penggunaan ftir-atr znse (fourier transform infra …

JSTFI

Indonesian Journal of Pharmaceutical Science and Technology

Vol.V, No.1, Januari 2016

47

PENGGUNAAN FTIR-ATR ZnSe (FOURIER TRANSFORM INFRA RED) UNTUK

PENETAPAN KADAR KUERSETIN DALAM TEH HITAM (Camellia sinensis L.)

Wiwin Winingsih, Mursyida Ulfa, O. Suprijana

Sekolah Tinggi Farmasi Indonesia

_________________________________________________________________________

Abstrak

Kuersetin adalah senyawa yang memiliki efek antioksidan dan terdapat pada berbagai macam

tumbuhan, salah satunya teh hitam. Pada penelitian ini kuersetin pada teh ditetapkan kadarnya

dengan cara FTIR ATR ZnSe. Metode FTIR ATR (attenuated total reflectance) merupakan

teknik FTIR sederhana dan dapat digunakan pada pengukuran sampel dalam bentuk padat dan

cairan. ATR merupakan teknik yang sangat cepat dan hanya memerlukan sampel dalam jumlah

yang sedikit. Sampel teh diekstraksi dengan pelarut etanol 96% secara sonikasi dan dihidrolisis

menggunakan HCl 1N. Analisis kuantitatif didasarkan pada nilai absorbansi pada bilangan

gelombang 1508 cm-1

- 1513 cm-1

yang merupakan nilai serapan gugus C=C pada kuersetin.

Pembuatan kurva kalibrasi dilakukan dengan menggunakan metode penambahan standar

kuersetin dengan lima variasi konsentrasi, yaitu 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4% dan 0,5% ke dalam 50

mg sampel. Berdasarkan hasil perhitungan kurva kalibrasi diperoleh kadar kuersetin dalam

sampel yaitu 0,186%. Kinerja analitis yang dilakukan diantaranya akurasi, presisi dan linearitas.

Uji akurasi dilakukan pada konsentrasi teh yaitu 80% (40 mg sampel + 10 mg KBr), 100% (50

mg sampel), 120% (50 mg sampel + 10 mg kuersetin standar), ketiganya memenuhi parameter

akurasi yang dipersyaratkan yaitu pada rentang 98% - 102%. Presisi dilakukan dengan

menghitung RSD yaitu 1,72 memenuhi rentang nilai RSD ≤ 2,5. Uji linearitas dilakukan

terhadap standar kuersetin dengan lima variasi konsentrasi, yaitu 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4% dan

0,5% memiliki nilai koefisien korelasi (r) 0,93 dengan rentang konsentrasi 0,1 – 0,5%. Analisis

kuersetin dengan metode FTIR-ATR ZnSe menunjukkan kinerja analitik yang baik dengan nilai

akurasi dan presisi memenuhi standar validasi.

Kata Kunci: Kuersetin, Teh Hitam, FTIR-ATR ZnSe

Abstract

Quercetin is an antioxidant agent that widely produced by plant, one of it is tea. In this research

the determination of quercetin from black tea was carried out by FTIR ATR ZnSe method. FTIR

ATR ZnSe techniques are simple and can be used in the measurement of the sample in the form

of solids and liquids. ATR is a technique that is very fast and requires only small amounts of

sample. The sample was extracted by sonication using ethanol 96% as the solvent and

hydrolyzed by HCl 1N. The quantitative analysis was based on the absorbance value at wave

number 1508 cm-1 to 1513 cm-1which was the absorbance of C = C group in quercetin.

Calibration curve was made by standard addition method. The concentration of standard

quercetin used was 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4% and 0,5% in 50 mg of sample. The concentration of

quercetin in the sample was calculated from the calibration curve and the result was o,186%.

the performance of analytical method was determined by measuring accuracy, precision and

linearity. Accuracy test carried out by using the concentration of tea 80% (40 mg sample + 10

mg KBr), 100% (50 mg sample), 120% (50 mg sample +10 mg standard quercetin), the result

met the parameters required accuracy which is in the range of 98% - 102%. Precision was

determined by calculating the RSD the result was 1,72,that was fulfill the required RSD value,

which is RSD ≤ 2,5. Linearity test performed on quercetin standard with five variations of

concentration, namely 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4% and 0,5% which had the correlation coefficient

(r) 0,93 in the concentration range of 0,1 – 0,5%. Analysis of quercetin with FTIR-ATR method

showed good analytical performance based on the value of accuracy and precision that met

validation standards requirement.

Keywords: Quercetin, Black tea, FTIR-ATR ZnSe

JSTFI



48

PENDAHULUAN

Teh (Camellia sinensis) dibuat dari

pucuk muda daun teh yang telah mengalami

proses pengolahan tertentu seperti

pelayuan, penggilingan, oksidasi enzimatis,

dan pengeringan. Manfaat yang dihasilkan

dari minuman teh adalah memberi rasa

segar, dapat memulihkan kesehatan badan,

dan terbukti tidak menimbulkan dampak

negatif. Khasiat yang dimiliki minuman teh

tersebut berasal dari kandungan senyawa

kimia pada daun teh (Towaha, 2013). Salah

satu senyawa kimia yang terdapat dalam teh

adalah kuersetin.

Kuersetin merupakan senyawa

flavonoid golongan aglikon flavonol.

Dalam tumbuhan, flavonoid biasanya

terikat dalam bentuk glikosida flavonoid

(Harbone, 2006). Kuersetin mempunyai

aktivitas sebagai antioksidan, antiinflamasi,

dan antihistamin (Gupta et al., 2015).

Informasi mengenai kandungan kuersetin

dalam teh sangat penting diketahui terutama

bagi pelaku industri teh dan petani sehingga

dapat menghasilkan produk teh yang bercita

rasa, beraroma, serta berkhasiat tinggi yang

mampu bersaing dengan teh produksi luar

negeri (Towaha, 2013).

Konsentrasi kuersetin dapat

ditentukan dengan cara spektrofotometri

UV, HPLC, dan HPTLC. Meskipun

metode-metode tersebut sesuai untuk

penetapan kadar kuersetin dari tanaman,

tetapi masih mempunyai beberapa

keterbatasan. Metode kolorimetri memiliki

sensitivitas yang rendah, rumit dan

memerlukan waktu, sedangkan HPLC

memiliki sensitivitas yang tinggi, tetapi

memerlukan waktu pembersihan sampel

dan pengkondisisan kolom yang lama, serta

biaya pelarut yang mahal. Cara lain yang

lebih sederhana dan sensitivitasnya tidak

kalah dengan HPLC adalah HPTLC.

Metode ini merupakan pengembangan dari

TLC, namun untuk bisa menganalisis

dengan HPTLC diperlukan detektor khusus

(Gupta et al., 2015). Oleh karena itu, perlu

dilakukan penelitian untuk mencari metode

penetapan kadar kuersetin yang sederhana

dan murah, salah satunya adalah FTIR.

Teknik analisis FTIR, telah banyak

digunakan untuk analisis simplisia dan

senyawa pada bahan baku herbal. Beberapa

penelitian membuktikan bahwa teknik

ATR-FTIR dapat digunakan untuk

mengkuantifikasi beberapa obat secara

simultan (Hughes et al., 2013).

Pemilihan FTIR sebagai metode

analisis didasarkan pada kecepatan analisis,

kemudahan metode analisis, biaya dan

ketersediaan alat, serta waktu yang relatif

singkat. Kelebihan lainnya dapat digunakan

pada semua frekuensi dari sumber cahaya

secara simultan sehingga analisis dapat

dilakukan lebih cepat daripada

menggunakan cara sekuensial atau

scanning. Sensitivitas dari metode

spektrofotometri FTIR lebih besar daripada

cara dispersi sebab radiasi yang masuk ke

sistem detektor lebih banyak tanpa harus

melalui celah (slitless) (Mulja, 1995).

JSTFI



49

METODOLOGI

Alat

Pada penelitian ini alat-alat yang

digunakan antara lain instrument FTIR

(Thermo Scientific Nicolet iS5ATR ZnSe),

sonikator (Elma S 30 H Elmasonic), dan

alat pendukung meliputi termometer, kertas

perkamen, cawan penguap, spatel, serta

peralatan gelas lainnya.

Bahan

Pada penelitian ini bahan yang

digunakan antara lain teh hitam Gambung

dengan kualitas BOP (Broken Orange

Pecco) (PPTK Gambung, Jawa Barat),

standar kuersetin (Sigma Aldrich), etanol

96 % (Mercl), HCl (Merck), KBr (Merck),

dan akuades.

Preparasi sampel

Sebanyak 50 gram teh ditambahkan

200 ml etanol 96%. Kemudian dilakukan

sonikasi selama 10–15 menit dan ekstrak

disaring menggunakan kertas saring

Whatman. Hasil ekstrak diuapkan sampai

menjadi ekstrak kental. Setelah itu,

dilakukan proses hidrolisis dengan

menambahkan 2 ml HCl 1 N, lalu

dipanaskan pada suhu 70ºC selama 30

menit, diuapkan, dan dikeringkan hingga

didapatkan serbuk halus. Pengujian

dilakukan menggunakan FTIR ATR ZnSe.

Penetapan Kadar Sampel

a. Penentuan spektrum sampel (0%

standar)

Sebanyak 50 mg sampel diletakkan

pada holder FTIR. Holder yang digunakan

adalah ZnSe ATR dengan resolusi 16.

Kemudian sampel ditekan dengan die

(penekan) lalu dipilih opsi collect sample

pada aplikasi OMNIC Spectra®.

Pengulangan dilakukan sebanyak enam kali

untuk menentukan repeatabilitas.

b. Pembuatan kurva kalibrasi

Kurva kalibrasi dibuat dengan

menggunakan metode penambahan standar

kuersetin. Sebanyak 10 mg, 20 mg, 30 mg,

40 mg, dan 50 mg standar kuersetin

ditambahkan ke dalam 50 mg sampel dan

ditambahkan KBr sampai beratnya 100 mg

sehingga diperoleh nilai x 0,1%, 0,2%,

0,3%, 0,4%, dan 0,5%. Spektrum dan nilai

absorbannya ditentukan menggunakan

FTIR pada bilangan gelombang 1508 cm-1

–

1513 cm-1

.

c. Penetapan kadar sampel

Penetapan kadar kuersetin dalam

sampel didapat dengan ekstrapolasi kurva

kalibrasi dengan persamaan y= ax + b,

dengan y=0.

Validasi Metode

a. Penentuan akurasi

Penentuan akurasi dilakukan

dengan mengukur sampel dengan

konsentrasi 80%, 100%, dan 120%

sebanyak 3 replikasi. Kemudian hasil

pengukuran dibandingkan dengan

konsentrasi yang seharusnya. Akurasi

dinyatakan dengan % perolehan kembali

JSTFI



50

(Recovery). Batas penerimaan perolehan

kembali: 98-102%.

b. Penentuan presisi

Penentuan presisi dilakukan dengan

cara mengukur sampel konsentrasi 100%

sebanyak 6 kali. Presisi ditentukan dengan

menghitung deviasi standar antar beberapa

pengukuran sampel. Presisi dinyatakan

dengan % RSD (Relative Standard

Deviation) dan persyaratan % RSD ≤ 2(1-

0.5log C).

c. Penentuan linearitas dan rentang

Penentuan linearitas dilakukan

dengan menghitung koefisien korelasi

antara konsentrasi analit dengan respon

yang dihasilkan dalam pengukuran kurva

kalibrasi. Suatu metode dianggap

memenuhi persyaratan linieritas bila

koefisien korelasi (r2) kurva hasil uji

dengan minimal 5 titik ≥ 0,98.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penyiapan Sampel

Teh hitam kualitas BOP yang

diekstraksi dengan cara sonikasi

menggunakan pelarut etanol menghasilkan

ekstrak berwarna kuning. Setelah

dihidrolisis dengan HCl dan dipanaskan

terjadi perubahan warna menjadi coklat

sehingga setelah dikeringkan didapatkan

serbuk coklat. Hasil rendemen ekstrak teh

hitam sebesar 17,04%.

Pengukuran Kadar Kuersetin Dalam

Sampel

a. Penentuan Spektrum Kuersetin Standar

Serapan yang muncul pada

spektrum kuersetin standar terdapat pada

wilayah 4000 sampai 500. Berikut adalah

spektrum hasil pengukuran FTIR dari

kuersetin standar yang digunakan (Gambar

1) dan daerah serapan yang muncul pada

Gambar 1. Spektrum FTIR kuersetin standar

Tabel 1. Daerah Serapan FTIR Kuersetin Standar

Bilangan gelombang (cm-1

) Gugus fungsi

3400 – 3200 O-H

1725 – 1705 C=O keton

1600 – 1475 C=C aromatik

1260 – 1000 C-O

JSTFI



51

kuersetin standar (Tabel 1).

b. Penetapan Spektrum Sampel

Berdasarkan penelitian Ajeng

(2015), penetapan secara kuantitatif

dilakukan dengan mengamati nilai

absorbansi pada bilangan gelombang 1500

cm-1

–1600 cm-1

. Gambar 2 menunjukkan

spektrum hasil pengukuran FTIR dari teh

yang dihidrolisis dengan penambahan

kuersetin standar.

Penarikan kuersetin dari teh yang

dihidrolisis memiliki hasil paling baik

untuk dijadikan dasar pada analisis

kuersetin, yaitu pada bilangan gelombang

1508 cm-1

- 1513cm-1

dengan gugus C=C.

Bilangan gelombang ini dipilih karena

memiliki linearitas yang paling baik (R

mendekati 1) dibandingkan pada bilangan

gelombang yang lain.

c. Pembuatan Kurva Baku

Gambar 2. Spektrum FTIR teh dengan proses hidrolisis dengan penambahan kuersetin

standar dengan berbagai konsentrasi

Ket : ( ) teh yang dihidrolisis; ( ) teh yang dihidrolisis + kuersetin 10mg;

( ) teh yang dihidrolisis + kuersetin 20mg; ( ) teh yang dihidrolisis +

kuersetin 30mg; ( ) teh yang dihidrolisis+kuersetin 40mg; ( ) teh yang

dihidrolisis + kuersetin 50mg

Gambar 3. Kurva variasi konsentrasi standar kuersetin pada teh yang dihidrolisis

JSTFI



52

Pembuatan kurva baku dilakukan

dengan menggunakan metode penambahan

standar kuersetin dengan lima variasi

konsentrasi, yaitu 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%

dan 0.5% ke dalam 50 mg sampel. Kurva

baku kuersetin pada teh yang melalui

proses hidrolisis terdapat pada gambar 3.

d. Penetapan Kadar Kuersetin

Penetapan kadar kuersetin di dalam

sampel didapat dengan ekstrapolasi kurva

kalibrasi (Gambar 3). Berdasarkan

ekstrapolasi kurva kalibrasi diperoleh kadar

kuersetin dalam sampel yaitu 0,186%.

Kadar yang diperoleh diluar kurva

kalibrasi, tetapi masih ada dalam kisaran

rentang yaitu 0,1% -0,5 %.

Kinerja Analitis

a. Akurasi

Uji akurasi menunjukkan derajat

hasil kedekatan antara hasil analisis dengan

kadar analit yang sebenarnya. Uji akurasi

dilakukan terhadap teh yang melalui proses

hidrolisis dengan konsentrasi 80%, 100%,

dan 120%, sebanyak 3 replikasi, kemudian

dihitung hasil perolehan kembalinya

(recovery). Berdasarkan dari uji akurasi

yang telah dilakukan pada Tabel 2, ketiga

variasi teh memenuhi parameter akurasi

yang dipersyaratkan yaitu pada rentang 98-

102 %.

b. Presisi

Pengujian presisi dilakukan dengan

menghitung RSD terhadap konsentrasi

100% teh yang dihidrolisis. Hasil

pengukuran RSD dari teh yang dihidrolisis

adalah 1,72. Berdasarkan pengukuran RSD

yang telah dilakukan memenuhi rentang

nilai RSD ≤ 2,5. Data uji presisi dapat

dilihat pada Tabel 3.

c. Linearitas dan Rentang

Hasil uji linearitas dilakukan

terhadap standar kuersetin dengan lima

variasi konsentrasi, yaitu 0.1%, 0.2%,

Tabel 2.Hasil Uji Akurasi Teh yang Dihidrolisis

Konsentrasi Konsentrasi Hasil Pengukuran (%) %Perolehan Kembali (PK)

80% 81,6 102

100% 100 100

120% 120 100

Rentang PK 100 – 102

Tabel 3. Hasil Uji Presisi Teh yang Dihidrolisis

Konsentrasi Absorban RSD

100%

0,187

0,187

0,189

0,189

0,187

0,188

1,72

Keterangan : RSD = Relative Standard Deviation (Standar Deviasi Relatif)

JSTFI



53

0.3%, 0.4% dan 0.5% memiliki nilai

koefisien korelasi (r2) 0,93 dengan rentang

0.1–0.5%. Hasil uji linearitas tidak

memenuhi persyaratan yaitu nilai koefisien

korelasi (r2) 0,98, sehingga hubungan

linieritas antara konsentrasi dengan

absorban kurang linier.

SIMPULAN

Analisis kuantitatif kuersetin

dengan metode FTIR-ATR ZnSe

menunjukkan kinerja analitik yang baik

dengan nilai, akurasi dan presisi memenuhi

standar validasi, sedangkan pada linieritas

menunjukkan nilai yang kurang baik hal ini

menyebabkan konsentrasi hasil ekstrapolasi

diluar kurva regresi linier . Berdasarkan

ekstrapolasi kurva kalibrasi diperoleh kadar

kuersetin dalam sampel yaitu 0,186%.

DAFTAR PUSTAKA

Ajeng, N.,2015, Pengembangan Metode

Anallisis Kuersetin dari The

Hitam (Camellia Sinensis L.)

Menggunakan FTIR (Fourier

Transform Infrared), Sekolah

Tinggi Farmasi Indonesia,

Bandung.

Gupta, A., Sheth, N.R., et al. 2015.

Determination of quercetin a

Biomarker in Hepatoprotective

Polyherbal Formulation through

HPTLC. Journal of

Chromatography & Separation

Techniques.Vol. 1 : 19-22.

Harbone, J.B. 2006, Metode Fitokimia

Penuntun Cara Modern

Menganilis Tumbuhan,

diterjemahkan Padmawinata, K.

dan Sudiro, I. Bandung: Penerbit

Institut Teknologi Bandung. Hal :

84-87.

Harmita. 2004. Petunjuk Pelaksanaan

Validasi Metode dan Cara

Perhitungannya, Majalah Ilmu

Kefarmasian. Vol. I(3) : 117 -135.

Hughes,J., Ayoko,G., et al. 2013. Rapid

Quantification of

Methamphetamine using

Attenuated Total Reflectance

Fourier Transform Infrared

Spectroscopy (ATR-FTIR) and

Chemometric Oplosone, 7(8): 1-7.

Mulja, M, Suharman. 1995. Analisis

Instrumental. Surabaya: Airlangga

University Press. Hal : 14.

Towaha, J. 2013. Kandungan Senyawa

Kimia pada Daun Teh (Camellia

sinensis L.). Warta Penelitian dan

Pengembangan Tanaman Industri,

19(3): 12-16.

penggunaan ftir-atr znse (fourier transform infra …

Documents