i

PENGEMBANGAN METODE PENETAPAN KADAR

TOTAL ANTOSIANIN PADA EKSTRAK UBI JALAR

UNGU (Ipomoea batatas L.) MENGGUNAKAN

KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS-

SPEKTROFOTODENSITOMETRI

Skripsi

ANAK AGUNG RIAS PARAMITA DEWI

1208505036

JURUSAN FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS UDAYANA

2016

ii

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, karena

berkat rahmat dan restu-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul

“Pengembangan Metode Penetapan Kadar Total Antosianin pada Ekstrak

Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas L.) Menggunakan Kromatografi Lapis

Tipis-Spektrofotodensitometri” tepat pada waktunya.

Penyusunan Skripsi ini tentunya tidak terlepas dari dukungan, bimbingan dan

bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan

terima kasih kepada:

1. Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M.Si. selaku Dekan Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana

2. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt. selaku dosen

pembimbing I yang telah memberikan motivasi, semangat, bimbingan dan

saran kepada penulis selama mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana,

khususnya dalam Skripsi ini.

3. Ni Made Widi Astuti, S. Farm., M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing II yang

dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat, bimbingan dan

saran dalam penyusunan Skripsi ini.

4. Dr. Sagung Chandra Yowani, S.Si., M.Si., Apt. selaku dosen Pembimbing

Akademik yang telah memberikan perhatian, dukungan dan motivasi kepada

penulis dari awal kuliah hingga saat ini.

iv

5. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas MIPA

Universitas Udayana yang telah memberikan semangat dan dukungan kepada

penulis selama penyusunan Skripsi ini.

6. Orang tua yang sangat saya cintai dan hormati, Anak Agung Utara Arimbawa,

S.E dan Dewa Ayu Sri Adnyani yang telah mengasuh dan membesarkan

penulis, membimbing, memberikan motivasi dan dukungan dalam penyusunan

Skripsi ini.

7. Adik kandung penulis Anak Agung Gede Serayu Mahendra, saudara dekat

Anak Agung Ayu Prasiska Dewi, serta keluarga besar di Puri Belang Kaler

yang selalu memberi motivasi dan dukungan.

8. Sahabat UNO tercinta yaitu Eka Fitri, Mitsue, Shaine, Ferianta yang

senantiasa menemani penulis disaat susah maupun senang.

9. Seluruh rekan mahasiswa Dioscuri Hygeia Farmasi angkatan 2012, Vanadium

Spectra (Analisis 2012), dan Grup Riset PSP yang saya cintai yaitu Claudia,

Ayu, Sonia, Krisnawan, Dewa dan Sugi yang telah banyak memberikan

dukungan, bantuan dan kebersamaan dari awal proyek hingga saat ini.

10. Mbok Dwi dan Bu Nova yang telah banyak membantu dan memberikan

semangat kepada penulis dalam penyusunan Skripsi ini.

11. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam penyusunan

Skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa penyusunan ini masih belum sempurna. Untuk itu

penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat

v

membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik. Penulis

berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Bukit Jimbaran, Juni 2016

Penulis

vi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... ii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... iii

DAFTAR ISI .................................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ............................................................................................ x

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xi

DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH ....................................................... xii

ABSTRAK ....................................................................................................... xvii

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

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

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

1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................. 4

1.4 Manfaat Penelitian ........................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 6

2.1 Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas L.) .............................................. 6

2.1.1 Klasifikasi tanaman ubi jalar ungu ......................................... 6

2.1.2 Deskripsi tanaman ubi jalar ungu ........................................... 6

2.1.3 Kandungan tanaman ubi jalar ungu ...................................... 7

2.1.4 Khasiat tanaman ubi jalar ungu .............................................. 7

2.2 Antosianin ........................................................................................ 8

2.2.1 Struktur antosianin .................................................................. 8

2.2.2 Metode ekstraksi antosianin ................................................... 9

2.2.3 Identifikasi antosianin ............................................................ 10

2.3 Metode pH Differential ................................................................... 11

2.4 Metode KLT-Spektrofotodensitometri ............................................ 13

2.4.1 KLT-Spektrofotodensitometri dalam analisis antosianin ...... 13

2.4.2 Parameter kromatografi .......................................................... 14

2.5 Validasi Metode ................................................................................ 17

vii

2.5.1 Spesifisitas .............................................................................. 17

2.5.2 Akurasi.................................................................................... 18

2.5.3 Presisi...................................................................................... . 18

2.5.4 Linieritas dan rentang ............................................................. 19

2.6 Analisis Korelasi .............................................................................. 20

BAB III METODE PENELITIAN................................................................... 22

3.1 Rancangan Penelitian ...................................................................... 22

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ......................................................... 22

3.3 Alat dan Bahan Penelitian ............................................................... 23

3.3.1 Alat penelitian ........................................................................ 23

3.3.2 Bahan penelitian ..................................................................... 23

3.4 Prosedur Penelitian .......................................................................... 23

3.4.1 Determinasi tanaman ubi jalar ungu ...................................... 23

3.4.2 Penyiapan bahan baku dan ekstraksi sampel terstandarkan ... 23

3.4.3 Metode spektrofotometri UV-Vis .......................................... 24

a. Optimasi waktu pengukuran ............................................... 24

b. Penetapan kadar total antosianin terstandarkan ................. 25

c. Validasi metode spektrofotometri UV-Vis......................... 26

3.4.5 Metode KLT-Spektrofotodensitometri................................... 28

a. Penyiapan dan prosedur umum KLT.................................. 28

b. Optimasi fase gerak ............................................................ 29

c. Penetapan kadar total antosianin ........................................ 30

3.5 Analisis Data .................................................................................... 31

3.6 Skema Penelitian ............................................................................. 32

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 33

4.1 Sampel .............................................................................................. 33

4.1.1 Determinasi tanaman .............................................................. 33

4.1.2 Penetapan susut pengeringan serbuk ubi jalar ungu ............... 33

4.1.3 Ekstraksi dan penetapan kadar air ekstrak kental ................... 34

4.2 Metode Spektrofotometri UV-Vis ................................................... 35

4.2.1 Optimasi waktu pengukuran absorbansi ................................. 35

viii

4.2.2 Penetapan kadar total antosianin terstandarkan ...................... 36

4.2.3 Validasi metode ...................................................................... 38

4.3 Metode Kromatografi Lapis Tipis-Spektrofotodensitometri ........... 40

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 48

5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 48

5.2 Saran ................................................................................................ 49

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 50

ix

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Ubi Jalar Ungu (Purple Sweet Potato) ..................................... 6

Gambar 2.2 Struktur Umum Antosianin ...................................................... 9

Gambar 2.3 Karakteristik Spektra Antosianin dari Buah Huckleberry pada

Buffer 1 dan 4,5........................................................................ 12

Gambar 2.4 Hasil Pemisahan Ekstrak Kasar Ubi Jalar Ungu dengan KLT-

Spektrofotodensitrometri.......................................................... 13

Gambar 2.5 Kromatogram dengan Nilai Resolusi 1,5 ................................. 15

Gambar 2.6 Jenis Tailing Factor .................................................................. 16

Gambar 3.1 Skema Umum Penelitian .......................................................... 32

Gambar 4.1 Grafik Optimasi Waktu Pengukuran Absorbansi ..................... 36

Gambar 4.2 Spektra Antosianin dengan Spektrofotometri UV-Vis ............ 38

Gambar 4.3 Kurva Hubungan Konsentrasi Antosianin dengan Absorbansi

Akhir ......................................................................................... 40

Gambar 4.4 Spektrum Antosianin dengan KLT-Spektrofotodensitometri .. 41

Gambar 4.5 Hasil Optimasi Fase Gerak Sistem Fase Normal .................... 42

Gambar 4.6 Hasil Optimasi Fase Gerak Sistem Fase Terbalik .................... 45

x

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Rantai Samping Penyusun Senyawa Golongan Antosianin ............. 9

Tabel 2.2 Reaksi Flavonoid terhadap Beberapa Pereaksi ................................ 10

Tabel 2.3 Sistem KLT untuk Identifikasi Antosianin dengan Fase Diam

Silika Gel 60 F254 ............................................................................. 14

Tabel 2.4 Interpretasi Nilai Koefisien Korelasi (r) .......................................... 21

Tabel 4.1 Susut Pengeringan Serbuk Ubi Jalar Ungu ...................................... 34

Tabel 4.2 Kadar Air Ekstrak Kental Ubi Jalar Ungu ....................................... 35

Tabel 4.3 Kadar Total Antosianin Ekstrak Ubi Jalar Ungu Terstandarkan ..... 37

Tabel 4.4 Persentase Perolehan Kembali dan Koefisien Variasi ..................... 39

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Rs dan Tf Puncak Spot Antosianin pada masing-

masing fase Gerak Sistem Kromatografi Fase Normal ................... 43

Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Rs dan Tf Puncak Spot Antosianin pada masing-

masing fase Gerak Sistem Kromatografi Fase Terbalik .................. 46

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Hasil Determinasi Tanaman Ubi Jalar Ungu ............................... 55

Lampiran 2. Perhitungan Rendemen Ekstrak Ubi Jalar Ungu ......................... 57

Lampiran 3. Perhitungan Persentase Selisih Peningkatan Kadar Total

Antosianin pada Variasi Waktu ................................................. 58

Lampiran 4. Perhitungan Parameter Validasi Spektrofotometri UV-Vis ........ 61

Lampiran 5. Perhitungan Parameter Kromatografi Rs dan Tf ......................... 65

xii

DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN

Absorbansi : Ukuran kuantitatif yang diekspresikan sebagai

rasio logaritmik antara radiasi yang jatuh ke bahan

dan yang ditransmisikan menembus bahan.

Absorptivitas molar : Suatu tetapan yang spesifik untuk setiap molekul

pada panjang gelombang dan pelarut tertentu.

Absorptivitas molar disimbolkan oleh ε dengan

satuan M-1

cm -1

.

Aglikon : Bagian bukan gula dari senyawa glikosida yang

dapat dibebaskan dengan proses hidrolisis.

Aktivasi : Proses pengaktifan plat yang bertujuan

menghilangkan molekul air yang terjerap pada plat

dan mengaktifkan sisi aktif dari silika gel yang

terdapat pada plat.

Puncak Gaussian : Puncak yang terdistribusi secara normal/sempurna

Alifatik : Senyawa aromatik yang tidak memiliki gugus

fenil.

Antidiabetes : Obat yang digunakan untuk menurunkan kadar

glukosa dalam darah.

Antineuroinflamasi : Obat yang digunakan untuk mencegah atau

mengobati inflamasi pada sel saraf.

Antioksidan : Zat yang mampu memperlambat atau mencegah

proses oksidasi.

xiii

Antosianidin : Aglikon dari glikosida antosianin.

Antosianin : Pigmen larut air yang menyebabkan warna merah,

ungu, atau biru pada tanaman.

Area Under Curve

(AUC)

: Luas area dari sebuah puncak dalam kromatogram.

Aromatik : Senyawa yang terdiri dari cincin planar

berkonjugasi dengan awan elektron phi yang

berdelokalisasi.

Association of

Analytical Chemists

(AOAC)

: Suatu asosiasi non profit yang menerbitkan standar

dan metode analisis kimia yang dirancang untuk

meningkatkan kepercayaan terhadap analisis kimia

dan mikrobiologi.

Buffer : Larutan yang dapat mempertahankan harga pH

tertentu terhadap usaha menambah pH seperti

penambahan asam, basa, atau pengenceran yang

relatif sedikit.

Chamber : Sebuah bejana untuk mencuci dan mengelusi plat

pada kromatografi lapis tipis.

Cost effectiveness : Efektivitas biaya

Ekstrak : Sediaan kering, kental, atau cair dibuat dengan

menyari simplisia nabati atau hewani menurut cara

yang cocok, diluar pengaruh cahaya matahari

langsung.

xiv

Elusi : Proses mengekstraksi zat yang umumnya padat

dari campuran zat dengan menggunakan zat cair

(pelarut).

Flavonoid : Senyawa polifenol yang terdiri dari 15 atom

karbon tersusun dalam konfigurasi C6-C3-C6

dengan 2 cincin aromatik dan dihubungkan oleh 3

atom karbon.

Glikon : Bagian gula sebuah glikosida.

Heterosiklik : Senyawa kimia yang mempunyai struktur cincin

yang mengandung atom selain karbon, seperti

belerang, oksigen, ataupun nitrogen.

Hidrolisis : Pemecahan senyawa kimia melalui penambahan

air.

Hipoglikemi : Keadaan kadar gula darah (glukosa) secara

abnormal rendah.

Kadar Total Antosianin : Kandungan senyawa antosianin total dalam suatu

sampel dan dinyatakan dalam mg/100g atau mg/L

sampel.

Korelasi : Nilai yang menunjukkan kekuatan dan arah

hubungan linier antara dua variabel.

Kromatografi : Suatu teknik pemisahan molekul berdasarkan

perbedaan pola pergerakan antara fase gerak dan

fase diam.

xv

Kromatogram : Hasil dari kromatografi.

Optimasi : Suatu proses menyesuaikan variabel kontrol untuk

menemukan tingkat yang mencapai hasil terbaik.

Pengembangan : Suatu usaha untuk meningkatkan kemampuan

teknis, teoritis, konseptual sesuai dengan

kebutuhan.

pH Differential : Suatu metode untuk menetapkan kadar total

antosianin yang didasarkan atar prinsip penurunan

pH.

Resolusi : Derajat pemisahan antara dua puncak yang

berturutan secara kuantitatif.

Rf : Retardation Factor

Spektra : Bentuk jamak dari spektrum atau kumpulan dari

beberapa spektrum.

Spektrofotodensitometri : Pengukuran spot analit pada plat KLT dengan cara

melewatkan pada sumber sinar yang intensitasnya

diukur pada detektor.

Spektrofotometri : Suatu metode analisis yang didasarkan atas

pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu

sampel pada panjang gelombang tertentu.

Spektrum : Perbandingan absorbansi dan panjang gelombang

suatu senyawa.

Stres oksidatif : Keadaan tubuh saat kemampuan dari antioksidan

xvi

endogen tidak memadai untuk menetralisir radikal

bebas sehingga terjadi keadaan yang tidak

seimbang antara radikal bebas dengan antioksidan.

Tailing : Puncak kromatogram yang asimetris dan menjorok

ke belakang.

UV-Vis : Ultra Violet-Visual.

xvii

ABSTRAK

Kadar total antosianin umumnya ditetapkan dengan metode Spektrofotometri

UV-Vis. Metode Spektrofotometri UV-Vis kurang efisien dan efektif dalam

analisis sampel dalam jumlah besar. Kadar total antosianin yang ditetapkan

dengan KLT-Spektrofotodensitometri memberikan kesempatan untuk

memperoleh hasil akurat dan bersifat efisien. Penelitian ini bertujuan untuk

mengembangkan metode dalam penetapan kadar total antosianin pada ubi jalar

ungu.

Metode KLT-Spektrofotodensitometri dievaluasi melalui hasil pemisahan dan

penilaian terhadap parameter kromatografi. Sebanyak 10 fase gerak dioptimasi

dalam metode KLT-Spektrofotodensitomteri. Fase diam yang digunakan adalah

silika gel 60 F254 dan HPTLC C-18. Kedekatan hubungan antara metode

Spektrofotometri UV-Vis dan metode KLT-Spektrofotodensitometri dianalisis

secara statistik dengan uji korelasi Pearson.

Hasil validasi metode Spektrofotometri UV-Vis dalam menetapakan kadar

total antosianin pada ekstrak ubi jalar ungu telah memenuhi persyaratan parameter

validasi. Koefisien korelasi (r) sebesar 0,995 Rata-rata persentase (%) perolehan

kembali antosianin adalah 102,83% dan koefisien variasi (KV) sebesar 2,387%.

Limit of Detection (LOD) dan Limit of Quantification (LOQ) secara berturut-turut

yaitu 0,061 mg/mL dan 0,202 mg/mL. Metode KLT-Spektrofotodensitometri

belum dapat dimanfaatkan dalam menetapkan kadar total antosianin karena belum

mampu memisahkan antosianin dengan baik, melalui evaluasi nilai retardation

factor (Rf), resolusi (Rs) dan tailing factor (Tf). Korelasi (r) kedekatan hubungan

metode Spektrofotometri UV-Vis dan KLT-Spektrofotodensitometri tidak dapat

ditetapkan karena metode KLT-Spektrofotodensitometri belum dapat

dimanfaatkan dalam menetapkan kadar total antosianin.

Kata kunci: Ubi jalar ungu, Antosianin, Kadar Total Antosianin, Spektrofotometri UV-

Vis, KLT-Spektrofotodensitometri.

xviii

ABSTRACT

Total anthocyanin content generally determined using spectrophotometry

UV-Vis method. This method is less efficient and less effective in analyzing large

amount sample. Total anthocyanin content which was determined using TLC-

spectrophotodensitometry gave an opportunity for giving more accurate and

efficient result.

The TLC-spectrophotodensitometry was evaluated through an assessment of

the separation result and chromatographic parameters. There were ten mobile

phase optimized in TLC-Spectrofotodensitometry. The stationary phase are silica

gel 60 F254 and HPTLC C-18. The correlation between spectrophotometry UV-Vis

method and TLC-spectrophotodensitometry was analyzed statistically using

Pearson Correlation test.

The result of the validation method of spectrophotometry UV-Vis in

quantification of total anthocyanins content in purple sweet potato extract has met

the requirements of validation parameters. The correlation coefficient (r) was

0,995. The average recovery of anthocyanin was 102,83% and the coefficient of

variation (CV) was 2,387%. Limit of Detection (LOD) and Limit of Quantification

(LOQ) respectively were 0,061 mg/mL and 0,202 mg/mL. TLC-

spectrophotodensitometry was not able to determine the total anthocyanin content

yet, because the method was unable to separate anthocyanin well through the

evaluation of retardation factor (Rf), resolution (Rs) and tailing factor (Tf) value.

Correlation (r) of both spectrophotometry UV-Vis and TLC-

spectrophotodensitometry can not be set because TLC-spectrophotodensitometry

can not be utilized in quantification of total anthocyanins content.

Kata kunci: Purple sweet potato, Anthocyanin, Total Anthocyanins Content,

Spectrophotometry UV-Vis, TLC-spectrophotodensitometry