilik oleh gugus amino bebas. Tripeptida

termodifikasi ini kemudian dihidrolisis, produk-produknya dipisahkan, dan

asam aminonya dimodifikasi dengan 2,4-dinitroflourobenzena sehingga dapat

diidentifikasi dengan kromatografi karena berwarna kuning. Enzim

karboksipeptidase mengkatalis dengan efektif reaksi pembelahan hidrolitik

pada ujung C-terminal dari peptide tersebut. Dengan demikian asam amino

C-terminal bisa diidentifikasi dengan segera. Struktur primer akan

menentukan sifat dasar protein dan bentuk struktur sekunder serta tersier. Bila

protein mengandung banyak asam amino dengan gugus hidrofobik, daya

kelarutannya kurang dalam air dibandingkan dengan protein yang banyak mengandung asam amino dengan gugus hidrofil (Winarno, 2004, h. 65).

2.3.2 Struktur Sekunder

Struktur sekunder protein berkaitan dengan pelipatan struktur primer.

Ikatan hidrogen antara nitrogen amida dan oksigen karbonil merupakan gaya

yang menstabilkan yang utama. Ikatan ini dapat terbentuk antara bagian yang

berbeda pada rantai polipeptida yang sama atau antara rantai yang


32/107

14


berdampingan (Deman, 1997, h.110). Berbagai bentuk struktur sekunder

yaitu:

a. Alpha-helix, terbentuk oleh ‘backbone’ ikatan peptida yang membentuk

spiral, dinamakan alpha karena ketika dilihat tidak lurus dari atas, arah

putarannya adalah searah jarum jam menjauhi pengamat. Satu putaran

terdiri atas 3,6 residu asam amino. Struktur ini terbentuk karena adanya

ikatan hidrogen antara atom O pada gugus CO dengan atom H pada

gugus NH.

b. Beta-sheet (lempeng beta) , terbentuk karena adanya ikatan hidrogen

atau ikatan tiol (S-H). Ikatan hidrogen terjadi antara dua bagian rantai

yang pararel sehingga membentuk lembaran yang berlipat-lipat.

c. Beta-turn (lekukan beta)

d. Gamma-turn (lekukan gamma)

2.3.3 Struktur Tersier

Struktur ini menggambarkan keseluruhan rantai polipeptida yang

dapat melipat atau menggulung sehingga membentuk struktur 3 dimensi yang

tepat. Pembentukan struktur tersier menyebabkan terbentuknya satuan yang

tersusun padat dan rapat dengan sebagian besar residu asam amino polar

terletak pada bagian luar dan dihidrasi. Hal ini mengakibatkan sebagian besar

rantai samping apolar berada pada bagian dalam dan sebenarnya tidak ada

hidrasi (Deman, 1997). Pelipatan dipengaruhi oleh interaksi antara gugus

samping (R) satu sama lain. Interaksi yang terlibat yaitu:

a. Ikatan ion, terjadi antara gugus samping yang bermuatan positif dan

gugus negatif.b. Ikatan hidrogen, terjadi antar gugus samping, seperti – OH, -COOH, -

CONH2, atau – NH2.

c. Jembatan Sulfida, seperti pada sistein yang memiliki gugus samping – SH

yang dapat membentuk ikatan sulfida dengan – SH sistein lainnya. Ikatan

ini berupa ikatan kovalen sehingga lebih kuat dibandingkan dengan

ikatan yang lain.

d. Gaya Dispersi Van der Waals.


33/107

2.3.4 Struktu

Polipeptid

berinteraksi dan

menggambarkan

Struktur ini berk

rantai polipeptid

yang secara biol

2.4 Asam

Asam amyang mengikat

dan rantai sam

Amino.

UIN Syarif Hida

Kuartener

a yang sudah memiliki struktur tersie

bergabung menjadi suatu multimer. St

pengaturan sub unit protein dalam ruan

aitan dengan interaksi intermolekuler diman

a berasosiasi secara spesifik membentuk pr

gis aktif.

Sumber : www.sciencebiotech.net

ambar 5. Tingkatan struktur protein

mino

no merupakan unit penyusun protein. Satuecara kovalen gugus amino, gugus karbok

ing (gugus R), ditunjukkan pada gambar

15

atullah Jakarta

r dapat saling

uktur kuartener

(Styer, 2000).

a dua atau lebih

tein oligomerik

atom C sentral il, satu atom H

struktur Asam


34/107

Pada um

pelarut organik

amino dilarutka

sedangkan gugu

(Poedjiadi, 2009

Dengan adanya

membentuk ion

amfoter (zwitter

Keadaan ini be

ditambahkan as

dengan ion -COmolekul protein

UIN Syarif Hida

Sumber: www.sciencebiotech.net

Gambar 6. Struktur Asam Amino

mnya asam amino larut dalam air dan ti

on polar seperti eter, aseton, dan klorofor

dalam air, gugus karboksilat akan mel

amina akan menerima ion H+, seperti pa

)

COOH ↔ COO- + H+

NH2 + H+ ↔ NH3

+

kedua gugus tersebut, asam amino dala

yang bermuatan positif dan negatif atau

ion).

Sumber : Poedjiadi, 2009

Gambar 7. Ion amfoter ( Zwitterion)

rgantung pada pH larutan. Jika asam a

m, maka konsentrasi ion H+

yang tinggi

-

sehingga membentuk gugus – COOH. Dalkan membentuk ion positif.

Sumber : Poedjiadi, 2009

ambar 8. Asam amino dalam suasana asa

16

atullah Jakarta

ak larut dalam

. Apabila asam

paskan ion H+,

a reaksi berikut

larutan dapat

isebut juga ion

ino dalam air

ampu berikatan

m suasana asam


35/107

Sedangkan den

mampu mengika

Gugus f

tetrahedral atau

rantai samping (

menentukan: str

air (Nelson,

kecenderungan

terdapat lima gol

1. Asam amino

gugus R alif

dan prolin.

2. Asam amino

air) tetapi ti

glutamin.

3. Asam amin

hidrofobik s

mampu men

menentukan

4. Asam amino

polar memp

seperti lisin,

5. Asam amin

mempunyai

aspartat dan

UIN Syarif Hida

an penambahan basa, konsentrasi ion –

t ion-ion H+

pada gugus - NH3+.

Sumber : (Poedjiadi, 2009)

Gambar 9. Asam amino dalam suasana basa

ngsional pada asam amino merupakan

ikenal sebagai C alpha (Cα). Asam amino

gugus R) yang terikat pada Cα. Gugus R ya

ktur, ukuran, muatan elektrik, dan sifat ke

.L., & Cox, M.M,2005). Berdasarkan

erinteraksi dengan air pada pH biologis

ongan asam amino yaitu (Nelson, D.L., & C

dengan gugus R non polar, bersifat hidrofo

atik seperti glisin, alanin, valin, metionin,

dengan gugus R polar, bersifat hidrofilik (m

dak bermuatan seperti serin, threonin, si

dengan gugus R aromatik, bersifat re

perti fenilalanin, tirosin dan triptofan. Asam

erap sinar UV λ 280 nm sehingga seringkadar protein.

dengan gugus R bermuatan positif pada p

unyai gugus yang bersifat basa pada ran

arginin, dan histidin.

dengan gugus R bermuatan negatif pad

gugus karboksil pada rantai sampingny

sam glutamate.

17

atullah Jakarta

H-

yang tinggi

atom karbon

dibedakan pada

g berbeda-beda

arutan di dalam

polaritas atau

(dekat pH 7,0)

x, M.M,2005):

ik dan memiliki

leusin, isoleusin

dah larut dalam

tein, asparagin,

atif non polar,

amino aromatik

igunakan untuk

netral, bersifat

tai sampingnya,

pH fisiologis,

, seperti asam


36/107

Asam

Amino

Asam

Aspartat

Serin

Glutamat

Glisin

Treonin

Alanin

Sumber : Bailey,

2.5 Spektros

Spektros

bagi para ilmuw

didasarkan pada

melalui pelewa

dilanjutkan den

tersebut pada ti

spektrum absorb

bagian senyawa

ini adalah dapat

serbuk ataupun

Infra Re

infra merah dmemberikan ga

dihasilkan denga

lebih banyak di

kadang juga unt

instrument spekt

UIN Syarif Hida

abel 2.2. Daftar rantai samping asam amino

Rantai Samping Asam

Amino

Rant

CH2 — COOH Tirosin

CH2 — OH Lisin — (CH2

(CH2)2 — COOH Metionin — (CH2

H Valin — CH2(

CHOH — CH3 Leusin — CH2

CH3 Sistein — CH

1990

kopi FTIR (Fourier Transform Infared Sp

opi FTIR merupakan salah satu teknik anali

an saat ini. Spektroskopi FTIR merupakan s

vibrasi atom dalam suatu molekul. Spek

tan sinar inframerah pada sampel uji

an penentuan fraksi dalam molekul yang

ngkatan energi tertentu. Energi pada tia

si yang muncul berhubungan dengan freku

dari sampel tersebut. Keuntungan analisa m

menguji semua bentuk sampel berupa caira

as.

(IR) menyangkut interaksi antara radiasi c

ngan materi. Spektra Infra Red daribaran keadaan dan struktur molekul. S

n mengukur absorpsi radiasi di daerah IR.

unakan untuk analisa bahan-bahan organik

k molekul poliatomik anorganik atau organ

roskopi FTIR diantaranya adalah :

18

atullah Jakarta

ai Samping

4 — H2N

2 — SCH3

H3)2

CH(CH3)2

SH

ctroscopy)

sa yang tersedia

atu teknik yang

trum dihasilkan

dan kemudian

menyerap sinar

puncak dalam

nsi vibrasi dari

enggunakan alat

, larutan, pasta,

ahaya di daerah

suatu senyawa ektra IR biasa

nalisa Infra Red

, tetapi kadang-

ometalik. Proses


37/107

1. Sumber e

yang dise

yang dapa

2. Interfero

encoding

sinyal inte

3. Sampel :

dipantulk

yang diin

4. Detektor

Detektor

sinyal inte

5. Komputer

dimana

terakhir in

Untuk ahl

untuk mengide

Dengan adanya

serta komputer

spektroskopi IR

UIN Syarif Hida

nergi: energi infra merah dipancarkan dari

ut glowing black-body. Sinar ini kemudian

t mengontrol jumlah energi yang mengenai s

eter: sinar memasuki interferometer d

berlangsung. Sinar tersebut nantinya akan

rferogram yang kemudian akan keluar dari i

inar memasuki ruang sampel, sinar ini aka

n oleh permukaan sampel, tergantung pa

inkan.

: sinar diteruskan ke detektor untuk pe

yang digunakan secara khusus dirancang

rferogram khusus.

: sinyal yang diukur didigitalkan dan diki

ourier transformasi berlangsung. Spekt

i kemudian disajikan kepada pengguna untu

Sumber : www.chem.is.try.org

Gambar 10. Skema Kerja Alat FTIR

i kimia organik, fungsi utama dari spektro

tifikasi struktur molekul khususnya gu

interferometer dan penggunaan laser sebaga

untuk memproses data, maka metode pen

berkembang dengan adanya metode b

19

atullah Jakarta

sebuah sumber

melewati celah

ampel.

imana spectral

diubah menjadi

terferometer.

diteruskan atau

a jenis analisis

ngukuran akhir.

ntuk mengukur

rim kekomputer

um inframerah

interpretasi.

skopi IR adalah

gus fungsional.

i sumber radiasi

gukuran dengan

ru yaitu FTIR


38/107

20


(Fourier Transform Infa Red ). Dengan metode ini spektroskopi IR dapat

menyerap radiasi hingga frekuensi 4000-400 cm-1

. Perbedaan antara

spektroskopi FTIR dengan spektroskopi IR adalah pada pengembangan

sistem optiknya sebelum berkas sinar infra merah melewati sampel.

Hampir semua molekul menyerap sinar inframerah, kecuali molekul

diatomik homonuklear seperti O2, N2 dan H2. Spektra IR dari molekul

poliatomik relatif kompleks karena adanya beberapa kemungkinan transisi

vibrasi, adanya overtone dan perubahan pita. Namun demikian pita absorpsi

untuk beberapa gugus fungsi tertentu cukup tajam dan karakteristik.

Keseluruhan spektra IR dari satu molekul tertentu adalah karakteristik

sehingga sangat berguna untuk mengidentifikasi senyawa. Ada beberapa hal

yang harus diperhatikan agar terjadi peresapan radiasi inframerah yaitu :

1. Absorpsi terhadap radiasi inframerah dapat menyebabkan eksitasi

molekul ke tingkat energi vibrasi yang lebih tinggi.

2. Vibrasi yang normal mempunyai frekuensi sama dengan frekuensi radiasi

elektromagnetik yang diserap.

3. Proses absorpsi (spectra IR) hanya dapat terjadi apabila terdapat

perubahan baik nilai maupun arah dari momen dua kutub ikatan.

ATR adalah peralatan dimana sampel ditempatkan dipermukaan

kontak dengan elemen ATR (ZnSe kristal, 45oujung). ATR digunakan untuk

sampel yang menggunakan pelarut air seperti gelatin. Kelebihan

menggunakan ATR yaitu sensitifitasnya tinggi, tidak memerlukan preparasi

sampel dan dapat meningkatkan reprodusibilitas antar sampel.

2.6 Analisis Asam Amino dengan KCKT (Kromatografi Cair KinerjaTinggi)

Analisis asam amino merupakan metode penentuan komposisi asam

amino atau kandungan protein dan peptida. Untuk mengidentifikasi adanya

asam amino, terlebih dahulu kita perlu menghidrolisis ikatan amin dengan

sempurna untuk memperoleh asam amino dalam keadaan bebas, kemudian

kita memisahkan, mengidentifikasi dan menghitungnya. Hidrolisis dapat


39/107

21


dilakukan pada kondisi asam dan basa yang kuat, atau menggunakan enzim

spesifik untuk memperoleh asam amino (Bailey ,1990 ).

Pada hidrolisis asam unsur yang diperlukan adalah HCl 6M, suhu 1100

C dan waktu 24 jam. Reaksinya biasanya dilakukan ditabung kaca yang

tertutup. Sementara itu pada hidrolisis basa, ikatan amida dapat diputus

dengan perlakuan terhadap peptida menggunakan NaOH 2M pada 1000C.

Hidrolisis basa menghasilkan destruksi arginin, sistein, serin dan treonin.

Selain itu adapula hidrolisis enzim. Peristiwa ini terjadi didalam tubuh. Untuk

menghancurkan makanan, perut memiliki enzim dengan kadar tertentu yang

dapat dikatalisasi untuk memotong ikatan peptida yang dikenal sebagai

peptidase. Aminopeptidase bekerja cepat dan efisien dalam hidrolisis ikatan

peptida sekaligus memotong suatu residu asam amino mulai dari ujung N.

Tahap selanjutnya, yaitu pemisahan. Pemisahan yang umum dilakukan adalah

dengan cara kromatografi. Diantara teknik kromatografi yang dapat dilakukan

untuk pemisahan yaitu kromatografi penukar ion, kromatografi kertas, dan

kromatografi cair kinerja tinggi ( Bailey ,1990 ).

Kromatografi penukar ion umumnya sangat efisien dalam memisahkan

campuran asam amino. Metode ini menggunakan kolom penukar ion secara

paralel dengan metode deteksi ninhidrin yang hasilnya reprodusibel sehingga

teknik ini sangat banyak digunakan dalam pemisahan dan analisis campuran

asam amino. Kromatografi kertas digunakan dalam pemisahan asam amino

berdasarkan fakta bahwa gugus selulosa kertas memiliki afinitas kuat

terhadap molekul air ,yang terbentuk oleh ikatan hidrogen dengan gugus OH

pada rantai polisakarida. Jika asam amino tidak dapat dipisahkan dengan

sempurna dengan kromatografi kertas sederhana,maka kromatogram duadimensi dapat digunakan.

Kromatografi merupakan salah satu teknik pemisahan yang dapat

memisahkan dua atau tiga komponen dalam suatu campuran. HPLC atau

biasa disebut Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) dikembangkan pada

akhir tahun 1960-an dan awal 1970-an. KCKT merupakan salah satu teknik

kromatografi cair-cair, yang dapat digunakan baik untuk keperluan

pemisahan maupun analisis kuantitatif. Analisis kuantitatif dengan teknik


40/107

22


KCKT didasarkan pada pengukuran luas/area puncak analit dalam

kromatogram, dibandingkan dengan luas/area standar. Pada prakteknya,

pembandingan kurang menghasilkan data yang akurat bila hanya melibatkan

satu standar. Oleh karena itu, maka pembandingan dilakukan dengan

menggunakan teknik kurva kalibrasi.

Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) merupakan sistem

pemisahan dengan kecepatan dan efisiensi yang tinggi. Hal ini karena

didukung oleh kemajuan dalam teknologi kolom, sistem pompa tekanan

tinggi, dan detektor yang sangat sensitif dan beragam. Kromatografi Cair

Kinerja Tinggi (KCKT) mampu menganalisa berbagai cuplikan secara

kualitatif maupun kuantitatif, baik dalam komponen tunggal maupun

campuran. Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) merupakan teknik

pemisahan yang diterima secara luas untuk analisis dan pemurnian senyawa

tertentu dalam suatu sampel pada sejumlah bidang antara lain; farmasi,

lingkungan dan industri-industri makanan. Kegunaan umum KCKT adalah

untuk pemisahan sejumlah senyawa organik, anorganik, maupun senyawa

biologis, analisis ketidakmurnian (impurities) dan analisis senyawa-senyawa

yang tidak mudah menguap (nonvolatil). KCKT paling sering digunakan

untuk: menetapkan kadar senyawa-senyawa tertentu seperti asam-asam

amino, asam-asam nukleat dan protein-protein dalam cairan fisiologis,

menentukan kadar senyawa-senyawa aktif obat dan lain-lain.

Prinsip kerja KCKT adalah sebagai berikut dengan bantuan pompa,

fasa gerak cair dialirkan melalui kolom ke detektor, cuplikan dimasukkan ke

dalam fasa gerak dengan penyuntikan. Di dalam kolom terjadi pemisahan

senyawa-senyawa berdasarkan kepolaran, dimana terdapat fase gerak danfase diam. Fase gerak berupa zat cair yang disebut eluen atau pelarut,

sedangkan fase diam berupa silika gel yang mengandung hidrokarbon (Pare,

J.R.J., & Belanger, J.M.R, 1997). Instrumentasi KCKT pada dasarnya terdiri

atas delapan komponen pokok yaitu: wadah fase gerak, sistem penghantaran

fase gerak, alat untuk memasukan sampel,kolom, detektor, wadah penampung

buangan fase gerak, tabung penghubung dan suatu komputer atau integrator

atau perekam.


41/107


42/107

24


4. Ideal untuk molekul besar dan ion ( Johnson dan Stevenson, 1991).

KCKT banyak digunakan untuk analisis asam amino karena analisa

memerlukan waktu yang singkat dan memberikan hasil yang tepat dan teliti.

Untuk mendeteksi asam amino dapat digunakan detektor UV atau detektor

fluoresen. Akan tetapi kebanyakan asam amino tidak mempunyai serapan

baik didaerah ultraviolet atau didaerah visibel. Dalam hal ini asam amino

harus diderivatisasi terlebih dahulu supaya membentuk derivat yang dapat

menyerap cahaya UV, tampak, atau berfluoresensi (Rediatning & Kartini

1987, h. 2-3).

Tujuan dari derivatisasi pada HPLC untuk meningkatkan deteksi,

mengubah struktur molekul atau polaritas analit sehingga akan menghasilkan

puncak kromatogram yang lebih baik, mengubah matriks sehingga diperoleh

pemisahan yang lebih baik, dan menstabilkan analit yang sensitif. Suatu

reaksi derivatisasi harus mempunyai syarat-syarat sebagai berikut, yaitu

produk yang dihasilkan harus mampu menyerap baik sinar ultraviolet atau

sinar tampak atau dapat membentuk senyawa berfluoresen sehingga dapat

dideteksi dengan spektrofotometri, proses derivatisasi harus cepat dan

menghasilkan produk yang sebesar mungkin (100%), produk hasil

derivatisasi harus stabil selama proses derivatisasi dan deteksi, serta sisa

pereaksi untuk derivatisasi tidak mengganggu ketika pemisahan pada

kromatografi ( Abdul Rohman et al., 2007 ).

Ada dua macam derivatisasi yaitu derivatisasi pascakolom dan

derivatisasi prakolom. Beberapa metode menggunakan pacakolom

derivatisasi di mana asam amino yang dipisahkan pada kolom pertukaran iondiikuti dengan derivatisasi dengan ninhidrin, o-phthalaldehyde. Pada

derivatisasi pascakolom, pemisahan asam amino berdasarkan pertukaran ion

antara gugus amino yang terprotonasi dengan ion Na+

dari resin penukar

kation (R-SO3-NA+) pada pH rendah. Pendekatan lain adalah untuk

derivatisasi asam amino sebelum pemisahan pada kolom HPLC fase terbalik

seperti fenil isothiosianat; 6-amino-quinolil-N-hidroksisuccinimidil

karbamate; 9-fluorenil metil kloroformate (Cooper et al., vol. 159). Pada


43/107

25


kromatografi fase terbalik, silika non polar dimodifikasi melalui perlekatan

rantai-rantai hidrokarbon panjang berupa atom karbon 8 atau 18 dan

menggunakan pelarut polar berupa campuran air dan alkohol seperti metanol.

Senyawa-senyawa non polar dalam campuran akan cenderung membentuk

interaksi dengan gugus hidrokarbon karena adanya dispersi gaya van der

waals. Senyawa ini juga kurang larut dalam pelarut karena membutuhkan

waktu untuk pemutusan hidrogen, sehingga senyawa non polar akan tertahan

lebih lama di dalam kolom, sedangkan molekul-molekul polar akan bergerak

lebih cepat melalui kolom.

2.7 PCA (Principal Component Analysis)

Teknik menggunakan kemometri untuk menginterpretasi sejumlah

besar data yaitu PCA (Principle Component Analysis). PCA adalah teknik

untuk menentukan komponen utama yang merupakan kombinasi linier dari

variabel asli. Analisis data komponen utama menggunakan software Minitab

15. Analisis komponen utama dilakukan dengan cara menghilangkan korelasi

diantara variabel bebas melalui transformasi variabel bebas asal ke variabel

baru yang tidak berkorelasi sama sekali atau multikolinearitas. PCA juga

digunakan untuk mengurangi dimensi dari satu set data, tetapi bisa

memberikan informasi terhadap seluruh variabel asli (Miller, J.N., & Miller,

J.C. 2005). Berdasarkan Kaiser Criterion, komponen utama atau Principal

Component (PC) yang digunakan adalah PC dengan eigen value (nilai ciri

atau varians setiap komponen utama) lebih dari 1 sedangkan proporsi

keragaman yang dianggap cukup mewakili total keragaman data jika

keragaman kumulatif mencapai 70-80% (Miller, J.N., & Miller, J.C. 2005).Komponen utama dibentuk berdasarkan urutan varians yang terbesar

hingga terkecil. Komponen utama pertama (PC1) merupakan kombinasi linier

dari seluruh variabel yang diamati dan memiliki varians terbesar. Komponen

utama kedua (PC2) merupakan kombinasi linier dari seluruh variabel yang

diamati yang bersifat ortogonal terhadap PC1 dan memiliki varians kedua

terbesar. Komponen utama ke-n (PCn) merupakan kombinasi linier dari

seluruh variabel yang diamati yang bersifat ortogonal terhadap PC1, PC2,


44/107

26


PC(n-1) dan memiliki varians terkecil. Sebagian besar variasi (keragaman

atau informasi) dalam keseluruhan variabel cenderung berkumpul pada

komponen utama pertama, dan semakin sedikit informasi dari variabel asal

akan berkumpul pada komponen utama terakhir. Komponen utama bersifat

orthogonal (Miller, J.N., & Miller, J.C. 2005).

Berdasarkan kontribusi PC1 dan PC2 maka dapat dibuat kurva score

plot . Kurva score plot digunakan jika ada 2 komponen pertama merupakan

nilai terbanyak dalam variabilitas di dalam data. Komponen utama pertama

(PC1) sebagai absis sedangkan komponen utama kedua (PC2) sebagai

ordinat. Semakin dekat letak antar sampel pada score plot , maka semakin

besar pula kemiripannya atau sampel merupakan kelompok yang sama.


45/107

27

27


BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada Maret-Juli 2014 di Laboratorium Product

Halal Analysis, Laboratorium Penelitian II Fakultas Kedokteran dan Ilmu

Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta dan

Laboratorium PT. Saraswanti Indo Genetech Bogor.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Waters 2695 HPLC,

Shimadzu FTIR, lemari pendingin (refrigerator), sentrifuge 5417R, oven,

neraca analitik, hote plat, labu ukur, erlenmeyer, kaca arloji, tabung reaksi

bertutup, mikro pipet 100-1000 ul beserta tip nya, spatula, gelas ukur, beaker

glass, vortex, pipet tetes, pinset, syringe filter, termometer, membran filter

0,45 µm ,vial, cawan porselen, batang pengaduk.

3.2.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: standar

asam amino yaitu: asam L- aspartat, L- serin, asam L- glutamat, glisin, L-

histidin, L- arginin, L- treonin, L-alanin, L- prolin, L- sistein, L- tirosin, L-

valin, L- metionin, L- lisin, L- isoleusin, L- leusin, L- fenilalanin, triptofan,

standar gelatin sapi (sigma aldrich), standar gelatin babi (sigma aldrich),

internal standar AABA (alpha amino butiric acid), Accq-fluor borat, reagenfluor A, HCl, asetonitril grade HPLC, aquabidest, aseton, sampel cangkang

kapsul, gliserin, titanium dioksida dan pewarna tartrazin.

3.3 Tahapan Penelitian

3.3.1 Pengumpulan Sampel dari Pasaran

Pengumpulan sampel dilakukan secara acak dengan cara mendata

berbagai macam produk kapsul dari populasi obat vitamin dan mineral yang


46/107

28


terdapat di dalam buku mims edisi 2014. Lalu didata semua produk vitamin

bercangkang kapsul keras dan diperoleh 25 produk vitamin bercangkang

kapsul keras. Kemudian diambil secara acak 5 produk kapsul bercangkang

keras dengan produsen yang berbeda-beda yang resmi beredar di Indonesia.

3.3.2 Pembuatan Lembaran Cangkang Kapsul Gelatin Keras Simulasi

Menggunakan Gelatin Babi dan Gelatin Sapi

Formulasi lembaran cangkang kapsul gelatin keras simulasi dapat dilihat pada

tabel berikut :

Tabel 3.1 Formulasi Lembaran Cangkang kapsul gelatin keras

Bahan Jumlah

Gelatin 50%

Gliserin 10%

Titanium dioksida 1,25%

Tartrazin 0,05%

Aquadest Ad 100%

Dibuat total sediaan : 10 mL

Sebanyak 5 g gelatin dimasukkan ke dalam becker glass 50 mL,

dibasahi dengan 5 mL aquadest. Kemudian dipanaskan pada suhu 60oC

sampai membentuk larutan jernih. Lalu ditambahkan 1 mL gliserin, 0,125 g

titanium dioksida (yang telah didispersikan dalam 1 mL aquadest) dan 5 mg

pewarna tartrazin (yang telah dilarutkan dalam 1 mL aquadest) lalu di add

kan dengan aquadest hingga 10 mL. Diaduk hingga homogen. Campuran

dituangkan ke dalam cetakan untuk memperoleh lapisan tipis larutan gelatin.

Lalu disimpan di dalam desikator bersilika untuk menurunkan kandungan air

pada lembaran cangkang kapsul keras (Widyaninggar et al., 2012).


47/107

29


3.3.3 Analisis Gelatin dengan FTIR (Fourier Transform Infared

Spectroscopy)

3.3.3.1 Pemisahan Titanium Dioksida

Sebanyak 0,3 g lembaran cangkang kapsul keras simulasi dari standar

gelatin sapi dan babi, dan sampel uji cangkang kapsul keras dilarutkan

dengan 2 mL aquadest panas pada suhu 60oC. Campuran dimasukkan ke

dalam mikrotube dan disentrifugasi selama 30 menit dengan kecepatan

10.000 rpm.

3.3.3.2 Ekstraksi Gelatin

Sebanyak 2 mL supernatan yang diperoleh dari hasil sentrifugasi pada

proses pemisahan titanium dioksida dimasukkan ke dalam mikrosentrifuge

dan ditambahkan dengan 8 mL aseton dingin dengan perbandingan 1:4. Lalu

divortex selama 5 menit sampai homogen. Diinkubasi pada suhu -20oC

selama semalam kemudian disentrifuge selama 25 menit dengan kecepatan

6000 rpm. Supernatan dibuang dan endapan yang diperoleh kemudian dicuci

dengan aseton sebanyak 3 kali. Setelah itu endapan ditimbang (Fic et al.,

2010)

3.3.4 Analisis Profil Gelatin dengan FTIR

Sebanyak 0,5 g standar gelatin sapi dan babi dilarutkan dengan

aquadest 1 mL. Sebanyak 0,2 g endapan yang diperoleh dari hasil ekstraksi

lembaran cangkang kapsul keras simulasi, dan sampel uji cangkang kapsul

keras dilarutkan dengan aquadest 600 μL pada suhu 60oC hingga homogen

lalu dimasukkan ke dalam ATR ( Attenuated total reflectance). Scanningsampel dilakukan menggunakan spektroskopi FTIR pada panjang gelombang

4000-750 cm-1

(Hasyim et al., 2010 )

3.3.5 Analisa Data menggunakan PCA

Data gugus fungsi yang diperoleh selanjutnya dianalisis dengan teknik

PCA dengan cara memasukkan data absorbansi dari bilangan gelombang baik

standar gelatin sapi dan babi, lembaran cangkang kapsul keras simulasi sapi


48/107

30


dan babi serta sampel uji cangkang kapsul keras ke dalam software Minitab

15 untuk membedakan gugus fungsi pada standar gelatin, lembaran cangkang

kapsul keras simulasi dan sampel uji cangkang kapsul keras (Miller, J.N., &

Miller, J.C. 2005).

3.3.6 Analisis Gelatin dengan KCKT (Kromatografi Cair Kinerja

Tinggi)

3.3.6.1 Hidrolisis Asam Amino

Ditimbang sebanyak 0,1 gram masing-masing sampel standar gelatin

sapi dan babi, lembaran kapsul gelatin keras yang dibuat sendiri dari standar

gelatin sapi dan babi, dan produk kapsul keras yang telah dikeluarkan isinya,

ditambahkan 5 mL HCl 6 N dan dialiri gas nitrogen untuk mencegah

oksidasi. Tabung reaksi ditutup, kemudian divortex selama 5 menit.

Dihidrolisis pada suhu 1100C selama 22 jam di dalam oven. Setelah

dihidrolisis, campuran didinginkan pada suhu ruang (Hafidz et al., 2011;

Fountoulakis & Lahm, 1998). Lalu dipindahkan isi tabung reaksi ke dalam

labu ukur 50 mL, ditambahkan aquabides sampai tanda batas. Disaring

dengan filter 0,45µm. Dipipet 500 µL filtrat lalu ditambahkan 40 µL larutan

standar internal (6,45 mg α-aminobutyric acid dalam 25 mL HCl 0,1M) dan

460 µL aquabides.

3.3.6.2 Derivatisasi

Dipipet 10 µL campuran larutan dari hasil hidrolisis dan larutan

standar internal, ditambahkan 70 µL AccQ.Tag Fluor borate, divortex.

Ditambahkan 20 µL reagen fluor A, divortex, diamkan selama 1 menit. Diinkubasi selama 10 menit pada suhu 55

0C, lalu disuntikkan 5 µL filtrat pada

HPLC (Kabelova et al., 2009).

3.3.7 Analisis Profil Gelatin dengan KCKT (Kromatografi Cair Kinerja

Tinggi)

Sebanyak 5 µL filtrat diinjeksikan ke dalam kolom HPLC dengan

kondisi : Waters AccQ•Tag kolom Nova-Pak C18, 4 μm (3,9 x 150 mm),

temperatur kolom 37°C, laju alir fase gerak 1,0 mL/menit, kromatografi


49/107


50/107

32


BAB IV

HASIL dan PEMBAHASAN

4.1 Pengumpulan Sampel dari Pasaran

Pengumpulan sampel dilakukan secara acak terhadap 5 sampel obat

bercangkang kapsul keras dari populasi obat vitamin dan mineral dengan

produsen yang berbeda-beda yang belum teridentifikasi dengan jelas sumber

bahan baku gelatinnya. Masing-masing sampel diberi identitas sebagai

berikut :

Tabel 4.1 Pengumpulan sampel kapsul keras dari pasaran

No Sampel Kategori

1. Kapsul merk E A

2. Kapsul merk D B

3. Kapsul merk V C

4. Kapsul merk C D

5. Kapsul merk I E

4.2 Pembuatan Lembaran Cangkang Kapsul Keras Simulasi dari

Standar Gelatin Sapi dan Gelatin Babi

Lembaran cangkang kapsul keras simulasi dibuat dari bahan dasar

gelatin dan air dengan penambahan gliserin, TiO2 (titanium dioksida) dan

pewarna tartrazin. Tujuan penggunaan TiO2 (titanium dioksida) adalah

sebagai opacifier agent. Titanium dioksida memiliki indeks bias yang tinggi

sehingga mempunyai sifat yang dapat menghamburkan cahaya dalam

penggunaannya sebagai pigmen pemutih atau pengopak (Rowe et al., 2003).

Lembaran cangkang kapsul keras simulasi yang dihasilkan berupa lapisan

tipis, bewarna kuning, opaque dan dapat digulung. Secara organoleptis dapat

dilihat bahwa lembaran cangkang kapsul keras simulasi yang dibuat dari

standar gelatin sapi memiliki warna kuning pucat atau kuning kecoklatan

sedangkan lembaran cangkang kapsul keras yang dibuat dari standar gelatin

babi memiliki warna kuning terang. Hal ini sebagaimana dengan serbuk


51/107


52/107


53/107


54/107


55/107

37


komponen lainnya. Namun demikian untuk mengkonfirmasi hal tersebut

perlu dilakukan pengujian lebih lanjut yaitu dengan optimasi preparasi

sampel karena bisa jadi bilangan gelombang ini adalah pengotor yang ikut

terbawa dalam sampel gelatin. Dari spektrum FTIR gambar 14 dan gambar 15

terlihat bahwa secara umum gelatin sapi dan gelatin babi memiliki puncak-

puncak serapan pada bilangan gelombang yang hampir identik. Namun jika

dibandingkan lebih rinci, diantara puncak-puncak serapan yang dihasilkan

(absorbansi) pada masing-masing bilangan gelombang secara kualitatif relatif

berbeda. Misalnya spektrum gelatin sapi pada daerah Amida A relatif lebih

tinggi jika dibandingkan dengan spektrum gelatin babi begitu pula pada

daerah amida I dan II (1656-1644 cm-1 dan 1560-1335 cm-1).

Serapan pada daerah 3290-3280 cm-1

berkaitan dengan ikatan N-H

stretching dan ikatan hidrogen intramolekuler pada gugus amina dalam rantai

asam amino. Absorpsi terpolarisasi paralel pada ikatan N-H, menunjukkan

adanya interaksi ikatan hidrogen pada struktur alpha heliks dalam struktur

gelatin tersebut. Puncak yang dihasilkan dapat bergeser ke frekuensi yang

lebih rendah ketika kekuatan ikatan hidrogennya meningkat (Hasyim et al.,

2010)

Ikatan rangkap stretching pada gugus karbonil C=O berinterkasi

dengan gugus N-H dari ikatan peptida (C-N), muncul pada daerah 1660-1620

cm-1

yang sering disebut sebagai daerah amida I. Rentang frekuensi 1660-

1650 cm-1

merepresentasikan sturktur alpha heliks dan 1640-1620 cm-1

sebagai struktur beta sheet . Frekuensi pada daerah amida II yaitu 1550-1520

cm-1

menunjukkan deformasi gugus N-H dari struktur alpha heliks (1550-

1540 cm

-1

) dan struktur beta sheet (1525-1520 cm-1) (Fischer et al., 2005).Sedangkan frekuensi pada 1500-1200 cm

-1merupakan representasi dari

deformasi CH2. Daerah ini juga bersifat spesifik dan menjadi ciri khas dari

beberapa gugus hidrokarbon yang terdapat pada beberapa senyawa

makromolekul seperti asam lemak, protein dan polisakarida. Gugus peptida

merupakan struktur berulang dari protein yang memberikan 9 karakteristik

ikatan yang dinamakan amida A, B dan I-VII. Karakteristik serapan IR pada

protein dan peptide terlihat pada tabel 4.2


56/107

38


Tabel 4.2 Karakteristik Serapan IR pada rantai peptida

Rantai Peptida Bilangan Gelombang

(cm-1)

Keterangan

Amida A 3300 NH stretching

Amida B 3100 NH stretching

Amida I 1600-1690 C=O stretching

Amida II 1480-1575 CN stretching, NH

bending

Amida III 1229-1301 CN stretching, NH

bending

Amida IV 625-767 OCN bending

Amida V 640-800 Out-of-plane NH

bending

Amida VI 537-606 Out-of-plane C=O

bending

Amida VII 200 Skeletal torsion

Sumber : Kong, J. and Yu, S. 2007

Selanjutnya dilakukan analisis pada produk cangkang kapsul keras

yang beredar dipasaran. Hasil spektrum yang diperoleh dapat dilihat pada

gambar 16 bahwa spektrum sampel B terlihat sedikit berbeda di daerah amida

III yang memiliki serapan lebih tinggi dibandingkan dengan sampel lainnya.

Hal ini diduga adanya pengotor yang ikut terbawa dalam sampel gelatin

sehingga memiliki serapan yang tinggi. Hal ini dapat dilihat pada gambar 16.


57/107


58/107

698 1243 1338 1409 1455 1556 1633 3263

GB 1 1,12 0,36 0,32 0,34 0,39 0,65 0,96 1,09

GB 2 1,14 0,36 0,32 0,33 0,39 0,65 0,96 1,06

GS 1 1,22 0,41 0,36 0,39 0,45 0,73 0,99 1,13

GS 2 1,20 0,44 0,38 0,41 0,48 0,80 1,07 1,11

KGS 1 1,37 0,40 0,39 0,40 0,45 0,69 1,13 1,37

KGS 2 1,37 0,30 0,37 0,38 0,44 0,66 1,10 1,37

KGB 1 1,22 0,26 0,26 0,26 0,32 0,51 0,89 1,20

KGB 2 1,22 0,32 0,30 0,32 0,37 0,60 0,95 1,23

Kapsul A1 1,14 0,30 0,28 0,30 0,32 0,52 0,81 1,05

KapsulA2 1,13 0,26 0,25 0,27 0,28 0,45 0,77 1,09

Kapsul B1 1,27 0,44 0,44 0,45 0,46 0,61 0,91 1,23

Kapsul B2 1,28 0,45 0,44 0,46 0,48 0,66 0,94 1,23

Kapsul C1 1,31 0,32 0,37 0,34 0,35 0,51 0,90 1,25

Kapsul C2 1,30 0,33 0,37 0,35 0,36 0,52 0,90 1,25

Kapsul D1 1,20 0,33 0,31 0,33 0,37 0,62 0,94 1,12

Kapsul D2 1,21 0,34 0,31 0,33 0,37 0,62 0,93 1,13

Kapsul E1 1,31 0,36 0,34 0,36 0,39 0,62 1,01 1,31

Kapsul E2 1,31 0,37 0,34 0,36 0,40 0,63 1,00 1,31


59/107

41


Berdasarkan kontribusi PC1 dan PC2 maka dapat dibuat kurva score

plot . Kurva score plot digunakan untuk menaksir struktur data yaitu sebagai

dasar perbedaan gelatin sapi dan babi (Minitab 15 Statguide, 2007). Semakin

dekat letak antar sampel pada score plot , maka semakin besar pula

kemiripannya atau sampel merupakan kelompok yang sama. Sampel dengan

nilai score plot yang hampir sama mempunyai sifat fisika kimia yang hampir

sama. Pada software Minitab 15, pengelompokan dilakukan berdasarkan

posisi sampel pada score plot , apakah memiliki nilai PC1 dan PC2 yang

positif ataukah negatif. Pada gambar 17 merupakan kurva score plot PC1 dan

PC2 pada standar gelatin, lembaran kapsul keras dan sampel uji.

Keterangan: GB : standar gelatin babi, GS : standar gelatin sapi, KGB : kapsul gelatin babi,

KGS : kapsul gelatin sapi, A: sampel 1, B: sampel 2, C: sampel 3, D: sampel 4, E: sampel 5

Gambar 17. Kurva score plot FTIR PC1 dan PC2 pada standar gelatin,

lembar cangkang kapsul Keras Simulasi dan produk cangkang

kapsul keras dari pasaran

Berdasarkan hasil kurva score plot diatas tampak bahwa lembar

cangkang kapsul yang dibuat dari gelatin babi berada pada kuadran 3 yang

memiliki nilai PC1 dan PC2 negatif. Lembar cangkang kapsul keras yang

dibuat dari gelatin babi tersebut dapat dibedakan dari kapsul yang dibuat dari

43210-1-2-3-4-5

2

1

0

-1

-2

-3

First Component

S e c o n d

C o m p o n e n t

Score Plot of 702, ..., 3263

KGB

KGB

CC E

E

KGS

KGS

BBGS

GS

DD

A

A

GB

GB

IIi

Iv Iii


60/107

42


gelatin sapi yang berada pada kuadran 4 yang memiliki nilai PC1 positif dan

PC2 negatif. Sementara itu standar gelatin babi berada pada kuadran 2 yang

memiliki nilai PC1 negatif dan PC2 positif dan standar gelatin sapi berada

pada kuadran 1 yang memiliki nilai PC1 dan PC2 positif. Hal ini dapat

disimpulkan bahwa standar gelatin babi dan standar gelatin sapi memiliki

profil asam amino yang berbeda dengan lembar cangkang kapsul simulasi

yang dibuat dari gelatin yang sama. Hal ini dapat disebabkan karena pada saat

formulasi dilakukan pemanasan, penambahan bahan-bahan tambahan atau

proses ekstraksi yang kurang baik yang dapat mempengaruhi komposisi asam

amino.

Pada sampel uji A dan D berada pada kuadran yang sama dengan

standar gelatin babi yaitu pada kuadran 2. Begitu juga dengan sampel uji C

berada pada kuadran yang sama dengan lembar cangkang kapsul yang dibuat

dari standar gelatin babi. Hal ini diduga bahwa sampel uji A, C dan D

memiliki kemiripan sifat fisika kimia yang sama dengan standar gelatin babi.

Pada sampel uji B berada pada kuadran yang sama dengan standar gelatin

sapi yaitu berada pada kuadran 1 sedangkan sampel uji E berada pada

kuadran yang sama dengan lembar cangkang kapsul yang dibuat dari gelatin

sapi. Hal ini diduga bahwa sampel uji B dan E memiliki kemiripan sifat fisika

kimia yang sama.

Untuk mengetahui variabel asam amino yang paling berpengaruh

terhadap pembedaan gelatin sapi dan gelatin babi dapat dilihat berdasarkan

kurva loading plot yang dihasilkan dari analisis PCA. Kurva loading plot

digunakan untuk menentukan variabel asam amino yang paling berkontribusi

dalam pembentukan nilai principal component . Semakin jauh suatu variabeldari titik asalnya (0,0) maka kontribusinya terhadap proses PCA akan

semakin besar (Widyaninggar et al., 2011). Gambar 18 adalah kurva yang

menunjukkan loading plot untuk PC1 dan PC2.


61/107


62/107

44


4.4 Analisis Gelatin dengan KCKT

4.4.1 Hidrolisis Asam Amino

Hidrolisis asam amino dilakukan dengan menimbang 0,1 gram kapsul

gelatin keras dengan menambahkan larutan HCl 6 N sebanyak 5 ml dengan

konsentrasi 2%. Proses hidrolisis dilakukan pada suhu 110oC selama 22 jam

di dalam oven. Hidrolisis dilakukan menggunakan HCl karena HCl bersifat

oksidator kuat yang dapat memecah ikatan peptida secara sempurna. Setelah

dihidrolisis, campuran didinginkan pada suhu ruang. Pada hidrolisis asam,

asparagin dan glutamin dihidrolisis menjadi asam aspartat dan asam glutamat,

triptofan secara lengkap dirusak, sistein tidak dapat ditentukan, tirosin

sebagian dirusak, serin dan treonin dapat dihidrolisis tetapi masih rusak

sekitar 10% dan 5% berturut-turut (Fountoulakis, M., & Lahm, H.W, 1998).

Kemudian isi tabung tersebut dipindahkan ke dalam labu ukur 50 ml dan

ditambahkan aquabidest sampai tanda batas sehingga konsentrasi larutan

menjadi 0,2%. Hasil hidrolisis menghasilkan larutan hitam kecoklatan,

sehingga di filter terlebih dahulu dengan menggunakan membran filter

berpori 0,45 µm. Hal ini bertujuan untuk memisahkan asam amino dari

komponen lain yang dapat mengganggu proses pada saat analisis. Setelah

proses filtrasi menggunakan membran filter 0,45 µm, larutan akan terlihat

bening dan bersih.

Hidrolisis dilakukan untuk melepaskan asam amino - asam amino yang

terdapat dalam gelatin, yaitu melalui pemotongan ikatan peptida asam ami

fathmah syafiqoh-fkik

Documents