Post on 05-Jul-2018
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
1/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
2/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
3/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
4/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
5/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
7/107
ix
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
8/107
x
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
9/107
ix
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
10/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
11/107
xi
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
12/107
xii
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
13/107
xiii
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
14/107
xiv
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
15/107
xv
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
Cangkang Kapsul Keras Simulasi dan Produk Cangkang Kapsul
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
Cangkang Kapsul Keras Simulasi dan Produk Cangkang Kapsul
Keras dari Pasaran ………………………………………………
88
11
11
15
16
16
16
17
19
23
33
34
35
36
39
41
43
46
47
51
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
16/107
xvi
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Gambar 22 Kurva Loading Plot PC1 Dan PC2…………………………………... 52
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
17/107
xvii
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
18/107
xviii
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
19/107
1
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
20/107
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
21/107
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
22/107
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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.
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
23/107
5
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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).
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
24/107
6
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
25/107
7
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
26/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
27/107
9
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
28/107
10
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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:
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
29/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
30/107
12
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
31/107
13
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
32/107
14
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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.
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
38/107
20
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
(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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
39/107
21
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
40/107
22
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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.
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
41/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
42/107
24
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
43/107
25
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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,
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
44/107
26
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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.
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
45/107
27
27
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
46/107
28
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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).
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
47/107
29
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
48/107
30
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
49/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
50/107
32
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
51/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
52/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
53/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
54/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
55/107
37
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
56/107
38
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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.
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
57/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
59/107
41
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
60/107
42
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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.
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
61/107
8/16/2019 FATHMAH SYAFIQOH-fkik
62/107
44
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
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