o OGENITAS TARGET DALAM MATRIK PADA ANALISISRESIDU PESTISIDA KARBAMAT DALAM TOMAT

Retno YusiasihPusat Penelitian Kimia

Lembaga IImu Pengetahuan IndonesiaJI. Cisitu - Sangkuriang, Kompleks LlPI, Bandung, 40135

retnoyusiasih@yahoo.com

INTISARI

diteniukan kondisi optimum kromaiografi- I'a tinggi (KCKT) untuk analisis residu

- - - karbamat yang meliputi karbofuran dan

apan 275 nm. Verifikasi alat KCKTl!:Zr..:etlJCZn deieksi minimum sebesar 60 ppb untuk;n...+n-::'Jnm don 40 ppb untuk karbaril. Linieritas dann:r::::::r'l kerja pada konsentrasi sebesar 0,06 - 0,15 ppb

rn"IrJf1.1"TJran dengan nilai r2 sebesar 0,9702 dan15 ppb untuk karbaril dengan nilai -I sebesar

's; alai yang ditunjukkan dengan standar• tif (SDR) untuk karbofuran sebesar 0,30 %

iambai (Rt) dan 7,28 % untuk luas~ . Sedangkan untuk karbaril, SDR sebesar

R1 dan 4,63 % untuk area. Homogenitas.~~:;"1'Ilm. maupun karbaril (senyawa target) dalam

up dinyatakan homogen baik dalam~:t::::::..7'"..;-gan dengan menggunakan metoda analysis of

'0 :A)maupun metoda komite akreditasiAi i) yang ditunjukkan dengan nilai F-

. : Hsmogeniias, Pestisida, Karbamai, Karbofuran,K2rtmil, Kromatografi

ABSTRACf

m condition of carbamate are:.i azrbaryl recidues pesticide analysis by

~:;'-'1-rr.''1:n!''!:l1U%liquid crhomaiographu (HPLC) ]!J!..Lootimum condition are isocratic mobile

_ - " "!rile/H20 :45/55 (vjv) and wave lenght

o. 1. Juni, 2009

of ultra violet (UV) detector has optimum absorbance at275 nm. Performance of HPLC verification has _minimum detection are 60 pbb for carbofurane and 40..-ppb for carbaryl. Linierity and work range are 0.06 to0.15 ppb for carbofurane with i value of 0.9702 and0.04 to 0.15 ppb for carbaryl with -I value of 0.09874.Precision of HPLC was showed by relative standarddeviation (RSD), for carbofurane are 0.30 % ofretention time (Rt) and 7.2 % of area. Whereas forcarbaryl, the RSD are 0.20 % for Rt and 4.63 % for area.Homogeneity of targets in tomato matric as well ascarbaofurane and carbaryl are homogen by analysis ofvarians (ONOVA) method which. is showed by F-value< F-f!!i!.!:!.JHomogeneity an lysis by National

( Acreditation of Comeetee (KAN) method also homoge~\ with criterial. r r

+ic4~.{. <"-:' i... A.1\;" ".;.:.

Keywords: Homogeneity, Pesticide, Carbamate, Carbofurane,Carbaryl, Chromatographs.

PENDAHULUAN

Kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT)adalah salah satu alat pemisahan yang seringdigunakan untuk penetapan residu pestisida jeniskarbamat'v':". Pestisida tersebut bersifattermolabil'f", maka penetapct? dilakukan padasuhu rendah. Metoda penetapan yang biasanyadidahului dengan ekstraksi dan pemurnian yangbaik, belum tentu memberikan hasil pengujianyang cermat dan tepat tanpa mengetahui kondisioptimum dan kinerja alat (instrument) yangdigunakan. Oleh karena itu, optimasi danverifikasi alat periu dilakukan sebelum digunakanuntuk pengujian". Hasil optimasi dan verifikasi

1

alat harus dilaporkan, hal ini penting untukmenghindari kesalahan dalam menentukankondisi pengujian dan untuk mengantisipasiapabila terjadi perbedaan pengukuran oleh pihaklain').

Namun demikian homogenitas analit(target) yang akan ditentukan terhadap matrik(sampel uji) perlu mendapat perhatian, terutamauntuk sampel dalam jumlah besar, baik berupasampel cair, semi padat terlebih sampel padat.Dalam tulisan ini akan disajikan cara analisishomogenitas target pestisida jenis karbamatdalammatrik tomato

~""-~""-~ ~"'-~-\..~''\.: ••...~ ~<::'-=---<::>'b""-~,-"",,,~ ..••...~ ..••...\..\..'-

(target) yang akan ditentukan terhadap matrik(sampel uji) perlu mendapat perhatian, terutamauntuk sampel dalam jumlah besar, baik berupasampel cair, semi padat terlebih sampel padat.Dalam tulisan ini akan disajikan cara analisishomogenitas target pestisida jenis karbamatdalammatrik tomato

BAHAN DAN METODA

BahanStandar karbamat yang digunakan

diperoleh dari Hunan Research Institute ofChemical Industry, HRICI - Changsa, PRoChinayang meliputi karbofuran ( 99,7 %) dan karbaril(99,6%). Pelarut metanol dan fasa gerak asetonitril,masing - masing diperoleh dari Merck dengangrade LiChrosolv. Tomat diperoleh secara acakyang dibeli dari pasar tradisonal.

PeralatanPenetapan senyawa karbamat dilakukan

dengan KCKT, Hitac~ L 7000 Series yangdilengkapi dengan lampu Deuterium 890 - 2430dan Integrator D 7500. Kolom yang digunakanadalah Bondapak ~81 10 m, 124 A, 3.9 x 300 mmyang dihubungkan denganguard kolom ~8'

Prosedur Pembuatan Sampel UjiTomat diblender, kemudian disaring. Filtrat

2

ditambah dengan target yang akan dianalisisdengan konsentrasi yang diketahui. Kemudiandihomogenkan dengan keyakinan bahwa targetyang ditambahkan tidak hilang selama prosespreparasi dan homogenisasi. Sampel yang telahdihomogenisasi kemudian dibagi menjadiminimum 10 kemasan. Dari 10 kemasan tersebutkemudian dianalisis secara duplo dengan metodayang telah ditetapkan. Data hasil analisiskemudian diolah secara statistik untukmenyatakanhomogenitas sampel uji yang dibuat.

Prosedur Preparasi Sampel Uji~~~ '<>~~~\..~ <i..~ ~~~'b - ~~~'b

kemasan ditimbang sesuai dengan prosedur yangdigunakan, Target yang terdapat di dalamnyadiekstrak, kemudian dimurnikan denganmelewatkannya melalui Solid Phase Extraction(SPE) C1S cartridge. Selanjutnya dielusi denganmetanol dan diencerkan sesuai dengan keperluan.Eluen kemudian disuntikkan ke dalam KCKT.Waktu tambat (Rt) dan luas puncak (area) dicatatsebagai data untuk analisis homogenitas sampeluji.

Prosedur Analisis Data Vji HomogenitasBeberapa cara pengolahan data untuk uji

homogenitas diantaranya adaiah dengan analisisvarian (Analysis of Varians, ANOVA) yangterdapat dalam program Excel. Dua hal utamapada analisis varian yaitu variansi antar kelompokdata dan variansi dalam kelompok data.Perbandingan variansi antar kelompok dataterhadap variansi dalam kelompok data dikenalsebagai statistik F (uji - F) yang diformulasikansebagai:

Variansi antar kelompok dataF = Variansi dalam kelompok data

Dengan membandingkan F-hitung terhadapF-kritis, kesimpulan yang dapat diberikan adalahbila nilai F-hitung < F-kritis, maka target dalammatrik dinyatakan homo gen. Cara lain uji

JKTI, VOL. 11, No.1, Juni, 2009

homogenitas yang biasa dilakukan oleh KomiteAkreditasi Nasional (KAN) pada penyiapan. contoh dalarn program Uji Profesiensi (UP)dengan uji -F, terdapat empat (4)kriteria yaitu6

,7) :

KriteriaIJika Fhit< F label

Fhi! = MSB/MSWMSB =Mean Square Between (perbedaan

antar contoh)= {L: [(~ + b.) - X(ai+bI)]2}1 {2 (n-1)}

MSW = Mean Square Within (perbedaandalam contoh)

= {L: [(~ - b.) - X(ai_bi)]J/2 n

Kriteria II[ika SDsampling10 < 0.3SDsampling= ~ (MSB - MSW)I2

o = 1.1 ( nilai target untuk SD acuan)

Kriteria IIIJika SDsampling< 0.3 x SDprldJkslHorwIb:Sdsamplingdihitung melalui CVprldikslHorwIb:CVprldikslHorwtta(%) = (SDPridiksiHorwIb:I X) x 100CV (0/)= 21-0.5LogCpridiksiHorwitz10C = fraksi konsentrasi, harus ditulis dalarn

satuan yang sarna

KriteriaIVJika SDsampling<SDpridiksiHorwIb:

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kondisi Optimum PercobaanKondisi optimum operasional KCKT - UV

meliputi N kolom, yaitu sebesar 3348. Walaupunsampai saat ini belum ada referensi yangmenyebutkan rriinimum nilai N yangdiperbolehkan. Namun demikian, nilai N kolomperIu ditentukan secara berkala untukmengetahui perubahan efisiensi ~oloz;n. Dalarnkegiatan ini, penetapan kualitatif masing - masing

JKTI, VOL.. 11, No.1, Juni, 2009

senyawa target dengan fasa gerak isokratikasetonitrif/Hx), memberikan Rt pada 11,44 untukkarbofuran dan 13,91menitun~ karbaril. Dari Rtmasing - masing senyawa tersebut diketahuibahwa, senyawa karbofuran terelusi terlebihdahulu, disusul kemudian senyawa karbaril.Sedangkan panjang gelombang detektor UV yangdigunakan, optimum pada serapan 275 nmdengan perbandingan komposisi fasa gerakisokratik optimum asetonitril :H20 (vIv) = 45 :55,yang ditunjukkan dengan pemisahan campuransenyawa target cukup baik, yaitu dengan resolusi(R)sebesar 1,6 (> 1t).

Dari verifikasi KCKT - UV yang dilakukandengan menggunakan senyawa target karbofurandan karbaril, pada kondisi optimum analisis yangtelah diperoleh yaitu 275, fasa gerak isokratikasetonitril/H'O : 45/55 (vIv), diketahui bahwadeteksi minimum alat sebesar 0,06 g/rnl, (60 ppb)untuk karbofuran dan 0,04 g/mL (40 ppb) untukkarbaril. Linieritas dan rentang kerja alat cukupbaik yaitu pada konsentrasi antara 0,06 - 0,15 ppbuntuk karbofuran yang ditunjukkan dengan nilaii sebesar 0,9702, sedangkan untuk karbarilmemberikan linieritas dengan nilai r2 sebesar0,9874 pada konsentrasi antara 0,04 - 0,15 ppb.Presisi (kecermatan) alat relatif baik yangditunjukkan dengan standar deviasi relatif (SDR)sebesar 0,30 % untuk presisi Rt dan 7,28 % untukpresisi luas puncak pada karbofuran. Demikianjuga untuk senyawa karbaril,· memberlkan SDRsebesar 0,20 % untuk presisi Rt dan 4,63 % untukpresisiluas puncak".

Uji HomogenitasDari sepuluh kemasan yang diperoleh,

kemudian dianalisis secara duplo. Hasil analisistercantum dalam Tabel 1. Evaluasi selanjutnyahanya memperhatikan data luas puncak (area),karena data tersebut memberlkan SDR yangcukup besar yaitu 16,28 % untuk karbofuran dan10,37 % untuk karbaril, yang selanjutnyadicantumkan dalam Tabel2. Pada percobaan ini

3

perbedaan Rt masing- masing komponen padasaat penentuan kondisi optimum dan saatpenentuan uji homogenitas, tidak memberipengaruh kuantitatif. Perbedaan tersebut secarakualitatif menunjukkan bahwa senyawakarbofuran terelusi terlebih dahulu, disusulkemudian oleh senyawa karbaril.

Tabell. Data hasil pengukuran pada 10 kemasandengan analisis duplo untuk karbofurandankarbaril

Karboforan KarbarilNo. KodeSantpel

Rt Area Rt Area

1 TmtjSpkj08-1jPx2 7,54 58697 8,40 112500

TmtjSpkj08-2jPx2 7,56 49740 8,42 100027

2 TmtjSpkj09-1jPx2 7,56 45604 8,42 98790

TmtjSpkj09-2jPx2 7,55 53760 8,41 111421

3 TmtjSpkj12-1jPx2 7,55 52658 8,40 111036

TmtjSpkj12-2jPx2 7,55 61117 8,41 128143

4 TmtjSpkj13-1jPx2 7,47 54758 8,31 111421

TmtjSpkj13-2jPx2 7,46 42991 8,30 120237

5 TmtjSpkj15-1jPx2 7,50 45614 8,35 103509

TmtjSpkj15-2jPx2 7,46 64758 8,30 143008

6 TmtjSpkj07-1jPx2 7,46 67954 8,30 107845

TmtjSpkj07-2jPx2 7,46 64820 8,30 127561

7 TmtjSpkj17-1jPx2 7,50 72440 8,34 116720

TmtjSpkj17-2jPx2 7,51 65120 8,37 120337

8 TmtjSpkj04-1jPx2 7,46 55684 8,28 116609

TmtjSpkj04-2jPx2 7,48 56804 8,32 118654

9 TmtjSpkj03-ljPx2 7,48 44006 8,34 103509

TmtjSpkj03-2jPx2 7,46 45788 8,32 100453

10 TmtjSpkj02-1jPx2 7,51 43006 8,36 100453

TmtjSpkj02-2jPx2 7,48 57654 8,33 100954

Rata-rata 7,50 55149 8,35 112654

Standar Deviasi 0,04 8981 0,05 11583

Std.Dev.rel (%) 0,51 16,28 0,56 10,28

4

Tabel2. Data area hasil pengukuran pada 10kemasandengan analisis duplo untuk Karbofuran danKarbaril

No. Karbofuran Karbaril(Area) (Area)

1 58697 11250049740 100027

2 45604 9879053760 111421

3 52658 11103661117 128143

4 54758 11142142991 120237

5 45614 10350964758 143008

6 67954 10784564820 127561

7 72440 11672065120 120237

8 55684 11660956804 118654

9 44006 10350945788 100453

10 43006 10045357654 100954

Rata-rata 55149 112654Standar Deviasi 8981 11583Std.Dev.rel (%) 16,28 10,28

Uji Homogenitas dengan Metode ANDV A:Dari Tabel 2, dilakukan Vji homogenitas

target dalam matrik dengan menggunakanANDV A yang terdapat dalam program Excel.Hasil analisis tersebut tercantum dalam Tabel 3untuk karbofuran dan Tabe14untuk karbaril.

Tabe13. UjiHomogenitas karbofuran denganANOVA

F-value <F-aitical ---. Homogen

Source of Variation SS df MS' F P-Value F-crit

BetweenGroup 84697887 9 94108763.8 1.373074 0.3130715 3.02

Within Group 68538739 10 68538739.2

Total 15323662 19

JKTI, VOL.. 11, No.1, Juni, 2009

Tabel 4. Uji Homogenitas karbaril dengan ANOVA

Source of Variation SS df MS F P-Value F-crit

Between Group 7830219 9 87002444.3 0.4926552 0.8491964 3.02

Within Group 1765990 10 176599042

Total 2549012 19

F-value < F-critica1 ----+ Homogen

Keterangan :SS : sum squareself : degree of freedomMS :mean squares

Dari Tabel 3 dan 4 dapat diketahui bahwa,dengan menggunakan metoda ANOVA satu arah(single factor) yang terdapat dalam programExcel, target Kabofuran dan Karbaril dalam matrikdapat dinyatakan homogen yang ditunjukkandengan nilai F-hitung <F-kritis.

Uji Homogenitas dengan Metode KAN:Dari Tabel 2, kemudian dihitung nilai MSB

dan MSW untuk karbofuran, seperti tercantumdalam Tabel 5 dan Tabel 6. Sedangkan nilai MSBdan MSW untuk karbaril tercantum dalam Tabel7danTabel8.

Tabel5. Perhitungan nilai MWB untuk kar?afuran

No. KtirbofuranIB III! IlIa

Spl A., A.,

1 58697 67954 126651 16353,7 267443503,72 49740 64820 114560 4262,7 18170611,33 45604 72440 118044 7746,7 60011360,94 53760 65120 118880 8582,7 73662739,35 52658 55684 108342 -1955,3 3823198,16 61117 56804 117921 7623,7 58120801,77 54758 44006 98764 -11533,3 133017008,98 42991 45788 88779 -21518,3 463037234,99 45614 43006 88620 -21677,3 469905335,310 64758 57654 122412 12114,7 146765956,1N 10 10[urn 1102973 1693957750X 110297,3GM 55148,65MSB 94108763,89

JKTI, VOL.. 11, No.1, Juni, 2009

Tabel6. Perhitungan Nilai MSW untuk Karbofuran

No. KarbofuranSpl At A,. t, Hw illw

1 58697 67954 -9'257 -4899,1 24001180,82 49740 64820 -15080 -10722,1 114963428,43 45604 72440 -26836 -22478,1 505264979,64 53760 65120 -11360 -7002,1 49029404,45 52658 55684 -3026 1331,9 1773957,66 61117 56804 4313 8670,9 75184506,87 54758 44006 10752 15109,9 228309078,08 42991 45788 -2797 1560,9 2436408,89 45614 43006 2608 6965,9 48523762,810 64758 57654 7104 11461,9 131375151,6

N 10 10Jum -43579 1180861859X -4357,9GM 55148,65MSB 59043092,95

Perhitungan Homogenitas :Kriteria I

Fhitung <Flabel

Fhitung = MSBjMSW= 1,5938996

Ftabel= 3,02 pada P = 0,05; VI = 9; V2 = 10Fhliung < Flabel , maka dapat disimpulkanbahwa target dalam sampel uji dinyatakanhomogen

Tabel7. Perhitungan MSB untuk Karbaril

No. KarbofuranSpl ~ ~

I. II. III.

1 112500 107845 220345 -4963,7 24638317,72 100027 127561 227588 2279.3 5195208,5

3 98790 116720 215510 -9798,7 96014521,74 111421 120237 231658 6349,3 40313610,55 111036 116609 227645 2336,3 5458297,76 128143 118654 246797 21488,3 461747036,97 111421 103509 214930 -10378,7 107717413,78 120237 100453 220690 -4618,7 21332389,79 103509 100453 203962 -21346,7 455681600,910 143008 100954 243962 18653,3 347945600,9

N 10 10[um 2253087 1566043998X 225308,7GM 112654,35

MSB 87002444,34

5

Tabe18. Perhitungan Nilai MSW untuk Karbaril

, No. KarbofuranSpl ~ ~

Iw IIw mw

1 112500 107845 4655 1945,3 3784192,12 100027 127561 -27534 -30243,7 914681389,73 98790 116720 -17930 -20639,7 425997216,14 111421 120237 -8816 -11525,7 132841760,55 111036 116609 -5573 -8282,7 68603119,36 128143 118654 9489 6779,3 45958908,57 111421 103509 7912 5202,3 27063925,38 120237 100453 19784 17074,3 291531720,59 103509 100453 3056 346,3 119923,710 143008 100954 42054 39344,3 1547973942,5N 10 10Jum 27097 3458556098,1X 2709,7GM 112654,35MSB 172927804,9

Keterangan :Al = area 1~ = area 2IB =Al+A2IIB = (Al + AJ - X(Al+A2)IIIB = [(Al + AJ - X(Al+A2tIw =~-AzIIw = (Al - AJ - X(Al-A2)IIIw = [(Al - AJ - X(Al_A2)]2B = BetweenW =Within[urn= [umlahGM = Grand Mean

Perhitungan Homogenitas

Kriteria I

F h1tung < F tabel

Fhltung = MSBjMSW= 0,5031143

Ftabel = 3,02 pada P = 0,05; vl = 9; V2= 10Fbltung < Ftabell maka dapat disimpulkanbahwa target dalam sarnpel uji dinyatakanhomo gen.

6

Hasil perhitungan dari Tabel 5 dan 6 un:karbofuran dan Tabel 7 dan 8 untuk k!rbandapat disimpulkan bahwa target baik karbofuranmaupun karbaril dalam matrik tomat dinyatakanhomogen dengan kriteria I. Sehingga tidak perlndilakukan perhitungan dengan kriteria II, III danIV.

Beberapa kelemahan dan kelebihan datikedua metoda perhitungan homogenitas tersebutdiantaranya adalah dengan metoda ANOVA,apabila dari hasil perhitungan diketahui bahwanilaiF-hitung >F-kritis sehingga dinyatakan tidakhomogen, maka harus ditinjau ulang secarakeseluruhan, baik dari preparasi contoh sampaidengan metoda penetapan dan pengujian.Sedangkan kelebihan uji homogenitas denganmetoda KAN adalah dengan adanya 4 kriteria.Apabila perhitungan dengan kriteria Idinyatakantidak homogen, maka perhitungan dapatdilanjutkan sampai dengan kriteria IV. Jikapengujian dengan Kriteria IV, sampel masihdinyatakan tidak homogen, maka harus dilakukanpeninjauan ulang secara keseluruhan.

KESIMPULAN

Prinsip dari uji homogenitas target dalarnmatrik adalah menentukan presisi atau perbedaanvariansi penetapan target dalam kemasan danantar kemasan (unit). Apabila nilai variansi lebihkecil dari nilai kritis, maka target dalam ~ __dianggap homo gen. Dalam kegiatan ini, daz;perhitungan dapat disimpulkan bahwa target -karbofuran maupun karbaril dalam matrik tomatyang dibuat dinyatakan homogen baik denganmetoda ANOVA maupun metoda KAN dengankriterial.

Dengan demikian apabila terdapatperbedaan hasil penetapan pada sarnpel danpenetapan yang sarna, bukan berasal dari sampelujL

JKTI, VOL.. 11, No.1, Juni, 2009

UCAP AN TERIMA KA9IH

Terimakasih disampaikan kepada PusatPenelitian Kimia yang telah memberi kesempatanmelakukan kegiatan ini melalui penelitianinternal.

DAFTAR PUSTAKA

1. Sparacino, C.M., 1976, High - PerformanceLiquid Chromatography of CarbamatePesticides, J. ofChromatographicSci., 14.

2. Richard T., 1983,Applicability of a CarbamateInsecticide Multiresidue Method forDeterminationing Addition Types ofPesticides in Fruit and vegetables, J. Assoc. off.Anal. Chem.,66,No.2.

JKTI, VOL. 11, No.1, Junl, 2009

3. Makihata, N., 2003, Simultaneous Analysis ofCarbamate Pesticides in Tap and Raw Waterby LC/ESI/MS,Analitical Sci., 19.

4. Standar Intemasional, ISO/IEC 17025 : 2005,Persyaratan Umum KompetensiLaboratorium Pengujian dan Kalibrasi.

5. Dyah Setyarini dan Retno Yusiasih, 2007,Verification of GC - ECD, Proceeding ofInternational Conference on Chemical Science,ANL/29-46P.

6. Pedoman KAN, No. 09 - 2001 : PersyaratanKompetensi Produsen Bahan Acuan.

7. Food Anlysis Performance AssessmentScheme (FAPAS) :Protocolfor the OrganizationandAnalysis Data, 6edition, 2002.

8. Retno Yusiasih dan Dyah Setyarini, 2008,Optimasi dan Verifikasi Kromatografi CairKinerja Tinggi - UV untuk Analisis Residu

7