perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGEMBANGAN DAN VALIDASI METODE ANALISIS MULTI RESIDU PESTISIDA PADA BIJI KAKAO (Theobroma cacao L.) BERDASARKAN METODE EN 15662:2008.
Disusun Oleh :
ISNAENI NUR RAHMAH M0310026
SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains dalam bidang ilmu kimia
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA Januari, 2015
i
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERNYATAAN Dengan
ini
saya
menyatakan
bahwa
skripsi
saya
yang
berjudul
PENGEMBANGAN DAN VALIDASI METODE ANALISIS MULTI RESIDU PESTISIDA PADA BIJI KAKAO (Theobroma cacao L.) BERDASARKAN
kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, 14 Januari 2015
Isnaeni Nur Rahmah M0310026
iii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGEMBANGAN DAN VALIDASI METODE ANALISIS MULTI RESIDU PESTISIDA PADA BIJI KAKAO (Theobroma cacao L.) BERDASARKAN METODE EN 15662:2008.
ISNAENI NUR RAHMAH Jurusan Kimia. Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret.
ABSTRAK Metode penetapan multi-residu pestisida telah dikembangkan melalui modifikasi metode QuEChERS pada metode EN 15662:2008 untuk mendapatkan prosedur ekstraksi dan clean-up yang sesuai dengan contoh yang mengandung kadar lemak tinggi yaitu kakao. LC-ESI-MS/MS digunakan untuk kuantisasi dan konfirmasi terhadap 18 pestisida pada biji kakao. Contoh biji kakao diekstraksi menggunakan asetonitril (1% asam asetat) diikuti dengan penambahan MgSO 4, NaCl, Na3C6H5O7.2H2O dan Na2C6H6O7.1,5H2O. Kemudian dilakukan prosedur clean-up terhadap ekstrak dengan menambahkan PSA, C18, dan MgSO 4. Mode Multiple Reaction Monitoring (MRM) digunakan dengan memilih dua transisi ion untuk setiap pestisida. Efek matriks dikompensasi dengan menggunakan kurva standar matrixmatched. Metode ini divalidasi berdasarkan acuan SANCO/1495/2011. Linearitas pestisida berada pada rentang 2,48% sampai 18,61%. Recovery dari 15 pestisida diperoleh pada rentang 70,32%±10,72% sampai 128,26%±5,17%. Nilai Linearitas, Presisi dan Recovery yang diperoleh telah memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam dokumen SANCO/12571/2013. Kata Kunci : Kakao, QuEChERS, EN 15662/2008, LC-ESI-MS/MS, Presisi, Recovery, Efek Matriks.
iv
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DEVELOPMENT AND VALIDATION OF A MULTI RESIDUE METHOD FOR THE ANALYSIS PESTICIDES IN COCOA BEAN (Theobroma cacao L.) BASED ON EN 15662:2008 METHOD.
ISNAENI NUR RAHMAH Department of Chemistry, Mathematics and Science Faculty. Sebelas Maret University.
ABSTRACT A method for the determination of multi-residue of pesticide was developed by modification of QuEChERS method in EN 15662:2008 Standard Method to obtain extraction and clean-up procedure in high fatty sample, namely cocoa bean. LC-ESIMS/MS was used for the quantification and confirmation of 18 pesticides in cocoa bean. Cocoa samples were extracted using acetonitrile (1% acetic acid) followed by partitioning with MgSO4, NaCl, Na3C6H5O7.2H2O and Na2C6H6O7.1,5H2O. The extract was clean-up using PSA, C18, and MgSO4. Multiple Reaction Monitoring (MRM) mode, choosing two transition ions per analyte was applied. Matrix effect was compensated using the matrix matched calibration curves. This method has validated according to the requirements of SANCO/12495/2011. Acceptable linearity al 2,48% to 18,61%. Recoveries of 15 pesticides were ranged from 70,32%±10,72% to 128,26%±5,17%. Linearity, repeatability and recoveries obtained were in accordance with the performance criteria required by document SANCO/12571/2013. Keywords : Cocoa, QuEChERS, EN 15662/2008, LC-ESI-MS/MS, Precision, Recovery, Matrix Effect.
v
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini. Skripsi dengan judul Pengembangan dan Validasi Metode Analisis Multi Residu Pestisida Pada Biji Kakao (Theobroma cacao. L) Berdasarkan Metode EN 15662 : 2008 ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kimia pada Program Studi Kimia FMIPA Universitas Sebelas Maret. Pada penyelesaian dan penyusunan skripsi ini, penulis mendapat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis hendak mengucapkan terma kasih kepada: 1.
Bapak Dr. Eddy Heraldy, M.Si., selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UNS
2.
Bapak Dr.rer.nat. Fajar Rakhman Wibowo, M.Si., selaku Pembimbing Akademik
3.
Ibu Dra. Tri Martini, M.Si., selaku pembimbing I.
4.
Bapak Harmoko, S.Si, M.T., selaku pembimbing II.
5.
Segenap anggota Laboratorium Residu Pestisida.
6.
Bapak-Ibu dosen Jurusan Kimia UNS
7.
Pihak-pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Semoga Allah SWT membalas jerih payah dan pengorbanan yang telah diberikan dengan balasan yang lebih baik. Aamiin. Penulis menyadari penelitian dan penyusunan skripsi ini masih belum sempurna sehingga penulis memohon maaf atas segala kesalahan yang ada. Penulis menerima segala saran maupun kritik yang bersifat membangun baik bagi penelitian maupun penyusunan skripsi ini. Penulis
2015
vi
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI Halaman i HALAMAN JUDUL ............................................................................................... ....... ii HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................................ iii HALAMAN PERNYATAAN....................................................................................... HALAMAN ABSTRAK ......................................................................................
iv
HALAMAN ABSTRACT ........................................................................................ v vi KATA PENGANTAR ................................................................................................... vii DAFTAR ISI ................................................................................................................. x DAFTAR TABEL .......................................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................. xiv DAFTAR SINGKATAN ................................................................................................ BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1 A. Latar Belakang Masalah ........................................................................ 1 B. Perumusan Masalah ............................................................................... 4 1. Identifikasi Masalah ......................................................................... 4 2. Batasan Masalah ............................................................................... 4 3. Rumusan Masalah ............................................................................. 4 C. Tujuan ........................................................................................ ............. 5 D. Manfaat ................................................................................................... 5 BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................... 6 A. Tijauan Pustaka ...................................................................................... 6
vii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
1. Toksisitas Pestisida Pada Manusia ....................................................6 2. Residu Pestisida ................................................................................ 6 3. Pestisida ............................................................................................ 7 4. Insektisida ......................................................................................... 8 5. Herbisida ........................................................................................... 21 6. Fungisida ........................................................................................... 24 7. Metode QuEChERS ......................................................................... 26 8. LC-MS/MS ....................................................................................... 30 9. Validasi Metode ................................................................................ 38 B. Kerangka Pemikiran .............................................................................. 44 E. Hipotesis................................................................................................ 46 BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................................................... 47 A. Metode Penelitian .................................................................................. 47 B. Tempat dan Waktu................................................................................. 47 C. Alat dan Bahan ...................................................................................... 47 1. Alat ................................................................................................... 47 2. Bahan ............................................................................................... 48 D. Prosedur Penelitian ................................................................................ 49 1. Pembuatan Larutan Standar ............................................................. 49 2. Preparasi Sampel .............................................................................. 49 3. Instrumentasi LC-MS/MS ................................................................ 50 4. Analisa Data ..................................................................................... 54 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 57 A. Optimasi Kondisi LC-MS/MS ................................................................ 57 1. Optimasi Spektroskopi Massa .......................................................... 57 2. Optimasi Sumber Ion ........................................................................ 63 3. Optimasi Kromatografi Cair ............................................................. 63 B. Validasi Metode ...................................................................................... 64 1. Efek Matriks ......................................................................................64
viii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2. Linearitas .......................................................................................... 66 3. Batas Kuantisasi (LOQ) ................................................................... 67 4. Spesifisitas ........................................................................................ 67 5. Akurasi (Repeatibilitas) .................................................................... 70 6. Presisi ................................................................................................ 70 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 72 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 73 LAMPIRAN-LAMPIRAN
79
ix
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Parameter LC-MS/MS untuk Kuantifikasi dan Konfirmasi ...................... 52 Tabel 2. Fragmentasi Senyawa-senyawa Pestisida ................................................... 58 Tabel 3. Kondisi Optimum Sumber Ion .................................................................... 63 Tabel 4. Gradien Eluen B 0% - 90% .........................................................................64 Tabel 5. Hasil Perhitungan Efek Matriks .................................................................. 65 Tabel 6. Akurasi (rata-rata recovery), Presisi (RSDr), Linearitas, & LOQ .............. 71
x
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Struktur Kimia Diazinon ......................................................................... 11 Gambar 2. Struktur Kimia Dimetoat .........................................................................12 Gambar 3. Struktur Kimia Diklorfos ........................................................................ 12 Gambar 4. Struktur Kimia Etion ............................................................................... 13 Gambar 5. Struktur Kimia Fention ........................................................................... 13 Gambar 6. Struktur Kimia Klorpirifos-metil ............................................................ 14 Gambar 7. Struktur Kimia Malathion ....................................................................... 14 Gambar 8. Struktur Kimia Metidation ...................................................................... 15 Gambar 9. Struktur Kimia Profenofos ...................................................................... 15 Gambar 10. Struktur Kimia Karbaryl ....................................................................... 17 Gambar 11. Struktur Kimia Karbofuran ................................................................... 18 Gambar 12. Struktur Kimia Propoksur ..................................................................... 18 Gambar 13. Struktur Kimia Imidaklorpid ................................................................. 20 Gambar 14. Struktur Kimia Fipronil ......................................................................... 21 Gambar 15. Struktur Kimia 2,4-D ............................................................................ 22 Gambar 16. Struktur Kimia Ametrin ........................................................................ 23 Gambar 17. Struktur Kimia Diuron .......................................................................... 24 Gambar 18. Struktur Kimia Propikonazol ................................................................ 25 Gambar 19. Aplikasi Teknik Ionisasi LC-MS/MS ............. xi
commit to user
.. 32
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
33 Gambar 21. Desorb
..
33
Gambar 22. Analisis Massa
.
34
Gambar 23. Modus Scan dan SIM
35
Gambar 24.Analisis Massa Perangkap Ion Gambar 25. MS/MS Q
.... 36 .. 37 68
Gambar 27. Kromatogam spike 25 µg/kg pada pestisida ESI (+)
68
Gambar 28. Kromatogram blanko sampel kakao pada pestisida ESI (-)
69
Gambar 29. Kromatogram 25 µg/kg pada pestisida ESI (-)
xii
commit to user
. 69
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Kurva Kalibrasi Standar Multi Residu Pestisida d
.. 79
Lampiran 2. Kurva Kalibrasi Standar Multi Residu Pestisida d
.80 . 81 ..... 82
Lampiran 5 . Kromatogram
.
xiii
commit to user
85
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR SINGKATAN AOAC
: Association of Official Analytical Chemists
APCI
: Atmosphere Pressure Chemical Ionization
API
: Atmospheric Pressure Ionization
APPI
: Atmosphere Pressure Photo-Ionization
BMR
: Batas Maksimum Residu
CAD
: Collisionally Activated Dissociation
CID
: Collision Induced Dissociaton
CE
: Collision Energy
CUR
: Curtain gas (CUR)
CV
: Koefisien Variasi
CVUA-Stuttgart
: Chemischen und Veterinaruntersuchungsamter - Stuttgart
CXP
: Collision cell Exit Potential
DG
SANCO
: Directorate General for health and consumers
DP
: Declustering Potential
d-SPE
: Dispersive - Solid Phase Extraction
EN
: European Comitte
EP
: Entrance Potential
EPA
: Environmental Protection Agency
ESI
: Electrospray Ionization
FAO
: Food and Agriculture Organization
FT-ICR
: Fourier Transform - Ion Cyclotron Resonance
GC-ECD
: Gas Chromatography
Electron Capture Detector
GC-MS
: Gas Chromatography
Mass Spectrometry
GS1
: Nebulizer Gas 1
GS2
: Nebulizer Gas 2
xiv
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ICH
: International Conference on Harmanization
IS
: Ion Spray
ISTD
: Internal Standar
IUPAC
: International Union of Pure and Applied Chemistry
LC
: Liquid Chromatography
LC-ESI-MS/MS
: Liquid Chromatography - Electrospray Ionization - Tandem Mass Spectrometry
LC-MS/MS
: Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry
LD50
: Lethal Dose 50%
LOQ
: Limit Of Quantitation
M
: Analit
MS
: Mass Spectrometry
MRM
: Multiple Reaction Monitoring
MSDP
: Matrix Solid-Phase Dispersion
OP
: Organofosfat
PSA
: primary secondary amine
PTFE
: Poli Tetra Fluor Etilen
Q (Q1, Q2, Q3)
: Quadrupole
QuEChERS
: Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe
r
: koefisien korelasi
RASFF
: Rapid Alert System for Food an Feed
RL
: Reporting Limit
RSD
: Relative Standart Deviation
RSDr
: Relative Standart Deviation - repeatibility
S/N
: Signal Per Noise
SANCO
: Sannte (Kesehatan)
xv
Consommateurs (Konsumen)
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
SD
: Standar Deviasi
SPE
: Solid Phase Extraction
TEM
: Temperature
TEPP
: Tetraethyl Pyrophosphate
TPP
: Triphenyl Phosphate
UFLC
: Ultra Fast Liquid Chromatography
UK
: United Kingdom
WHO
: World Health Organization
xvi
commit to user
