Jurnal Sains Kimia Vol 9, No.1, 2005: 28-34
ESTIMASI KANDUNGAN KURKUMIN PADA SEDIAAN HERBAL KOMERSIAL SECARA SPEKTROFOTOMETRI DERIVATIF Irmanida Batubara, Mohamad Rafi, Latifah K. Darusman Jurusan Kimia FMIPA Institut Pertanian Bogor
Abstrak Estimasi kadar kurkumin pada sediaan herbal komersial telah ditentukan dengan metode spektrofotometri derivatif tanpa adanya pemisahan dari sediaan awal. Metode ini didasarkan pada jarak antara dua puncak (amplitudo puncak ke puncak) pada derivat spektrum standar dan ekstrak contoh. Puncak 441,5 dan 477 nm derivat kedua dari ekstrak jamu Curmino dan puncak 452 nm derivat ketiga ekstrak Cursil®70 dipilih sebagai daerah kerja untuk estimasi kadar kurkumin. Kurva kalibrasi dari amplitudo puncak ke puncak (DL) derivat kedua ekstrak Curmino (r = 0,9992) maupun amplitudo puncak (DZ) derivat ketiga ekstrak Cursil®-70(r = 0,9938) linear pada konsentrasi 2 – 10 ppm. Kata kunci: Kurkumin, Spektrofotometri, Herbal.
PENDAHULUAN Jaminan terhadap kualitas produk biofarmaka (sumberdaya alam baik tumbuhan, hewan, maupun mikroba yang memiliki manfaat sebagai obat, makanan fungsional dan suplemen diet (obat dan nutraceutical) bagi manusia, hewan, dan lingkungan) semakin meningkat dengan meningkatnya permintaan terhadap biofarmaka tersebut. Untuk itu perlu dilakukan standardisasi bahan baku maupun produk biofarmaka. Konsep penggunaan obat tradisional yang semula digunakan oleh masyarakat untuk swamedikasi seperti diakui WHO sudah mengarah untuk dapat dipergunakan pada sistem pelayanan kesehatan. Dengan demikian, tentunya persyaratan yang harus dipenuhi bukan lagi berdasarkan data empirik, namun harus sesuai dengan kaidah yang diterapkan pada sistem pelayanan kesehatan yaitu harus dapat dipertanggungjawabkan secara ilmiah, 28
baik mutu, keamanan, dan khasiatnya. Salah satu dari tiga konsep untuk menyusun parameter standar umum yang dapat dipertimbangkan dari suatu produk biofarmaka adalah simplisia sebagai bahan dengan kandungan kimia yang bertanggung jawab terhadap respons biologis harus mempunyai spesifikasi kimia yaitu informasi (jenis dan kadar) senyawa kandungan. Sediaan herbal komersial yang banyak beredar di Indonesia ialah sediaan yang berasal dari temulawak dan kunyit. Baik temulawak maupun kunyit memiliki senyawa yang bertanggung jawab terhadap respons biologis berupa zat warna yaitu kurkuminoid. Kurkuminoid di antaranya merupakan campuran kurkumin, monodesmetoksikurkumin, dan bisdesmetoksikurkumin. Kontrol kualitas pada sediaan herbal komersial memerlukan suatu teknik analisis yang mudah dan cepat. Untuk analisis kuantitatif kurkumin, telah digunakan dua cara analisis yaitu
Estimasi Kandungan Kurkumin pada Sediaan Herbal Komersial Secara Spektrofotometri Derivatif (Irmanida Batubara, Mohammad Rafi, Latifah K. Darusman)
dengan metode spektroskopi dan metode KCKT. Analisis spektroskopi yang selama ini telah digunakan ialah analisis menggunakan cara biasa. Untuk tujuan analisis kualitatif dan kuantitatif ini, dapat dikembangkan metode spektrofotometri derivatif. Spektrofotometri derivatif pada daerah UV-Vis merupakan teknik yang berguna untuk tujuan analisis kualitatif maupun kuantitatif pada absorpsi yang tumpang tindih dari analat dengan matriks yang ada di dalam sampel. Teknik spektrofotometri derivatif menawarkan beberapa keuntungan dibandingkan dengan spektrofotometri konvensional seperti dapat memilih puncak yang tajam di antara spektrum yang lebar dan meningkatkan resolusi dari spektra yang tumpang tindih. Spektrofotometri derivatif juga dapat menghasilkan daerah sidik jari yang lebih baik dibandingkan dengan spektra absorpsi yang umum. Spektrofotometri derivatif yang dikombinasikan dengan teknik zero crossing, least square deconvolution, atau transformasi Fourier untuk teknik pemrosesan data telah banyak dikembangkan untuk analisis kuantitatif senyawa aktif pada formulasi obat.
BAHAN DAN METODA Bahan Bahan yang digunakan ialah standar kurkumin, metanol, dan tetrahidrofuran. Sedangkan peralatan yang digunakan adalah labu takar, pipet volumetrik, dan spektrofotometer UV-Vis HITACHI U2800. Spektra contoh dan standar diukur dari panjang gelombang 370-700 nm dengan lebar celah 1,5 nm, kecepatan pengamatan 100 nm/menit, dan penghalusan spektra yang tinggi dengan menggunakan piranti lunak UV solutions versi 2.0 Hitachi Sampel sediaan herbal komersial yang digunakan ialah Curmino dan Cursil®70. Sampel ini ditimbang dengan jumlah kurang lebih 0,5 gram lalu diekstraksi menggunakan
tetrahidrofuran (THF). Ekstrak THF kemudian diencerkan dengan metanol lalu dibaca menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 370-700 nm. Data yang diperoleh kemudian dianalisis untuk memperoleh spektrum derivatifnya dengan menggunakan piranti lunak UV solutions versi 2.0 Hitachi Metode Pembuatan Kurva Analisis Sampel
Standar
dan
Standar kurkumin ditimbang dengan teliti sekitar 2 mg, kemudian dilarutkan dengan metanol di dalam labu volumetrik 5 ml sampai batas dan dikocok hingga larut sempurna. Sebanyak 20, 40, 60, 80 mikroliter larutan tersebut dipindahkan ke dalam empat labu volumetrik 10 ml, masingmasing dilarutkan dengan metanol sampai batas volume labu, kemudian dikocok hingga larut sempurna. Spektrum absorbsi standar kurkumin (2-10 ppm) dibuat dengan blanko metanol dari panjang gelombang 370-700 nm demikian pula untuk sampel. Spektrum derivatif kedua dan ketiga dibuat dari spektrum absorbsi yang diperoleh. Puncak 441,5 dan 477 nm derivat kedua spektra ekstrak jamu Curmino dan puncak 452 nm derivat spektra ketiga ekstrak Cursil®70 dipilih sebagai daerah kerja untuk estimasi kadar kurkumin setelah dibandingkan dengan derivat spektrum kedua dan ketiga dari standar kurkumin. Untuk estimasi kandungan kurkumin pada Curmino kurva kalibrasi dibuat dengan menghitung jarak antara puncak ke puncak (441,5-477 nm) sedangkan untuk Cursil®70 dibuat dengan menghitung amplitudo puncak pada panjang gelombang 452 nm. Estimasi kandungan kurkumin dapat ditentukan 29
Jurnal Sains Kimia Vol 9, No.1, 2005: 28-34
setelah diperoleh kurva kalibrasi untuk setiap sampel. HASIL DAN PEMBAHASAN Dua sampel yang digunakan pada penelitian ini ialah sampel yang mengandung kurkumin dalam sediaan herbal komersialnya. Kedua sampel ini memiliki indikasi untuk mengobati gejala hepatitis atau penyakit kuning yaitu Curmino dan Cursil®70. Jenis ekstrak kurkumin yang terdapat dalam kedua sampel ini berbeda. Curmino di dalam kemasannya dinyatakan berguna untuk mencegah dan mengobati penyakit kuning juga gangguan pada hati. Kapsul ini mengandung curcumae xanthorrhizae rhizome extract yang ekivalen dengan 5 mg kurkumin. Oleh karena itu sampel Curmino mewakili jenis sampel yang hanya terdiri dari ekstrak satu jenis tumbuhan. Sedangkan Cursil®70 merupakan ramuan ekstrak tumbuhan yang diolah, keseluruhan ramuan dalam obat ini terbuat dari bahan alam. Kandungan Cursil®70 ialah PytoCur®20 mg, oleum xanthorrhizae 30 mg, dan Silybum marianum extractum sicc setara silimarin 70 mg. Oleh karena itu Cursil®70 mewakili sampel yang terdiri dari ekstrak lebih dari satu jenis tanaman. Kadar kurkumin pada sediaan herbal komersial perlu dianalisis karena kurkumin diketahui merupakan senyawa yang bertanggung jawab
terhadap aktivitas antihepatitis, antihiperlipidemia, antiinflamasi, antioksidan, antikarsinogenik, antimikroba, antiviral dan 5 detoksifikasi . Kurkumin sebagai bahan yang akan dianalisis menggunakan spektrofotometri sinar tampak secara konvensional dapat langsung dianalisis karena kurkumin merupakan salah satu komponen zat warna kuning yang tergolong dalam kurkuminoid. Spektrum absorpsi dari standar kurkumin maupun ekstrak Curmino (Gambar 1) dan ekstrak Cursil®70 yang diperoleh hampir identik. Namun, spektra ekstrak Curmino menunjukkan nilai absorpsi yang lebih tinggi. Nilai absorpsi yang lebih tinggi ini terjadi akibat adanya efek matriks dari sampel yang dianalisis walaupun kedua spektrum ini dibuat dengan konsentrasi kurkumin yang sama. Hal ini akan menyebabkan kesalahan pembacaan kadar bila dilakukan pembacaan kadar kurkumin menggunakan spektrofotometri konvensional. Untuk spektra Cursil®70 dengan konsentrasi 10 ppm menunjukkan absorpsi yang tinggi pula walaupun tidak dapat dibandingkan dengan spektra standar kurkumin. Kedua spektra pada Cursil®70 dan standar kurkumin tak dapat dibandingkan karena dalam label kemasan tidak tertera jumlah kurkumin yang dikandung dalam setiap kapsulnya.
2 .4 2 .3 2 .2 2 .1 2 .0 1 .9 1 .8 1 .7 1 .6 1 .5 1 .4 1 .3 400
30
450
500
55 0
nm
Estimasi Kandungan Kurkumin pada Sediaan Herbal Komersial Secara Spektrofotometri Derivatif (Irmanida Batubara, Mohammad Rafi, Latifah K. Darusman) Gambar 1. Spektra Absorpsi (
) larutan standar kurkumin dan (
) ekstrak Curmino. Konsentrasi 5
ppm
2 .1 2 .0 1 .9 1 .8 1 .7 1 .6 1 .5 1 .4 1 .3 400
Gambar 2. Spektra Absorpsi (
450
500
55 0
) larutan standar kurkumin (C = 5 ppm) dan (
nm
) ekstrak Cursil®70 (C
= 10 ppm)
Untuk menghilangkan pengaruh matrik pada sample, dilakukan derivatisasi spektra absorpsi sample. Dengan melakukan pengukuran jarak antara puncak ke puncak pada spectra absorbsi sample maka efek matrik
dapat dihilangkan. Penghilangan efek matrik terjadi karena absorpsi dari variabel lainnya yang tumpang tindih dengan analat akan lebih halus pada spektra derivatif.
0 .0 0 5
0 .0 0 0
- 0 .0 0 5
- 0 .0 1 0
400
450
500
55 0
nm
(a)
0 .0 0 0 1 5 0 .0 0 0 1 0 0 .0 0 0 0 5 0 .0 0 0 0 0 - 0 .0 0 0 0 5 - 0 .0 0 0 1 0 - 0 .0 0 0 1 5 - 0 .0 0 0 2 0 400
450
500
550
nm
(b)
31
Jurnal Sains Kimia Vol 9, No.1, 2005: 28-34 0 .0 0 0 0 1
0 .0 0 0 0 0
400
450
500
nm
550
(c) Gambar 3. Derivat spektra standar kurkumin (
) dan ekstrak Curmino (
) (a) pertama, (b) kedua, dan
(c) ketiga
Spektra derivatif pertama, kedua, dan ketiga tiap sampel beserta standar ditunjukkan pada Gambar 3 untuk ekstrak Curmino dan Gambar 4 untuk ekstrak Cursil®70. Derivatif kedua dari spektra Curmino dan standar kurkumin terlihat adanya tumpang tindih pada daerah dengan panjang gelombang 441,5-477,0 nm.
Untuk spektra derivatif Cursil®70 tidak terdapat daerah yang tumpang tindih dengan standar kurkumin baik pada derivate pertama, kedua maupun ketiga sehingga dipilih suatu puncak identik dari kedua spektra tersebut yaitu pada panjang gelombang 452 nm.
0 .0 0 5
0 .0 0 0
- 0 .0 0 5
- 0 .0 1 0 400
450
500
55 0
nm
(a) 0 .0 0 0 1 5 0 .0 0 0 1 0 0 .0 0 0 0 5 0 .0 0 0 0 0 - 0 .0 0 0 0 5 - 0 .0 0 0 1 0 - 0 .0 0 0 1 5 - 0 .0 0 0 2 0 400
450
(b)
32
500
550
nm
Estimasi Kandungan Kurkumin pada Sediaan Herbal Komersial Secara Spektrofotometri Derivatif (Irmanida Batubara, Mohammad Rafi, Latifah K. Darusman) 0 .0 0 0 0 1
0 .0 0 0 0 0
400
450
500
550
nm
(c) Gambar 4. Derivat spektra standar kurkumin ( dan (c) ketiga
) dan ekstrak Cursil®70 (
) (a) pertama, (b) kedua,
dari spektrum standar kurkumin (2-10 ppm) dari jarak amplitudo puncak ke puncak (DL) 441,5-477,0 nm pada derivat kedua spektranya untuk estimasi kandungan kurkumin pada ekstrak Curmino. Sedangkan untuk estimasi kandungan kurkumin pada ekstrak Cursil®70 hubungan yang linear diperoleh dari jarak amplitudo puncak (DZ) 452 nm pada derivat ketiga spektranya. Persamaan garis dari kurva standar yang diperoleh yaitu:
Perbedaan hasil pertumpangtindihan spectra pada kedua sample ini terjadi karena matriks yang terdapat dalam kedua sample ini berbeda. Curmino hanya mengandung satu macam ekstrak yaitu hanya ekstrak temulawak, sehingga matrik lain pada sample sediaan herbal komersial ini hanya berupa bahan pengisi atau bahan pengikat ekstrak temulawak saja. Sedangkan sample Cursil®70 memiliki matriks yang lebih kompleks. Hal ini terjadi karena pada Cursil®70 selain mengandung ekstrak temulawak, juga terkandung ekstrak kunyit yang juga mengandung kurkumin dan ekstrak silimarin yang tidak mengandung kurkumin. Selain ketiga jenis ekstrak tersebut, dalam sediaan herbal komersial Cursil®70 juga masih mengandung bahan pengisi atau bahan pengikat ekstrak. Oleh karena itu pertumpangtindihan spectra pada sample Cursil®70 lebih sulit untuk didapatkan. Derivat kedua dan ketiga dari spektrum deret standar kurkumin ditunjukkan pada Gambar 5. Hubungan yang linear diperoleh
Curmino 2D 441,5-477,0 10-5 C (r = 0,9992) Cursil®70 3D 452 x 10 -6 C (r = 0,9938)
= 4 x 10-6 + 7,5 x = -1 x 10-8 + 1,955
Dari persamaan kurva standard tersebut diperoleh estimasi kandungan kurkumin pada sediaan herbal komersial Curmino dan Cursil®70 masing-masing sebesar 4,6 mg/500 mg dan 166,5 mg/500 mg.
0 .0 0 0 4 0 .0 0 0 3 0 .0 0 0 2 0 .0 0 0 1 0 .0 0 0 0 - 0 .0 0 0 1 - 0 .0 0 0 2 - 0 .0 0 0 3 - 0 .0 0 0 4 400
500
600
700
nm
(a)
33
Jurnal Sains Kimia Vol 9, No.1, 2005: 28-34 0 .0 0 0 0 2
0 .0 0 0 0 1
0 .0 0 0 0 0
- 0 .0 0 0 0 1
400
50 0
600
700
nm
(b) Gambar 5. Derivat spektrum deret standar kurkumin (2-10 pm) (a) kedua dan (b) ketiga
KESIMPULAN Spektrofotometri derivatif dapat digunakan untuk estimasi kandungan kurkumin pada sediaan herbal komersial. Metode yang dikembangkan ini lebih mudah, cepat, dan murah karena tidak membutuhkan banyak pelarut maupun pereaksi. Selain itu, pengaruh matriks pada sample dapat dihilangkan bila menggunakan analisis ini dibandingkan dengan menggunakan metode spektrofotometri konvensional. Metode ini masih dalam pengembangan agar dapat digunakan sebagai sebuah teknik analisis yang akurat dalam menentukan kandungan kurkumin. DAFTAR PUSTAKA ASEAN. 1993. Standard of ASEAN herbal medicine. Vol 1. Jakarta: ASEAN Countries. Dirjen POM. 2000. Parameter Standar Umum Ekstrak Tumbuhan Obat. Jakarta: Departemen Kesehatan Republik Indonesia. El-Gindy A. 2000. First Derivative Spectrophotometric and LC Determination of Benoxinate HCl and its degradation Products. J Pharm Biomed Anal 22:215-234. Hassan EM. 2000. Determination of Ipratropium bromide in Vials Using Kinetic and First-Derivative Spectrophotometric Methods. J Pharm Biomed Anal 22: 1183-1189. Karpinska J, Mikoluc B, Piotrowska. 1998. Application of Derivative Spectrophotometry for Determination of Coenzyme Q10 in Pharmaceuticals and
34
Plasma. J Pharm Biomed Anal 17: 13451350. Raggi MA et al. 2000. Quantitation of Olanzapine in Tablets by HPLC, CZE, Derivative Spectrometry and Linear Voltammetry. J Pharm Biomed Anal 23: 973-981. Surekha A & Jain NK. 2000. Difference Spectrophotometric Estimation of Amlodipine besylate. Indian Drugs 37: 351-353. Taylor SJ, McDowell IJ. 1992. Determination of Curcuminoid pigments in turmeric by reversed-phase high-performance liquid chromatography. Chromatographia. 34:73-77. Uslu B & Azkan SA. 2002. Determination of Lamivudine and Zidovudine in Binary Mixtures Using First Derivative Spectrophotometric, First Derivative of the Ratio-Spectra and High Performance Liquid Chromatography-UV Methods. Anal Chim Acta 466:175-185. WHO. 1999. WHO monographs on selected medicinal plants-vol 1. ISBN 92 4 154517 8. Geneva: WHO.
