Penentuan [Paracetamol] Metode HPLC
I.
Judul Praktikum :
Penentuan Kadar Paracetamol metode HPLC
II.
Tanggal Praktikum : Senin, 5 Mei 2014
III.
Tanggal Laporan :
Selasa, 4 Mei 2014
IV.
Tujuan Praktikum :
Dapat menentukan %paracetamolmetode HPLC
V.
Prinsip Percobaan :
Sample
dilarutkan dalam Aqua DM, lalu sample disaring denagn kertas saring khusus
(44mm : 0,46 pi m). Hasil saringan dianalisa dengan HPLC dimana fasa geraknya
metanol : Aqua DM (3:7) menggunakan detektor dengan panjang gelombang 272 nm,
menggunakan kolom kromasi /100-5618 dengan sistem pengaliran fasa geraknya
isoleratik. Hasil pengukuran menunjukan konsentrasi larutan.
VI.
Dasar Teori :
Pengertian HPLC
HPLC (High Performance
Liquid Chromatography)a atau biasa juga disebut dengan Kromatografi cair
kinerja tinggi (KCKT) , HPLC adalah
metode analisis yang populer karena mudah untuk dipelajari dan digunakan dan
tidak dibatasi oleh volatilitas atau stabilitas senyawa sampel. sejarah bagian
HPLC menggambarkan evolusi dari tahun 1970 ke tahun 1990-an. HPLC
modern memiliki banyak aplikasi termasuk pemisahan, identifikasi, pemurnian,
dan kuantifikasi dari berbagai senyawa.
Sebelum tahun
1970-an, beberapa metode kromatografi dapat diandalkan komersial tersedia untuk
ilmuwan laboratorium. Selama 1970-an, sebagian besar pemisahan kimia
dilaksanakan menggunakan berbagai teknik termasuk terbuka kromatografi kolom,
kromatografi kertas, dan kromatografi lapis tipis. . Namun, teknik-teknik
kromatografi ini tidak memadai untuk kuantifikasi senyawa dan resolusi antara
senyawa yang serupa. Selama waktu ini, kromatografi cairan tekanan mulai
digunakan untuk mengurangi flowthrough waktu, sehingga mengurangi waktu
pemurnian senyawa yang terisolasi oleh kolom chromatogaphy.
Namun, laju aliran tidak konsisten, dan pertanyaan
apakah lebih baik untuk memiliki laju aliran konstan atau tekanan konstan
diperdebatkan. (Analytical Chem. vol 62, no. 19, oct 1 1990). (Analytical Chem.
Vol 62, no. 19, 1 Oktober 1990). Kromatografi cairan tekanan tinggi
dikembangkan pada pertengahan tahun 1970-an dan segera ditingkatkan dengan
pengembangan bahan kemasan kolom dan kenyamanan tambahan on-line detektor. Pada
akhir 1970-an, metode baru termasuk fase terbalik kromatografi cair yang
diperbolehkan untuk meningkatkan pemisahan antara senyawa yang sangat mirip.
Pada tahun 1980-an HPLC sering digunakan untuk
pemisahan senyawa kimia. Meningkatkan teknik-teknik baru pemisahan,
identifikasi, pemurnian dan kuantifikasi jauh di atas teknik-teknik sebelumnya.
Komputer dan otomatisasi menambah kenyamanan HPLC. Perbaikan dalam kolom jenis
dan dengan demikian reproduktifitas dibuat sebagai istilah-istilah seperti
mikro-kolom, kolom afinitas, dan Fast HPLC mulai immerge.
Dekade terakhir telah melihat usaha yang luas dalam
pengembangan mikro-kolom, dan kolom khusus lainnya. Dimensi kolom HPLC yang
khas adalah: XXX mm panjang dengan diameter internal antara 3-5 mm. Diameter
yang biasa mikro-kolom, atau kolom kapiler, berkisar dari 3 μm sampai 200 μm.
Fast HPLC menggunakan kolom yang lebih singkat dari kolom yang khas, dengan
panjang sekitar 3 mm lama, dan mereka dipenuhi dengan partikel yang lebih
kecil.
Saat ini, satu memiliki pilihan untuk mempertimbangkan
lebih dari banyak jenis kolom untuk pemisahan senyawa, serta berbagai detektor
untuk antarmuka dengan HPLC dalam rangka mendapatkan analisa optimal kompleks.
Walaupun HPLC secara luas dianggap sebagai suatu teknik terutama untuk bioteknologi,
biomedis, dan riset biokimia serta untuk industri farmasi, bidang ini terdiri
corrently hanya sekitar 50% dari pengguna HPLC. (Analytical Chem. Vol 62, no.
19, Oktober 1 1990). Saat ini HPLC digunakan oleh berbagai bidang termasuk
kosmetik, energi, makanan, dan lingkungan industri.
HPLC
secara mendasar merupakan perkembangan tingkat tinggi dari kromatografi kolom.
Selain dari pelarut yang menetes melalui kolom dibawah grafitasi, didukung
melalui tekanan tinggi sampai dengan 400 atm. Ini membuatnya lebih cepat.
HPLC memperbolehkan penggunaan partikel yang berukuran sangat kecil untuk material terpadatkan dalam kolom yang mana akan memberi luas permukaan yang lebih besar berinteraksi antara fase diam dan molekul-molekul yang melintasinya. Hal ini memungkinkan pemisahan yang lebih baik dari komponen-komponen dalam campuran.
Kromatografi cair berperforma tinggi (high performance liquid chromatography, HPLC) merupakan salah satu teknik kromatografi untuk zat cair yang biasanya disertai dengan tekanan tinggi. Seperti teknik kromatografi pada umumnya, HPLC berupaya untuk memisahkan molekul berdasarkan perbedaan afinitasnya terhadap zat padat tertentu. Cairan yang akan dipisahkan merupakan fasa cair dan zat padatnya merupakan fasa diam (stasioner). Teknik ini sangat berguna untuk memisahkan beberapa senyawa sekaligus karena setiap senyawa mempunyai afinitas selektif antara fasa diam tertentu dan fasa gerak tertentu. Dengan bantuan detektor serta integrator kita akan mendapatkan kromatogram. Kromatorgram memuat waktu tambat serta tinggi puncak suatu senyawa.
2.2.
Sistem Peralatan HPLC
Instrumentasi HPLC pada dasarnya terdiri atas: wadah fase gerak,
pompa, alat untuk memasukkan sampel (tempat injeksi), kolom, detektor, wadah
penampung buangan fase gerak, dan suatu komputer atau integrator atau perekam.
faktor-faktor yang harus diperhatikan :
1.
tekanan pompa
2.
kecepatan alir
fase gerak
3.
jenis kolom
4.
fase gerak (bisa
tunggal atau campuran cairan, bahkan gradien konsentrasi)
5.
suhu
(kadang-kadang ada pemisahan yang perlu pengaturan suhu)
6.
jenis detektor
(umumnya adalah spektrofotometer UV-Vis tapi ada jenis lain)
Diagram skematik sistem kromatografi cair seperti ini :

1. Wadah Fase gerak dan Fase gerak
Wadah fase gerak harus bersih dan lembam (inert). Wadah pelarut kosong
ataupun labu laboratorium dapat digunakan sebagai wadah fase gerak. Wadah ini
biasanya dapat menampung fase gerak antara 1 sampai 2 liter pelarut.
Fase gerak atau eluen biasanya terdiri atas campuran pelarut yang
dapat bercampur yang secara keseluruhan berperan dalam daya elusi dan resolusi.
Daya elusi dan resolusi ini ditentukan oleh polaritas keseluruhan pelarut,
polaritas fase diam, dan sifat komponen-komponen sampel. Untuk fase normal
(fase diam lebih polar daripada fase gerak), kemampuan elusi meningkat dengan
meningkatnya polaritas pelarut. Sementara untuk fase terbalik (fase diam kurang
polar daripada fase gerak), kemampuan elusi menurun dengan meningkatnya
polaritas pelarut.
Fase gerak sebelum digunakan harus disaring terlebih dahulu untuk menghindari
partikel-partikel kecil ini. Selain itu, adanya gas dalam fase gerak juga harus
dihilangkan, sebab adanya gas akan berkumpul dengan komponen lain terutama di
pompa dan detektor sehingga akan mengacaukan analisis.
Elusi dapat dilakukan dengan cara isokratik (komposisi fase gerak
tetap selama elusi) atau dengan cara bergradien (komposisi fase gerak
berubah-ubah selama elusi) yang analog dengan pemrograman suhu pada
kromatografi gas. Elusi bergradien digunakan untuk meningkatkan resolusi
campuran yang kompleks terutama jika sampel mempunyai kisaran polaritas yang
luas.
Elusi Gradien didefinisikan sebagai penambahan kekuatan fasa gerak
selama analisis kromatografi berlangsung. Efek dari Elusi Gradien adalah
mempersingkat waktu retensi dari senyawa-senyawa yang tertahan kuat pada kolom.
Dasar-dasar elusi gradien dijelaskan oleh Snyder.
Elusi Gradien menawarkan beberapa keuntungan :
a. Total waktu analisis dapat direduksi
b. Resolusi persatuan waktu setiap senyawa dalam campuran
bertambah
c. Ketajaman Peak bertambah (menghilangkan tailing)
d. Efek sensitivitas bertambah karena sedikit variasi pada
peak
Gradien dapat dihentikan sejenak atau dilanjutkan.
Optimasi Gradien dapat dipilih dengan cara trial and error. Tabel 3. 1. berikut
ini menunjukkan kompatibilitas dari bermacam-macarn mode kromatografi cair
dengan analisis gradien. Dalam praktek, gradien dapat diformasi sebelum dan
sesudah pompa.
Fase gerak yang paling sering
digunakan untuk pemisahan dengan fase terbalik adalah campuran larutan bufer
dengan metanol atau campuran air dengan asetonitril. Untuk pemisahan dengan
fase normal, fase gerak yang paling sering digunakan adalah campuran
pelarut-pelarut hidrokarbon dengan pelarut yang terklorisasi atau menggunakan pelarut-pelarut
jenis alkohol. Pemisahan dengan fase normal ini kurang umum dibanding dengan
fase terbalik.
Di dalam
kromatografi cair komposisi dari solven atau rasa gerak adalah salah satu dari
variabel yang mempengaruhi pemisahan. Terdapat variasi yang sangat luas pada
solven yang digunakan untuk HPLC, tetapi ada beberapa sifat umum yang sangat
disukai, yaitu rasa gerak harus :
1. Murni, tidak terdapat kontaminan
2. Tidak bereaksi dengan wadah
(packing)
3. Sesuai dengan defektor
4. Melarutkan sampel
5. Memiliki visikositas rendah
6. Bila diperlukan, memudahkan
"sample recovery"
7. Diperdagangan dapat diperoleh
dengan harga murah (reasonable price)
Umumnya,
semua solven yang sudah digunakan langsung dibuang karena prosedur pemumiannya
kembali sangat membosankan dan mahal biayanya. Dari semua persyaratan di atas,
persyaratan 1) s/d 4) merupakan yang sangat penting.
Menghilangkan
gas (gelembung udara) dari solven, terutama untuk HPLC yang menggunakan pompa
bolak balik (reciprocating pump) sangat diperlukan terutama bila detektor tidak
tahan kinerja sampai 100 psi. Udara yang terlarut yang tidak dikeluarkan akan
menyebabkan gangguan yang besar di dalam detektor sehingga data yang diperoleh
tidak dapat digunakan (the data may be useless). Menghilangkan gas (degassing)
juga sangat baik bila menggunakan kolom yang sangat sensitifterhadap udara
(contoh : kolom berikatan dengan NH2).
Ada dua
perbedaan dalam HPLC, yang mana tergantung pada polaritas relatif dari pelarut
dan fase diam.
Fase normal HPLC
Ini secara esensial sama dengan apa yang sudah anda baca
tentang kromatografi lapis tipis atau kromatografi kolom. Kolom diisi dengan
partikel silika yang sangat kecil dan pelarut non polar misalnya heksan. Sebuah
kolom sederhana memiliki diameter internal 4.6 mm (dan mungkin kurang dari
nilai ini) dengan panjang 150 sampai 250 mm.
Senyawa-senyawa polar dalam campuran melalui kolom akan melekat lebih lama pada silika yang polar dibanding degan senyawa-senyawa non polar. Oleh karena itu, senyawa yang non polar kemudian akan lebih cepat melewati kolom.
Senyawa-senyawa polar dalam campuran melalui kolom akan melekat lebih lama pada silika yang polar dibanding degan senyawa-senyawa non polar. Oleh karena itu, senyawa yang non polar kemudian akan lebih cepat melewati kolom.
Fase balik HPLC
Dalam kasus ini, ukuran kolom sama, tetapi silika
dimodifikasi menjadi non polar melalui pelekatan rantai-rantai hidrokarbon
panjang pada permukaannya secara sederhana baik berupa atom karbon 8 atau 18.
Sebagai contoh, pelarut polar digunakan berupa campuran air dan alkohol seperti
metanol. Dalam kasus ini, akan terdapat atraksi yang kuat antara
pelarut polar dan molekul polar dalam campuran yang melalui kolom. Atraksi yang
terjadi tidak akan sekuat atraksi antara rantai-rantai hidrokarbon yang
berlekatan pada silika (fase diam) dan molekul-molekul polar dalam larutan.
Oleh karena itu, molekul-molekul polar dalam campuran akan menghabiskan
waktunya untuk bergerak bersama dengan pelarut.
Senyawa-senyawa non polar dalam campuran akan cenderung
membentuk atraksi dengan gugus hidrokarbon karena adanya dispersi gaya van der
Waals. Senyawa-senyawa ini juga akan kurang larut dalam pelarut karena
membutuhkan pemutusan ikatan hydrogen sebagaimana halnya senyawa-senyawa
tersebut berada dalam molekul-molekul air atau metanol misalnya. Oleh
karenanya, senyawa-senyawa ini akan menghabiskan waktu dalam larutan dan akan
bergerak lambat dalam kolom. Ini berarti bahwa molekul-molekul polar akan
bergerak lebih cepat melalui kolom.
2.
Pompa
Terdapat dua sistem pompa yaitu
internal dan eksternal. Pada sistem internal, pompa dihidupkan, set laju aliran
0.1 mL/menit, tunggu sampai suhu kolom diatas 60°C, kemudian naikkan laju
alirannya menjadi 0.5 mL/menit (setting ini berbeda untuk analisis zat yang
lain). Sambil menunggu suhu kolom maka keluarkan gelembung udara pada pompa
dengan bantuan syringe.
Pada sistem eksternal digunakan dua
buah pompa, untuk campuran pelarut. Misalnya untuk memperbaiki pemisahan pada
puncak yang terlalu dekat. Caranya dengan mengubah switch yang terletak pada
panel belakang pompa dengan gradient controller. Buat program yang sesuai
dengan pada gradient controller.
Pompa yang cocok digunakan untuk HPLC adalah pompa yang mempunyai
syarat sebagaimana syarat wadah pelarut yakni: pompa harus inert terhadap fase
gerak. Bahan yang umum dipakai untuk pompa adalah gelas, baja tahan karat,
Teflon, dan batu nilam. Pompa yang digunakan sebaiknya mampu memberikan tekanan
sampai 5000 psi dan mampu mengalirkan fase gerak dengan kecepatan alir 3
mL/menit. Untuk tujuan preparatif, pompa yang digunakan harus mampu mengalirkan
fase gerak dengan kecepatan 20 mL/menit.
Tujuan penggunaan pompa atau sistem penghantaran fase gerak adalah
untuk menjamin proses penghantaran fase gerak berlangsung secara tepat,
reprodusibel, konstan, dan bebas dari gangguan. Ada 2 jenis pompa
dalam HPLC yaitu: pompa dengan tekanan konstan, dan pompa dengan aliran
fase gerak yang konstan. Tipe pompa dengan aliran fase gerak yang konstan
sejauh ini lebih umum dibandingkan dengan tipe pompa dengan tekanan konstan.
Fase gerak dalam HPLC adalah
suatu cairan yang bergerak melalui kolom. Ada dua tipe pompa yang digunakan,
yaitu kinerja konstan (constant pressure) dan pemindahan konstan (constant
displacement). Pemindahan konstan dapat dibagi menjadi dua, yaitu: pompa
reciprocating dan pompa syringe. Pompa reciprocating menghasilkan suatu aliran
yang berdenyut teratur (pulsating),oleh karena itu membutuhkan peredam pulsa
atau peredam elektronik untuk, menghasilkan garis dasar (base line) detektor
yang stabil, bila detektor sensitif terhadapan aliran. Keuntungan utamanya
ialah ukuran reservoir tidak terbatas. Pompa syringe memberikan aliran yang
tidak berdenyut, tetapi reservoirnya terbatas.
3. Tempat penyuntikan sampel
Sampel-sampel cair dan larutan disuntikkan secara langsung ke dalam
fase gerak yang mengalir di bawah tekanan menuju kolom menggunakan alat
penyuntik yang terbuat dari tembaga tahan karat dan katup teflon yang
dilengkapi dengan keluk sampel (sample loop) internal atau eksternal.
Sampel yang akan dimasukkan ke bagian ujung kolom, harus dengan
disturbansi yang minimum dari material kolom. Ada dua model umum :
a. Stopped Flow
b. Solvent Flowing
Ada tiga
tipe dasar injektor yang dapat digunakan :
a.
Stop-Flow: Aliran dihentikan, injeksi dilakukan pada kinerja atmosfir, sistem
tertutup, dan aliran dilanjutkan lagi. Teknik ini bisa digunakan karena difusi
di dalam cairan kecil clan resolusi tidak dipengaruhi
b. Septum: Septum yang digunakan pada KCKT sama
dengan yang digunakan pada Kromtografi Gas. Injektor ini dapat digunakan pada
kinerja sampai 60 -70 atmosfir. Tetapi septum ini tidak tahan dengan semua
pelarut-pelarut Kromatografi Cair.Partikel kecil dari septum yang terkoyak
(akibat jarum injektor) dapat menyebabkan penyumbatan.
c. Loop Valve: Tipe injektor ini umumnya
digunakan untuk menginjeksi volume lebih besar dari 10 μ dan dilakukan dengan
cara automatis (dengan menggunakan adaptor yang sesuai, volume yang lebih kecil
dapat diinjeksifan secara manual). Pada posisi LOAD, sampel diisi kedalam loop
pada kinerja atmosfir, bila VALVE difungsikan, maka sampel akan masuK ke dalam
kolom.
4.
Kolom dan Fase diam
Ada 2 jenis kolom pada HPLC yaitu kolom konvensional dan kolom
mikrobor. Kolom merupakan bagian HPLC yang mana terdapat fase diam untuk
berlangsungnya proses pemisahan solut/analit. Kolom mikrobor mempunyai 3
keuntungan yang utama dibanding dengan kolom konvensional, yakni:
·
Konsumsi
fase gerak kolom mikrobor hanya 80% atau lebih kecil dibanding dengan kolom
konvensional karena pada kolom mikrobor kecepatan alir fase gerak lebih lambat
(10 -100 μl/menit).
·
Adanya
aliran fase gerak yang lebih lambat membuat kolom mikrobor lebih ideal jika
digabung dengan spektrometer massa.
·
Sensitivitas
kolom mikrobor ditingkatkan karena solut lebih pekat, karenanya jenis kolom ini
sangat bermanfaat jika jumlah sampel terbatas misal sampel klinis.
Meskipun demikian, dalam prakteknya, kolom mikrobor ini tidak setahan
kolom konvensional dan kurang bermanfaat untuk analisis rutin. Kebanyakan fase
diam pada HPLC berupa silika yang dimodifikasi secara kimiawi, silika yang
tidak dimodifikasi, atau polimer-polimer stiren dan divinil benzen. Permukaan
silika adalah polar dan sedikit asam karena adanya residu gugus silanol
(Si-OH).
Silika dapat dimodifikasi secara kimiawi dengan menggunakan
reagen-reagen seperti klorosilan. Reagen-reagen ini akan bereaksi dengan gugus
silanol dan menggantinya dengan gugus-gugus fungsional yang lain. Oktadesil
silika (ODS atau C18) merupakan fase diam yang paling banyak
digunakan karena mampu memisahkan senyawa-senyawa dengan kepolaran yang rendah,
silika yang tidak dimodifikasi. Silika yang tidak dimodifikasi akan memberikan
waktu retensi yang bervariasi disebabkan karena adanya kandungan air yang
digunakan.
Kolom adalah jantung
kromatografi. Berhasil atau gagalnya suatu analisis tergantung pada pemilihan
kolom dan kondisi percobaan yang sesuai. Kolom dapat dibagi menjadi dua
kelompok :
Kolom analitik sedang, maupun tinggi. Oktil atau rantai alkil
yang lebih pendek lagi lebih sesuai untuk solut yang polar. Silika-silika
aminopropil dan sianopropil (nitril) lebih cocok sebagai pengganti
a. Diameter dalam 2 -6 mm. Panjang
kolom tergantung pada
jenis
material pengisi kolom. Untuk kemasan pellicular, panjang yang digunakan adalah
50 -100 cm. Untuk kemasan poros mikropartikulat, 10 -30 cm. Dewasa ini ada yang
5 cm.
b.Kolom preparatif: umumnya
memiliki diameter 6 mm atau lebih besar dan
panjang
kolom 25 -100 cm.
Kolom umumnya dibuat dari stainlesteel dan biasanya dioperasikan pada
temperatur kamar, tetapi bisa juga digunakan temperatur lebih tinggi, terutama
untuk kromatografi penukar ion dan kromatografi eksklusi. Pengepakan kolom
tergantung pada model HPLC yang digunakan (Liquid Solid Chromatography, LSC;
Liquid Liquid Chromatography, LLC; Ion Exchange Chromatography, IEC, Exclution
Chromatography, EC)
Kolom pada kromatografi cair kinerja tinggi merupakan bagian yang
sangat penting, sebab separasi komponen-komponen sampel akan terjadi di dalam
kolom.
Oleh
sebab itu, harus diperhatikan dengan seksama tiga hal berikut :
· Pemilihan
kolom yangs sesuai
· Pemeliharaan
kolom
· Uji
terhadap spesifikasi kolom (walaupun kolom tersebut merupakan kolom yang siap pakai)
Kolom
akan menjadi kunci penentuan keberhasilan pemisahan komponen-komponen sampel
serta hasil akhir analisis dengan kromatografi cair kinerja tinggi.
5. Detektor HPLC
Detektor pada HPLC dikelompokkan menjadi 2
golongan yaitu: detektor universal (yang mampu mendeteksi zat secara umum,
tidak bersifat spesifik, dan tidak bersifat selektif) seperti detektor indeks
bias dan detektor spektrometri massa; dan golongan detektor yang spesifik yang
hanya akan mendeteksi analit secara spesifik dan selektif, seperti detektor
UV-Vis, detektor fluoresensi, dan elektrokimia.
Idealnya, suatu detektor harus mempunyai karakteristik sebagai berikut:
Idealnya, suatu detektor harus mempunyai karakteristik sebagai berikut:
- Mempunyai respon terhadap
solut yang cepat dan reprodusibel.
- Mempunyai sensitifitas
yang tinggi, yakni mampu mendeteksi solut pada kadar yang sangat kecil.
- Stabil dalam
pengopersiannya.
- Mempunyai sel volume yang
kecil sehingga mampu meminimalkan pelebaran pita.
- Signal yang dihasilkan
berbanding lurus dengan konsentrasi solut pada kisaran yang luas (kisaran
dinamis linier).
- Tidak peka terhadap
perubahan suhu dan kecepatan alir fase gerak
Beberapa
detektor yang paling sering digunakan pada HPLC antara lain :
Suatu detektor dibutuhkan untuk mendeteksi adanya komponen sampel di
dalam kolom (analisis kualitatif) dan menghitung kadamya (analisis
kuantitatif).Detektor yang baik memiliki sensitifitas yang tinggi, gangguan
(noise) yang rendah, kisar respons linier yang luas, dan memberi respons untuk
semua tipe senyawa. Suatu kepekaan yang rendah terhadap aliran dan fluktuasi
temperatur sangat diinginkan, tetapi tidak selalu dapat diperoleh.
Detektor HPLC yang umum digunakan adalah detektor UV 254 nm. Variabel
panjang gelombang dapat digunakan untuk mendeteksi banyak senyawa dengan range
yang lebih luas. Detektor indeks refraksi juga digunakan secara luas, terutama
pada kromatografi eksklusi, tetapi umumnya kurang sensitif jika dibandingkan
dengan detektor UV. Detektor-detektor lainnya antara lain:
1.
Detektor Fluorometer -Detektor Spektrofotometer
Massa
2.
Detektor lonisasi nyala -Detektor Refraksi lndeks
3.
Detektor Elektrokimia -Detektor Reaksi Kimia
Ada beberapa cara untuk mendeteksi substansi yang telah melewati
kolom. Metode umum yang mudah dipakai untuk menjelaskan yaitu penggunaan
serapan ultra-violet.
Banyak senyawa-senyawa organik menyerap sinar UV dari beberapa panjang
gelombang. Jika anda menyinarkan sinar UV pada larutan yang keluar melalui
kolom dan sebuah detektor pada sisi yang berlawanan, anda akan mendapatkan
pembacaan langsung berapa besar sinar yang diserap.
Jumlah cahaya yang diserap akan
bergantung pada jumlah senyawa tertentu yang melewati melalui berkas pada waktu
itu. Anda akan heran mengapa pelarut yang digunakan tidak mengabsorbsi sinar
UV. Pelarut menyerapnya! Tetapi berbeda, senyawa-senyawa akan menyerap dengan
sangat kuat bagian-bagian yang berbeda dari specktrum UV.
Misalnya, metanol, menyerap pada panjang
gelombang dibawah 205 nm dan air pada gelombang dibawah 190 nm. Jika anda
menggunakan campuran metanol-air sebagai pelarut, anda sebaiknya menggunakan
panjang gelombang yang lebih besar dari 205 nm untuk mencegah pembacaan yang
salah dari pelarut.
Interpretasi output dari detektor
Output akan direkam sebagai rangkaian puncak-puncak, dimana
masing-masing puncak mewakili satu senyawa dalam campuran yang melalui detektor
dan menerap sinar UV. Sepanjang anda mengontrol kondisi kolom, anda dapat
menggunakan waktu retensi untuk membantu mengidentifikasi senyawa yang
diperoleh, tentunya, anda (atau orang lain) sudah mengukur senyawa-senyawa
murninya dari berbagai senyawa pada kondisi yang sama.
Jika anda menginjeksi suatu larutan yang mengandung senyawa murni X
yang telah diketahui jumlahnya pada instrumen, anda tidak hanya dapat merekam
waktu retensi dari senyawa tersebut, tetapi anda juga dapat menghubungkan
jumlah dari senyawa X dengan puncak dari senyawa yang dihasilkan.
Area yang berada dibawah puncak sebanding dengan jumlah X yang melalui
detektor, dan area ini dapat dihitung secara otomatis melalui layar komputer.
Area dihitung sebagai bagian yang berwarna hijau dalam gambar (sangat
sederhana).
Jika larutan X kurang pekat, area dibawah puncak akan berkurang meskipun waktu retensi akan sama. Misalnya,
Jika larutan X kurang pekat, area dibawah puncak akan berkurang meskipun waktu retensi akan sama. Misalnya,
Ini
berarti dimungkinkan mengkalibrasi instrumen sehingga dapat digunakan untuk
mengetahu berapa jumlah substansi yang dihasilkan meskipun dalam jumlah kecil.
Dalam gambar, area di bawah puncak Y lebih kecil dibanding dengan area
dibawah puncak X. Ini mungkin disebabkan oleh karena Y lebih sedikit dari X,
tetapi dapat sama karena Y mengabsorbsi sinar UV pada panjang gelombang lebih
sedikit dibanding dengan X. Ini mungkin ada jumlah besar Y yang tampak, tetapi
jika diserap lemah, ini akan hanya memberikan puncak yang kecil.
Seperti dalam GC, detector merupakan bagian integral instrument LC
analitis yang modern. Digunakan beberapa tipe, dengan pilihan umumnya
didasarkan pada persyaratan kepekaan, macamnya senyawa dalam contoh, dan
factor-faktor lain seperti biaya. Detektor biasanya didasarkan pada indeks bias
dari eluat kolom, karena hampir zat terlarut apa saja akan menghasilkan suatu
larutan yang indeks biasnya berbeda dari indeks bias pelarut. Detektor itu
menginderai dan menurunkan suatu isyarat listrik yang proporsional, yang
digandakan dan direkam untuk menghasilkan kromatogram. Pembatasan utama adalah
kepekaannya; batas deteksi akan beraneka menurut keadaan, namun lazimnya
disekitar satu microgram(10-6 g) zat terlarut. Suatu masalah tambahan adalah
sangat bergantungnya indeks bias itu pada temperatur, yang menyebabkan perlunya
mengendalikan temperature baik detector maupun larutan yang masuk dengan sangat
seksama.
Detektor-detektor yang didasarkan pada fluoresens makin menjadi biasa.
Tipe yang paling berguna memberikan eksitasi variable yang berkesinambungan
sepanjang suatu jangkauan panjang gelombang yang lebar, dengan memanfaatkan
suatu sumber berkesinambungan dan monokromator; biasanya digunakan
filter-filter sederhana untuk meneruskan pancaran pendaran ke fotodetektor
sambil menghalangi radiasi eksitansinya.
2.3.
Jenis HPLC
Pemisahan dengan HPLC dapat dilakukan dengan fase normal (jika
fase diamnya lebih polar dibanding dengan fase geraknya) atau fase terbalik
(jika fase diamnya kurang non polar dibanding dengan fase geraknya).
Berdasarkan pada kedua pemisahan ini, sering kali HPLC dikelompokkan
menjadi HPLC fase normal dan HPLC fase terbalik.
Selain klasifikasi di atas, HPLC juga dapat dikelompokkan berdasarkan
pada sifat fase diam dan atau berdasarkan pada mekanisme sorpsi solut, dengan
jenis-jenis HPLC sebagai berikut:
1. Kromatografi Adsorbsi
Prinsip kromatografi adsorpsi telah diketahui sebagaimana dalam
kromatografi kolom dan kromatografi lapis tipis. Pemisahan kromatografi
adsorbsi biasanya menggunakan fase normal dengan menggunakan fase diam silika
gel dan alumina, meskipun demikian sekitar 90% kromatografi ini memakai silika
sebagai fase diamnya. Pada silika dan alumina terdapat gugus hidroksi yang akan
berinteraksi dengan solut. Gugus silanol pada silika mempunyai reaktifitas yang
berbeda, karenanya solut dapat terikat secara kuat sehingga dapat menyebabkan
puncak yang berekor.
2.
Kromatografi fase terikat
Kebanyakan fase diam kromatografi ini adalah silika yang dimodifikasi
secara kimiawi atau fase terikat. Sejauh ini yang digunakan untuk memodifikasi
silika adalah hidrokarbon-hidrokarbon non-polar seperti dengan oktadesilsilana,
oktasilana, atau dengan fenil. Fase diam yang paling populer digunakan adalah
oktadesilsilan (ODS atau C18) dan kebanyakan pemisahannya adalah fase terbalik.
Sebagai fase gerak adalah campuran metanol atau asetonitril dengan air
atau dengan larutan bufer. Untuk solut yang bersifat asam lemah atau basa
lemah, peranan pH sangat krusial karena kalau pH fase gerak tidak diatur maka
solut akan mengalami ionisasi atau protonasi. Terbentuknya spesies yang
terionisasi ini menyebabkan ikatannya dengan fase diam menjadi lebih lemah
dibanding jika solut dalam bentuk spesies yang tidak terionisasi karenanya
spesies yang mengalami ionisasi akan terelusi lebih cepat.
4. Kromatografi penukar ion
HPLC penukar ion menggunakan fase diam yang dapat menukar kation atau
anion dengan suatu fase gerak. Ada banyak penukar ion yang beredar di pasaran,
meskipun demikian yang paling luas penggunaannya adalah polistiren resin.
Kebanyakan pemisahan kromatografi ion dilakukan dengan menggunakan
media air karena sifat ionisasinya. Dalam beberapa hal digunakan pelarut
campuran misalnya air-alkohol dan juga pelarut organik. Kromatografi penukar
ion dengan fase gerak air, retensi puncak dipengaruhi oleh kadar garam total atau
kekuatan ionik serta oleh pH fase gerak. Kenaikan kadar garam dalam fase gerak
menurunkan retensi solut. Hal ini disebabkan oleh penurunan kemampuan ion
sampel bersaing dengan ion fase gerak untuk gugus penukar ion pada resin.
5. Kromatografi Pasangan ion
Kromatografi pasangan ion juga dapat digunakan
untuk pemisahan sampel-sampel ionik dan mengatasi masalah-masalah yang melekat
pada metode penukaran ion. Sampel ionik ditutup dengan ion yang mempunyai
muatan yang berlawanan.
6. Kromatografi Eksklusi Ukuran
Kromatografi ini disebut juga dengan kromatografi
permiasi gel dan dapat digunakan untuk memisahkan atau menganalisis senyawa
dengan berat molekul > 2000 dalton.
Fase diam yang digunakan dapat berupa silika atau
polimer yang bersifat porus sehingga solut dapat melewati porus (lewat diantara
partikel), atau berdifusi lewat fase diam. Molekul solut yang mempunyai BM yang
jauh lebih besar, akan terelusi terlebih dahulu, kemudian molekul-molekul yang
ukuran medium, dan terakhir adalah molekul yang jauh lebih kecil. Hal ini
disebabkan solut dengan BM yang besar tidak melewati porus, akan tetapi lewat
diantara partikel fase diam. Dengan demikian, dalam pemisahan dengan eksklusi
ukuran ini tidak terjadi interaksi kimia antara solut dan fase diam seperti
tipe kromatografi yang lain.
7. Kromatografi Afinitas
Dalam kasus ini, pemisahan terjadi karena
interaksi-interaksi biokimiawi yang sangat spesifik. Fase diam mengandung
gugus-gugus molekul yang hanya dapat menyerap sampel jika ada kondisi-kondisi
yang terkait dengan muatan dan sterik tertentu pada sampel yang sesuai
(sebagaimana dalam interaksi antara antigen dan antibodi).
Kromatografi jenis ini dapat digunakan untuk
mengisolasi protein (enzim) dari campuran yang sangat kompleks.
2.4. Derivatisasi Pada HPLC
Derivatisasi melibatkan suatu reaksi kimia antara
suatu analit dengan suatu reagen untuk mengubah sifat fisika-kimia suatu
analit. Tujuan utama penggunaan derivatisasi pada HPLC adalah untuk:
- Meningkatkan deteksi
- Merubah struktur molekul
atau polaritas analit sehingga akan menghasilkan puncak kromatografi yang
lebih baik
- Merubah matriks sehingga
diperoleh pemisahan yang lebih baik
- Menstabilkan analit yang
sensitive.
Detektor yang paling banyak digunakan dalam HPLC adalah detektor
UV-Vis sehingga banyak metode yang dikembangkan untuk memasang atau menambahkan
gugus kromofor yang akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu. Di
samping itu, juga dikembangkan suatu metode untuk menghasilkan fluorofor
(senyawa yang mamapu berfluoresensi) sehingga dapat dideteksi dengan
fluorometri. Suatu reaksi derivatisasi harus mempunyai syarat-syarat sebagai
berikut, yakni: produk yang dihasilkan harus mampu menyerap baik sinar
ultraviolet atau sinar tampak atau dapat membentuk senyawa berfluoresen
sehingga dapat dideteksi dengan spektrofluorometri; 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 harus tidakmenganggu pemisahan kromatografi.
Berbagai
macam agen penderivat telah tersedia antara lain :
Derivatisasi ini dapat dilakukan sebelum analit
memasuki kolom (pre-column derivatization) atau setelah analit keluar dari kolom
(post-column derivatization
2.5. Kelebihan dan Kekurangan
HPLC
Kelebihan
dari teknik HPLC dibandingkan dengan GC ( Gas Chromatography) :
1. Dapat
digunakan untuk isolasi zat yang tidak mudah menguap dan zat yang tidak stabil
2. Memiliki
detector yang memiliki kepekaan yang tinggi
3. Memiliki
daya pemisahan yang tinggi
4. Dapat
menganalisis sampel yang kecil kuantitasnya
5. Dapat
memberikan beberapa ribu lempeng teoritis hanya dalam beberapa cm sehingga
memungkinkan analisis kolom yang sangat kecil (sedikit fase gerak yang
dikonsumsi)
6. Bahan
yang digunakan untuk pelarut mudah dijumpai dan relative murah
7. Dapat
digunakan pada suhu kamar
2.6. Kegunaan HPLC :
HPLC digunakan untuk analisis senyawa non-volatile termasuk
sampel ionik dan polimerik.HPLC dengan prinsip kromatografi adsorpsi banyak
digunakan pada industri farmasi dan pestisida. Zat-zat dengan kepolaran
berbeda, yaitu antara sedikit polar sampai polar dapat dipisahkan dengan HPLC
berdasarkan partisi cair-cair. Asam-asam nukleat dapat dipisahkan dengan kolom
penukar ion yang dikombinasikan dengan kolom butiran berlapiskan zat
berpori.Penukar ion gel silica yang dimodifikasi secara kimia dan penukar ion
klasik. Asam-asam nukleat telah terpisahkan pada PLB, waktu analisisnya lebih
pendek. Morfin, heroin dan semacamnya telah dapat dipisahkan pada resin
Zipax-SAX. Penukar ion gel silica yang dimodifikasi secara kimia mempunyai
kapsitas tukar tinggi, vitamin-vitamin yang larut dalam air misalkan telah
dapat dipisahkan.Pemakaian HPLC pada kromatografi eksklusi dilakukan dengan
kolom panjang, tujuan utama kerjanya tetap sama yaitu penentuan berat molekul
polimer dan masalah-masalah biokimia. Pada umumnya teknik ini dapat digunakan
pada setiap metode kolom kromatografi.
Beberapa
kegunaan HPLC :
1. HPLC
dengan prinsip kromatografi banyak digunakan pada industry farmasi dan peptisida
2. Zat-zat
dengan kepolaran berbeda yaitu antara sedikit polar sampai polar dapat
dipisahkan dengan HPLC berdasarkan partisi cair-cair
3. Asam-asam
nukleat dapat dipisahkan dengan kolom penukar ion yng dokombinasikan dengan
kolom butiran berlapis zat perpori
4. Dapat
memisahkan vitamin-vitamin yang larut dalam air
5. Digunakan
untuk menentukan berat molekul polimer dan masalah-masalah biokimia.
HPLC dibagi menjadi 5 jenis :
1. Adsorbsi
2. Partisi
3. Fasa
terlihat
4. Penukaran
ion
5. Eksklusi
VII.
Alat dan Bahan :
Alat :
1.
Gelas Ukur 100 ml
2.
Labu Ukur 100 ml
3.
Corong pendek
4.
Batang pengaduk
5.
HPLC
6.
Neraca analitik digital
Bahan :
a.
Sample paracetamol
b.
Standar paracetamol
c.
metanol
VIII.
Langkah
Kerja :
1.
Preparasi sample
2.
Standar dibuat dalam labu ukur 250 ml
3.
Sample diencerkan dari standar
a.
Pengoprasian Alat
1.
Hidupkan pum LC-20AT
2.
Hidupkan detector SPD-20A
3.
Hidupkan CBM-20A
4.
Hidupkan PC
5.
Sebelum mengoprasikan, saat mengganti fasa gerak sebaiknya
dilakukan purginguntuk menghilangkan kotoran dan gelembung
6.
Di PC di menu windows, klik LC solution
7.
Klik gambar instrument 1
8.
Klik OK, akan muncul menu utama real time analysis
9.
Klik file
10. Klik
new method file
11. Klik
instrument parameter
12. Klik
advance untuk tampilan parameter detail
13. Klik
pump da nisi parameter sesuai kondisi yang diinginkan
14. Klik
toolbar detector, isi parameter d2 dengan parameter isi panjang gelombang
15. Klik
toolbar data acuistion isi parameter
16. Simpan
parameter
17. Klik
download untuk mengirim parameter ke system HPLC
18. Hidupkan
instrument, klik on/off
19. Lakukan
baseline tunggu hingga kolom result pass
a.
Injeksi Baku
1.
Pada menu utama real time analysis . klik data acaulsition
2.
Klik single start
3.
Isi parameter yang diinginkan
4.
Klik ok
5.
Lakukan injeksi baku dengan cara memutar tuas injector
rheodyne ke posisi load. Injeksikan 10 mikro mili larutan baku. Putar kuas ke
posisi inject analisis akan segera berlangsung
6.
Lakukan injeksi baku berikutnya
a.
Kalibrasi Baku
1.
Klik LC solution
2.
Klik postrun
3.
Klik calibration
4.
Klik toolbar data
5.
Klik 2 kali data file yang akan dijadikan standar
6.
Klik wizard
7.
Atur parameter yang diinginkan
8.
Klik next
9.
Beri tanda check list pada puncak yang dijadikan peak
targetsesuai waktu retensi masing masing
10. Klik
next
11. Isi
parameter yang diinginkan
12. Klik
next
13. Isi
parameter toleransi waktu retensi
14. Klik
next
15. Isi
nama dan konsentarsi komponen masing” sesuai waktu retensinya
16. Klik
finish
17. Klik
apply to method
18. Klik
yes
19. Isi
nama dan save
20. Klik
top
21. Klik
batch processing
22. Klik
file new
23. Klik
toolbar data
24. Drag
data yang dibutuhkan
25. Klik
batch start
IX.
Data Pengamatan :
Title
|
Sample name
|
Sample ID
|
Ret. Time
|
Area
|
Resolution
|
Conc
|
Standar
|
Paracetamol
|
Std2
|
3.103
|
31304
|
0.634
|
10
|
Sample
|
Paracetamol
|
Smpl2
|
3.012
|
31663
|
0.621
|
9.8
|
Average
|
3.058
|
31484
|
0.628
|
9.9
|
||
%RSD
|
1.929
|
58.504
|
0.436
|
58.504
|
||
Maximum
|
3.103
|
31663
|
0.634
|
10
|
||
Minimum
|
3.012
|
31304
|
0.621
|
9.8
|
||
Standar Deviation
|
0.091
|
359
|
0.013
|
0.2
|
X.
Pembahasan :
1.
Sample dan standar harus disaring agar taka da
padatan padatan dan mineral mineral yang sangat kecil yang pada saat pengukuran
akan menyumbat pipa kapiler
2.
Pada saat analisis sebaiknya pada saat
pengukuran sample dan standar harus dimasukan pada entang waktu yang sama atau
jangan di klik start pada saat single start karena waktu retensi yang dialami
akan berbeda atau bertambah dan pada saat beres engukuran tuas injector
rheodyne jangan dibuka karena alat akan membaca kembali zat yang dianalisa
3.
Pembilasan harus menggunakan aqua bides
dikarenakan agar tidak adanya ikroorganisme dan mineral yang akan masuk ke
dalam kolom yang nantinya akan merusak HPLC
XI.
Kesimpulan :
Dari hasil praktikum diperoleh [PARACETAMOL]
dalam sample sebesar 9.8 ppm
XII.
Daftar Pustaka :
Komentar