Nama : Ni Nyoman Della Yanti

Nim : 1308505047

BAB I

RUMUSAN MASALAH

Rumusan Masalah

- Bagaimana prinsip analisis suatu senyawa menggunakan metode spektrofotomettri

FTIR ?

- Bagaimana tingkat validitas dari metode yang digunakan ?

- Apakah spektroskopi FTIR mampu mendeteksi lemak babi yang dicampurkan

dengan minyak kelapa sawit sebagai basis minyak pada formulasi lotion kosmetik

?

BAB II

PREPARASI SAMPEL

Persiapan Sampel Lemak Babi

Lemak babi disiapkan sesuai dengan yang dibutuhkan kemudian diekstraksi

dengan Proses rendering yang dilakukan pada suhu 90-100°C selama 2 jam dalam

oven konvensional. lemak yang meleleh disaring dengan kain muslin yang telah

dilipat, dikeringkan dengan Na2SO4 anhidrat, dan disentrifugasi pada 3.000 rpm

selama 20 menit. Lapisan lemak didekantasi, dikocok kuat dan disentrifugasi kembali

sebelum disaring menggunakan kertas saring Whatman. Lemak yang diperoleh

disimpan dalam wadah tertutup rapat pada lemari es dan digunakan untuk persiapan

krim kosmetik.

Formulasi lotion kosmetik

Diambil 50 gram lotion kosmetik yang akan digunakan, yang terdiri dari asam

stearat 1,5 gram; Lemak babi atau minyak sawit dan campuran lainnya 5 gram; setil

alkohol 0,25 gram; cera flava 0,25 gram; parafin cair 0,05 gram; propil paraben 0,1

gram; butylated hydroxytoluene 0,1 gram; lanolin 0,1gram; dimetikon 0,1 gram; air

suling 39,4 gram; Na2EDTA 0,5 gram; gliserin 1,25 gram; parfum 0,25 gram dan

trietanolamin 0,9 gram. Formulasi lotion disiapkan dengan menimbang setiap bahan

pada keseimbangan analitis. Setil alkohol, stearat asam, propil paraben, lanolin,

dimetikon dan minyak yang digunakan kemudian dipanaskan pada suhu 70°C (fase

minyak). Triethanolamine bersama-sama dengan air dipanaskan pada suhu 70°C (fase

air). fasa minyak dituangkan ke dalam fase air dan diaduk dengan magnetik stirer

sampai mencapai suhu kamar 30 menit. Parfum ditambahkan ke lotion yang telah

diperoleh kemudian dilakukan proses ekstraksi yaitu ekstraksi pelarut untuk ekstrak

lemak atau minyak dari formulasi lotion.

Ekstraksi lemak

Ditimbang Sampel lotion sebanyak 10 gram ditambahkan 5 ml HCl pekat dan

20 ml air dan kemudian dikocok dengan kuat. Filtrat dipindahkan dengan

menggunakan corong pisah dan diekstraksi menggunakan 2 x 15 ml kloroform.

ekstrak kloroform digabungkan dan dimasukkan sebanyak 250- ml kedalam labu

alas bulat dan diuapkan menggunakan vakum evaporator rotary pada suhu 40°C,

sampai kloroform benar-benar hilang. Ekstrak lipid yang diperoleh dianalisis dengan

menggunakan spektrometer FTIR.

Analisis Instrumental

Spektrum FTIR dipindai menggunakan Spektrofotometer FTIR sebuah ABB

MB 3000 yang dilengkapi dengan detektor DTGS beresolusi 4cm-1

, jumlah scan 32

menambahkan dalam 400-4,000 cm-1

wilayah. Spectra diperoleh dengan

menggunakan Software Horizon MB FTIR versi 3.0.13.1 ( ABB, Kanada ). Sampel

yang ditempatkan dalam kontak dengan horisontal Total reflektansi dilemahkan (

HATR ) elemen ( ZnSe kristal ) pada suhu ambien dikontrol ( 20°C). semua spektra

dibandingkan dengan baground spektrum udara. Setelah setiap scan, referensi

spektrum dan baground udara baru diambil. Spektrum ini dicatat sebagai nilai

absorbansi pada setiap titik data dalam rangkap tiga.

Kemometrika

Diperoleh PLS dan PCA yang dicapai dengan menggunakan Horizon MB FTIR

software versi 3.0.13.1 Leave-one-out Prosedur validasi digunakan untuk

memverifikasi Model kalibrasi. Nilai-nilai ( RMSEC ) dan koefisien determinasi ( R2

) yang diperoleh dari kalibrasi digunakan sebagai kriteria validitas untuk model

kalibrasi. Kemampuan prediksi model kalibrasi PLS digunakan untuk menghitung

validasi atau prediksi sampel.

BAB III

KALIBRASI DAN VALIDASI METODE

Untuk kalibrasi sampel, pada laboratorium disiapkan lotion sampel dengan

konsentrasi Lemak babi dalam beberapa konsentrasi tertentu. persentase berat rasio

dari lemak babi dan minyak sawit yang digunakan adalah sebagai berikut :

F = Formula

Serangkaian sampel lotion disiapkan secara merata di laboratorium, perbedaan

konsentrasi pada masing-masing formula tersebut digunakan untuk tujuan

mengetahui perbedaan serapan spektrum serapan pada saat dilakukan analisis dengan

FTIR dari masing-masing komposisi lemak babi dan minyak kelapa sawit tersebut.

Penentuan kalibrasi dan validasi metode analisis lemak babi (LD) dan minyak kelapa

sawit dilakukan untuk menentukan kesahihan data hasil analisis yang diperoleh.

Lemak babi dan minyak kelapa sawit serta campurannya dalam formulasi lotion

selanjutnya diekstraksi menggunakan kloroform, penggunakan kloroform sebagai

agen pengektraksi karena lemak babi dan minyak kelapa sawit merupakan asam

lemak yang memiliki ikatan rangkap tak jenuh yang banyak memiliki gugus karbon

rangkap dan sedikit gugus polar sehingga lemak babi dan minyak kelapa sawit dapat

dilarut dalam pelarut organik yang salah satunya adalah pelarut kloroform,

selanjutnya diuapkan, penguapan tersebut bertujuan untuk menghilangkan pelarut

yang digunakan agar kesembilan sampel tersebut dapat dianalisis menggunakan

FTIR. Pada analisis, spektra yang terbentuk dari hasil FTIR selanjutnya dianalisis

lebih lanjut untuk mengembangkan PLS dan model PCA.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Ekstrak lipid hasil ekstraksi sebelumnya diuji dengan menggunakan

spektroskopi FTIR. Spekroskopi inframerah adalah sebuah metode analisis

instrumentasi pada senyawa kimia yang menggunakan radiasi sinar infra merah.

Spektroskopi inframerah berguna untuk mengetahui gugus fungsi yang terdapat pada

senyawa organik. Bila suatu senyawa diradiasi menggunakan sinar infra merah, maka

sebagian sinar akan diserap oleh senyawa, sedangkan yang lainnya akan diteruskan.

Serapan ini diakibatkan karena molekul senyawa organik mempunyai ikatan yang

dapat bervibrasi.Vibrasi molekul dapat dialami oleh semua senyawa organik, namun

ada beberapa yang tidak terdeteksi oleh spektrometri IR. Spektroskopi FTIR adalah

teknik pengukuran dengan mengumpulkan spektrum inframerah. Energi yang diserap

sampel pada berbagai frekuensi sinar inframerah direkam, kemudian diteruskan ke

inferometer. Sinar pengukuran sampel diubah menjadi interferogram (intensitas vs

waktu) perhitungan secara matematika Fourier Transform untuk sinyal interferogram

tersebut akan menghasilkan spektrum yang identik pada spektroskopi inframerah

(intensitas vs frekuensi).

Analisis spektrum Gambar 1 menunjukkan spektrum FTIR dari Lemak babi dan

minyak sawit di mid-infrared ( MIR ) wilayah (4,000-650 cm-1

). pemilihan dari

minyak sawit sebagai campuran minyak dalam penelitian ini (formulasi lotion)

didasarkan pada popularitas sebagai salah satu baru komponen yang digunakan dalam

lotion kosmetik, khususnya di Indonesia. Kedua spektra terlihat sangat mirip dan

khas karakteristik penyerapan band muncul untuk lemak dimakan umum dan minyak.

Setiap puncak dalam spektrum FTIR sesuai dengan kelompok fungsional

bertanggung jawab untuk IR. penyerapan puncak bersama-sama dengan kelompok-

kelompok fungsional yang bertanggung jawab untuk penyerapan puncak pada

Gambar. 1 ditunjukkan pada Tabel 1. Kedua spektrum tampak sangat mirip, namun

mereka mengungkapkan sedikit perbedaan dalam hal intensitas band dan frekuensi

yang tepat di mana absorbansi maksimum yang dihasilkan untuk setiap lemak dan

minyak, karena berbeda Sifat dan komposisi lemak dievaluasi dan minyak terutama

pada daerah bilangan gelombang dari 3006 (a), 1117 (k) dan 1098 cm-1. Wilayah

frekuensi 3006 cm-1 ini disebabkan oleh C-H, sementara frekuensi dari 1117 dan

1098 cm-1 berasal dari peregangan getaran dari hubungan ester dalam trigliserida.

Penentuan komposisi asam lemak dari dipelajari sampel (minyak sawit dan lemak

babi) mengungkapkan bahwa kedua minyak memiliki jumlah yang cukup tinggi asam

oleat Namun, dibandingkan untuk kelapa sawit, lemak babi terkandung dua kali lebih

banyak hasil linolenat kelompok minyak sawit. Hal ini tercermin dalam spektrum

lemak babi, di mana sebuah band yang lebih tajam diamati pada frekuensi 3006 cm-1

dibandingkan dengan spektrum kelapa sawit. Lemak dengan proporsi yang tinggi dari

kelompok hasil linolenat dan linoleat menunjukkan frekuensi yang lebih tinggi untuk

band ini dibandingkan dengan proporsi yang tinggi kelompok hasil oleat

Spektrum Analisis Spektroskopi FTIR

Gambar 1. Spektrum FTIR dari minyak babi (LD) dan minyak kelapa sawit pada

pertengahan inframerah (MIR) daerah (4,000-650 cm-1).

Tabel 1. Keterangan Gambar 1 Spektrum FTIR dari minyak babi (LD) dan minyak

kelapa sawit pada pertengahan inframerah (MIR) daerah (4,000-650 cm-1

).

Lemak babi dan kelapa sawit menunjukkan spektrum tumpang tindih dua

puncak yang memiliki serapan maksimum pada daerah frekuensi 1117 cm-1

(k) dan

1098 cm-1

(l). Ketinggian puncak ini ditunjukkan untuk berbanding terbalik dengan

proporsi kelompok hasil jenuh dan kelompok hasil oleat, masing-masing. Lard

memiliki proporsi kira-kira sama jenuh antara kelompok hasil dan kelompok asil

oleat yang tercermin dalam spektrum lemak babi, di mana puncak dari 1.117 (k) dan

1.100 cm-1 (l) muncul, memiliki sama tinggi. memiliki konsentrasi yang lebih tinggi

kelompok hasil jenuh dari gugus hasil oleat, menunjukkan ketinggian yang tidak

sama dari puncak pada 1117 (k) dan 1.100 cm-1 (l). Selain itu, lemak babi dan kelapa

sawit juga dapat dibedakan di frekuensi 3006-cm-1

(a). Didalam wilayah, lemak babi

memiliki absorbansi tinggi dari kelapa sawit. Yang dimana intensitas puncak

(absorbansi) lemak babi dan minyak sawit yang sedikit berbeda yang lebih dipilih

untuk dioptimalkan untuk analisis lemak babi di lotion formulasi.

Kuantifikasi LD dalam campuran dengan minyak kelapa sebagai minyak dasar

dalam lotion kosmetik dilakukan dengan menggunakan multivariat kalibrasi PLS di

wilayah frekuensi gabungan 1,200-1,000 cm-1

Wilayah ini dipilih karena memiliki

kemampuan untuk menawarkan nilai yang lebih tinggi dari R2 dan nilai yang lebih

rendah dari RMSEC, dibandingkan dengan daerah frekuensi lain ( yaitu 3,100-3,000

cm-1 dan frekuensi gabungan daerah 3,100-3,000 cm-1 dan 1,200-1,000 cm - 1).

Keuntungan utama dari PLS adalah karena kemampuannya untuk mengembangkan

korelasi antara spektrum FTIR dan analit kepentingan, bahkan ketika tidak ada

perbedaan secara visual diamati di FTIR Data spektra. Model kalibrasi PLS adalah

dikembangkan berdasarkan standar kalibrasi.Spektrum FTIR dengan berbeda

konsentrasi LD dan minyak sawit yang digunakan untuk membuat kalibrasi Model

yang ditunjukkan pada Gambar. 2. Menggunakan tiga PC, yang hubungan antara nilai

aktual ( x-axis ) terhadap FTIR nilai prediksi ( y-axis ) dari LD dalam campuran

dengan minyak kelapa di lotion formulasi ditunjukkan pada Gambar. 3 dengan R2

dari 0,99059.

PLS Model kalibrasi selanjutnya mengalami silang validasi menggunakan

leave-one-out teknik. validasi (RMSECV) diperoleh relatif rendah (1,72% v/v).

Untuk validasi atau Prosedur prediksi, sampel lainnya disiapkan di laboratorium yang

digunakan untuk meminimalkan kesalahan prediksi dan untuk memberikan perkiraan

ketelitian keseluruhan prediksi.Verifikasi daerah spektral digunakan untuk

melaksanakan kalibrasi PLS dilakukan dengan menghitung prediksi jumlah kesalahan

residual kuadrat (PRESS) nilai untuk komponen yang berbeda pokok (PC) atau

faktor. PRESS dihitung dari kesalahan prediksi di kalibrasi sampel standar oleh lintas

validasi dan kemudian diplot dengan sejumlah faktor dieksploitasi di kalibrasi Model.

Jumlah optimal faktor adalah tiga yang sesuai ke titik di mana PRESS mencapai

minimum atau mulai tingkat off. Hasil ini menunjukkan bahwa Spektroskopi FTIR

dikombinasikan dengan PLS adalah teknik yang handal untuk deteksi dan

kuantifikasi LD dengan deteksi membatasi sesedikit 1% v / v.

Klasifikasi Formulasi Lotion Kosmetik yang Mengandung Lemak

Gambar 2. Model kalibrasi dari spektrum FTIR dengan konsentrasi yang berbeda

dari minyak babi (LD) dan minyak sawit.

Gambar 3. Kombinasi spektroskopi FTIR dengan PLS

Gambar 4. Plot Skor PCA untuk Klasifikasi Produk Lotion dengan Minyak Babi

(LD) dan Minyak Kelapa Sawit pada Formulasi Sampel

Gambar 5. Spektrum Hasil Evaluasi Sampel Produk Lotion Supermarkert dan

Farmasi dengan Spektroskopi FTIR

FTIR spektrum formulasi lotion tersedia secara komersial di supermarket dan

farmasi analisis ( PCA ). Analisis komponen utama ( PCA ) adalah salah satu teknik

pengenalan pola tanpa pengawasan yang digunakan dalam analisis multivariat. PCA

memproyeksikan data asli dimengurangi dimensi didefinisikan oleh komponen utama

( PC ). Teknik ini berguna ketika ada korelasi hadir di antara Data . Dalam penelitian

ini, PCA dicapai dengan menggunakan spektrum FTIR absorbansi lotion

mengandung lemak babi dan minyak sawit di wilayah frekuensi 1,200-1,000 cm-1 .

Gambar 4 menunjukkan plot skor PCA dari lemak babi dan lotion sawit mewakili

proyeksi sampel didefinisikan oleh komponen pertama ( PC 1 ) , komponen kedua (

PC 2 ) dan komponen ketiga. Menggunakan proyeksi ini lotion baik dipisahkan,

bahwa PCA dapat mencapai klasifikasi antara lotion yang mengandung lemak babi

dan minyak kelapa sawit. Selanjutnya, sampel lotion diketahui diduga mengandung

satu dari kedua lemak babi dan minyak sawit dapat dinilai. Keputusan itu dibuat

untuk apakah sampel yang tidak diketahui jatuh dekat dengan lemak babi atau kelapa

sawit lotion. Semakin dekat jarak, semakin tinggi kemungkinan sampel tidak

diketahui jatuh ke salah satu dari dua kelompok.

Metode yang dikembangkan adalah lebih digunakan untuk analisis persiapan

lotion tersedia secara komersial di beberapa supermarket dan apotek di Yogyakarta.

Untuk spektrum sampel lotion yang dipilih akan ditampilkan pada Gambar. 5. Semua

sampel dievaluasi tidak mengandung lemak babi dalam proses pembuatannya. Dari

kesimpulan ini, dapat dilihat bahwa pada frekuensi wilayah 1,200-1,000 cm -1 tidak

ada dua puncak yang memiliki ketinggian yang sama. Namun, jika sampel komersial

yang dibubuhi lemak babi, puncak yang sesuai akan muncul.

BAB V

KESIMPULAN

Dari hasil pengamatan dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa

spektroskopi FTIR dengan kemometrika Partial Least Square dapat digunakan untuk

menganalisis keberadaan lemak babi (LD) dalam formulasi lotion kosmetik. Hasil ini

tentunya dapat digunakan lebih luas untuk berbagai jenis sediaan kosmetik topikal

yang menggunakan minyak sebagai bahan dasar dalam formulasinya. Analisis ini

juga memiliki keunggulan yaitu mengehemat waktu pengerjaan dan menghindari

penggunaan pelarut yang berlebihan.