1

1. Parameter GC

Parameter adalah hal-hal yang dapat menggambarkan karakteristik

objek yang diamati. Dalam analisis darah dengan menggunakan GC/MS,

parameter adalah hal-hal yang dapat menggambarkan kandungan alkohol dan

obat-obat terlarang dalam darah. Beberapa parameter yang penting dijelaskan

sebagai berikut.

Konsentrasi Zat

Konsentrasi zat dalam urine merupakan parameter yang sangat

penting untuk menganalisis kandungan narkotika dalam urine. Masing-masing

zat biasanya terkandung dalam urine dalam jumlah tertentu. Kelebihan atau

kekurangan jumlah zat dapat memberikan indikasi terjadinya masalah.

Penentuan konsentrasi zat, dapat dilakukan dengan menggunakan

salah satu dari dua cara berikut:

1. Metode Calibration with Standards

Pada metode ini, sejumlah larutan standar zatyang diketahui

konsentrasinya dilewatkan pada kolom pemisah dan detektor GC/MS.

Kemudian, dibuat hubungan grafik antara tinggi puncak atau luas area di

bawah kurva dengan konsentrasi larutan standar. Grafik yang dihasilkan

adalah garis lurus; persamaan linear yang didapatkan digunakan untuk

menentukan konsentrasi zat pada sampel dengan melihat tinggi puncak atau

area luas di bawah kurva yang terbaca pada detektor.

2. Metode Internal Standard Method

Metode ini merupakan metode yang lebih baik untuk analisis kuantitatif

karena mengurangi ketidakpastian yang muncul pada metode sebelumnya.

Pada metode ini, larutan standar internal diberikan pada sampel yang

dianalisis dan larutan standar yang disiapkan dengan volume yang sama.

Akibatnya, persen larutan pada campuran berbeda-beda. Kemudian, masing-

masing larutan dialirkan pada instrumen analisis GC/MS. Pada detektor, akan

terbentuk dua puncak yang mewakilkan puncak larutan standar/sampel dan

puncak larutan standar internal. Akhirnya, dibuat grafik antara konsentrasi zat

dan perbandingan tinggi puncak atau luas area di bawah puncak untuk larutan

2

standard an larutan standar internal. Garis lurus yang didapatkan digunakan

untuk menentukan konsentrasi zat pada sampel yang tidak diketahui.

Konstanta Distribusi

Konstanta distribusi menggambarkan karakteristik objek untuk terikat

pada fase bergerak dan fase diam pada kolom pemisah yang digunakan. Setiap

senyawa memiliki kosntanta distribusi yang berbeda sehingga besaran ini

dapat digunakan untuk melihat kandungan senyawa dalam darah. Pada

kromatografi, terjadi kesetimbangan zat pada fase diam dan fase bergerak. Untuk

zat A, reaksi kesetimbangan yang terjadi diberikan pada Persamaan (1):

A (fase bergerak) = A (fase diam) (1)

Konstanta kesetimbangan ini disebut konstanta distribusi, Kc, yang

dituliskan sebagai berikut

Kc=(a¿¿ A)S

(aA)M

=cs

cM

¿ (2)

dengan (aA)S dan (aA)M adalah aktivitas zat A pada fase diam dan fase

bergerak sedangkan cS dan cM adalah konsentrasi zat A pada fase diam dan fase

bergerak.

Retention Times

Retention times, tR, adalah waktu antara pemasukan sampel dan

kemunculan puncak pada detektor. Retention times dapat menjadi parameter yang

penting untuk menjelaskan karakteristik senyawa dalam darah. Karena setiap zat

memiliki konstanta distribusi yang berbeda, retention times yang dikaitkan

dengan lama sampel berada pada kolom pemisah juga berbeda walaupun nilainya

sama untuk zat yang sama dengan konsentrasi berbeda. Zat yang memiliki

retention times lebih lama menunjukkan zat ini lebih cenderung terikat pada fase

diam.

Gambar 2 memberikan ilustrasi kromatogram campuran yang terdiri atas dua

zat. Pada Gambar 2, salah satu zat (yang memberikan puncak terlebih dahulu)

merupakan zat yang tidak terikat pada fase diam. Retention times zat ini disebut

waktu mati (dead time), tM, dan zat ini hanya berada pada fase

3

bergerak ketike melewati kolom. Untuk zat yang kedua, retention times

dituliskan sebagai:

tR = tS + tM (3)

di mana tS adalah lama zat menempati fase diam.

Gambar 1 Kromatogram pada Campuran Berisi Dua Zat

(Sumber: Skoog, Douglas A., dkk. Fundamentals of Analitycal Chemistry, 8th Edition.

Hal. 924)

Laju Migrasi

Laju migrasi adalah laju suatu zat mengalir pada kolom pemisah. Laju migrasi

dapat digunakan sebagai parameter untuk menentukan lama proses pemisahan

diperlukan. Walaupun tidak secara langsung menjelaskan karakteristik objek, laju

migrasi merupakan besaran yang penting diketahui

dalam analisis GC/MS. Laju linear migrasi, v, adalah:

v=L/ tR (4)

dengan L adalah panjang kolom dan tR adalah retention times. Sedangkan

kecepatan linearsuatu zat pada fase bergerak, u, adalah:

u=L/ tM (5)

Faktor Selektivitas

Faktor selektivitas merupakan parameter yang penting dalam melihat

selektivitas kolom pemisah terhadap zat-zat yang terdapat pada darah yang

dianalisis. Faktor selektivitas, α, untuk campuran yang mengandung zat A dan

B adalah:

4

α=K B

K A

(6)

Dengan B merupakan zat yang lebih tertahan pada fase diam dibandingkan

zat A. Karena itu, nilai α selalu lebih dari satu.

α=K B

K A

(7)

dan nilai ini dapat diperoleh melalui kromatogram sesuai dengan Persamaan (7):

α=¿¿¿ (8)

Efisiensi Kolom

Efisiensi kolom, walaupun tidak menjelaskan secara langsung karakteristik

senyawa dalam darah, besaran ini sangat penting karena dapat memberikan

kualitas pemisahan campuran pada kolom. Besaran yang menunjukkan

efisiensi kolom adalah tinggi pelat, H, dan jumlah pelat, N. Kata ‘pelat’ tidak

menunjukkan arti sebenarnya. Kata ini dipakai karena pertama kali digunakan

untuk menjelaskan efisiensi kolom distilasi. Efisiensi kolom ditunjukkan

dengan nilai N yang besar dan nilai H yang rendah. Nilai H adalah:

N= LH

(9)

Nilai N dapat didapatkan melalui kromatogram menurut rumus:N=16 ¿ (10)

dengan W adalah lebar band yang terbaca pada kromatogram yang dapat

dilihat pada Gambar 1. Karena distribusi pada kromatogram biasanya adalah

Distribusi Gaussian, nilai H dipengaruhi oleh standar deviasi, σ , dan varian, σ2

. Nilai H adalah:

H=σ 2L

(11)

di mana besar H juga bisa ditulis sebagai jarak L dan L – σ .

Resolusi Kolom

5

Sama seperti efisiensi kolom, resolusi kolom tidak memberikan gambaran

langsung karakteristik objek yang diamati. Walaupun demikian, besaran ini

memberikan gambaran tentang kualitas pemisahan dalam kolom dan akhirnya

dapat digunakan untuk menggambarkan tingkat keabsahan analisis kualitatif dan

kuantitatif yang dilakukan terhada sampel darah selanjutnya.

Resolusi kolom, Rs, didefinisikan sebagai jarak dua puncak yang muncul pada

detektor kromatografi relatif terhadap lebar dasar puncak masing-masing. Untuk

contoh kromatogram yang diberikan pada Gambar 2, nilai resolusi

kolom diberikan pada Persamaan (12) berikut:

RS=∆ Z

W A

2+

W B

2

= 2 ∆ ZW A +W B

=2¿¿(12)

dengan adalah jarah dua puncak kurva, WA, adalah lebar kurva zat

pertama, WB, adalah lebar kurva zat kedua, adalah retention times zat

kedua, dan adalah retention times zat pertama. Biasanya, semakin besar

resolusi kolom, pemisahan pada kolom semakin baik karena tidak ada zat A yang

tercamput pada zat B, dan sebaliknya.

Gambar 2 Kromatogram untuk Kolom dengan Tiga Resolusi Berbeda

(Sumber: Skoog, Douglas A., dkk. Fundamentals of Analitycal Chemistry, 8th Edition.

Hal. 937.)2.