ANALISIS DAN VALIDASI METODE PENETAPAN KADAR TIMBAL PADA PRODUK BEDAK DENGAN SPEKTROFOTOMETER ICP (INDUCTIVELY COUPLED COUPLED PLASM PLASM A)
Reren Faiza Sasqya Ananda, Liling Triyasmon Tri yasmono, o, Dina Rahmawanty Program Studi Farmasi Fakultas MIPA Universitas Lambung Mangkurat, Jl. A. Yani Km 36 Banjarbaru, Kalsel. e-mail:
[email protected] ABSTRAK
Bedak merupakan salah satu jenis kosmetik yang sering dipakai oleh beberapa kalangan usia. Salah satu persyaratan keamanan dari kosmetik adalah kandungan timbal suatu produk maksimal 20 ppm. Analisis kadar timbal yang sampai sekarang masih sering digunakan adalah dengan AAS. Namun AAS memiliki kekurangan yaitu sensitifitasnya yang masih kurang baik jika dibandingkan dengan spektrofotometer ICP. Oleh karena itu penggunaan spektrofotometer ICP perlu dikembangkan untuk analisis timbal pada bedak dengan memenuhi syarat validasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah spektrofotometer ICP dapat memenuhi syarat validasi dalam menganalisis kadar timbal pada bedak, serta mengetahui apakah bedak yang diuji telah memenuhi ambang batas yang ditentukan BPOM. Penetapan kadar timbal dilakukan dengan spektrofotometer ICP pada panjang gelombang 220,353 nm. Dari hasil validasi diketahui linieritas standar timbal memiliki koefisien determinasi (r 2) 0,999, LOD 0,76 ppb, LOQ 2,55 ppb, rerata akurasi 91,67%, dan presisi 0,75 %. Ditemukan satu sampel yang mengandung timbal dengan kadar 7,41 ± 0,39 ppm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa spektrofotometer ICP memenuhi syarat validasi dalam menganalisis kadar timbal pada bedak. Diketahui pula bahwa kadar timbal pada produk bedak yang diuji telah memenuhi ambang batas yang ditentukan BPOM. Kata kunci:
timbal, bedak, validasi, spektrofotometer ICP ABSTRACT
Face powder is a cosmetic that widely used by woman. One of cosmetic requirements is lead content less than 20 ppm. Popular method to analyzed lead content is by AAS. However, AAS has disadvantage because sensitivity of this method is not as good as ICP spectrophotometer. This method should be developed to analyze lead content in face powder. This study aims to validate a method of analysis lead content in face powder with ICP spectrophotometer, and to know which sample that has met the safety limit. Determination of lead content performed by ICP spectrophotometer on specific wavelength at 220.353 nm. The research showed linearity of the standard curve of lead has coefficient of determination (r 2 ) 0.999, LOD 0.76 ppb, LOQ 2.55 ppb, accuracy 91.67%, and precision 0.75%. One of face powder sample was found to contain lead levels of 7.41 ± 0,39 ppm. The results showed that the method of analysis of lead content in face powder with ICP spectrophotometer is validated. The lead content in the face powder samples are present in safe limit. Keywords : lead , face powder , validation , ICP spectrophotometer
menyembunyikan kekurangan pada kulit
PENDAHULUAN
Bedak termasuk dalam jenis kosmetik dekoratif
yang
ditujukan
untuk
wajah, misalnya untuk menutupi kulit wajah yang mengkilap (Tranggono &
Latifah, 2007). Bedak merupakan salah
didemonstrasikan pada subjek hewan dan
satu kosmetik yang paling banyak dipakai
manusia,
dari berbagai kalangan usia. Sebagai
membuktikan perkiraan kuantitatif dari
kosmetik maka cara pembuatan dan bahan
absorpsi dermal timbal. Timbal melintasi
penyusun dari bedak harus mengikuti
kulit yang koefisien permeabilitasnya
persyaratan keamanan sesuai dengan
rendah sekitar 10 -4 cm/jam (Hostynek,
undang-undang kesehatan. Salah satu
2003).
persyaratan kosmetik dalam hal ini bedak,
Di
beberapa
dalam
studi
tubuh,
timbal
telah
bisa
adalah kandungan logam-logam berat
menghambat aktivitas enzim yang terlibat
seperti Hg, Pb, As, Cd, Cr, Sb dan Ti harus
dalam pembentukan hemoglobin dan
negatif. Logam berat yang terkandung
sebagian kecil timbal dieksresikan lewat
dalam bedak umumnya merupakan zat
urin atau feses karena sebagian terikat oleh
pengotor (impuritis) pada bahan dasar
protein,
pembuatan bedak. Pada dasarnya logam
terakumulasi dalam ginjal, hati, kuku,
berat dapat ditemukan di alam seperti di
jaringan lemak, dan rambut (Widowati,
dalam tanah, air, dan batuan. Bahan-bahan
2008).
alam tersebut digunakan sebagai bahan
Peraturan Kepala Badan Pengawas Obat
dasar dalam industri bedak. Mengingat
dan Makanan Republik Indonesia Nomor
bedak digunakan di kulit wajah maka
HK.03.1.23.07.11.6662 tahun 2011 telah
memungkinkan logam berat tersebut
dibatasi cemarannya dalam kosmetik yaitu
masuk ke dalam tubuh melalui celah
maksimal 20 mg/kg atau 20 mg/L (20
antarsel epidermis, celah folikel rambut
ppm).
dan celah antarsel kelenjar keringat (Palar,
digunakan sebagai acuan dalam penelitian
2004).
ini.
sedangkan
Timbal
Aturan
sebagian
sendiri
ini
lagi
berdasarkan
selanjutnya
akan
Timbal (Pb) merupakan mineral yang
Analisis timbal yang sering digunakan
tergolong mikroelemen, merupakan logam
adalah dengan menggunakan pereaksi
berat dan berpotensi menjadi bahan toksik.
ditizon dan
Jika terakumulasi dalam tubuh, maka
(AAS). Ditizon dikenal sebagai salah satu
berpotensi menjadi bahan toksik pada
zat
tubuh (Wardhayani, 2006). Masuknya
sensitivitas dan selektivitas yang baik
timbal (Pb) ke dalam tubuh makhluk hidup
terhadap ion Pb 2+ dalam suasana basa,
dapat melalui saluran pencernaan, saluran
hingga dapat digunakan untuk penentuan
pernafasan, dan penetrasi melalui kulit.
timbal dengan ekstraksi klasik analit dalam
Absorpsi
medium
dermal
dari
timbal
telah
spektrofotometer serapan atom
pengkhelat
pelarut
yang
menunjukkan
organik (Rajesh &
Manikandan, 2008). Salah satu kekurangan
timbal (Pb) (1000 µg/mL) p.a, HNO 3 pekat
metode ini adalah waktu pengerjaannya
(65%) p.a, HClO4 pekat (70%) p.a, kertas
yang lama. Analisis timbal yang sampai
saring whatman nomor 42 dan akuabides.
sekarang masih populer adalah dengan
Alat-alat
yang
digunakan
pada
AAS. Namun AAS memiliki kekurangan
penelitian ini, yaitu Spektrofotometer ICP
yaitu sensitifitasnya yang masih kurang
( Horiba), neraca analitik ( Kern), hotplate
baik
dengan
( Maspion), lemari asam, pengaduk kaca,
Inductively Coupled
corong kaca, gelas arloji, sudip, dan
(ICP) (Noerpitasari & Nugroho,
sendok tanduk. Alat-alat gelas terdiri dari
jika
dibandingkan
spektrofotometer Plasma
2012).
erlenmeyer 250 mL ( Pyrex Iwaki Glass),
Menurut Noerpitasari & Nugroho
gelas beker 500 mL, ( Pyrex Iwaki Glass),
(2012), spektrofotometer ICP merupakan
gelas ukur 25 mL ( Pyrex Iwaki Glass),
instrumen
labu ukur 500 mL , 100 mL dan 10 mL
yang
digunakan
untuk
menganalisis kadar unsur-unsur logam dari
( Pyrex
suatu
digunakan pipet volume 1 mL, 2 mL, 5
sampel
metode
dengan
menggunakan
spektrofotometer
emisi.
Spektrofotometer emisi adalah metode
Glass).
Iwaki
Untuk
pipet
mL dan 10 mL ( Pyrex Iwaki Glass), pipet tetes dan propipet.
analisis yang didasarkan pada pengukuran intensitas emisi pada panjang gelombang
Cara Kerja
yang khas untuk setiap unsur. Prinsip
Penyiapan sampel
umum
pada
pengukuran
ini
adalah
Sampel bedak ditimbang sebanyak 3
mengukur intensitas energi/radiasi yang
gram
dipancarkan
yang
erlenmeyer, kemudian ditambahkan 25 mL
mengalami perubahan tingkat energi atom
akuabides, 10 mL HNO 3 pekat (65%) lalu
(eksitasi atau ionisasi). Oleh karena itu
diaduk sampai homogen. Larutan sampel
penggunaan spektrofotometer ICP perlu
kemudian dipanaskan dengan penangas air
dikembangkan untuk analisis timbal pada
pada suhu 105 -120 C sampai volumenya
bedak dengan memenuhi syarat validasi.
± 10 mL. Setelah larutan sampel dingin
oleh
unsur-unsur
dan
dimasukkan
ke
dalam
⁰ ⁰
maka ditambahkan 5 mL HNO 3 pekat METODE
(65%) dan 3 mL HClO 4 pekat (70%), lalu
Bahan dan Alat
dipanaskan lagi sampai muncul asap putih
Bahan-bahan yang digunakan dalam
dan larutan menjadi jernih. Pemanasan
penelitian ini yaitu 2 sampel bedak lokal
dilanjutkan ± 30 menit setelah muncul
dan 2 sampel bedak impor, larutan standar
asap putih lalu larutan didinginkan dan
disaring dengan kertas saring whatman
dengan rumus sebagai berikut (Gandjar &
nomor 42. Larutan sampel kemudian
Rohman, 2010).
diencerkan dengan akuabides sampai 100
µ = ± SD
mL (Badan Standarisasi Nasional, 2004).
̅
(1)
Linieritas
Pembuatan kurva kalibrasi timbal (Pb)
Uji
linieritas
dilakukan
dengan
Larutan standar timbal (Pb) (1000
membuat kurva kalibrasi yang dapat
µg/mL) encerkan hingga diperoleh larutan
menghasilkan persamaan garis regresi
standar dengan konsentrasi 0,5; 1,0; 1,5
serta nilai koefisien determinasi yaitu
dan 2,0 ppm dimana blanko yang
untuk
digunakan adalah akuabides. Larutan
konsentrasi larutan baku dengan nilai
standar hasil pengenceran dan blanko
absorbansi yang dihasilkan (Arifin et al.,
kemudian diukur intensitasnya dengan
2006). Hasil dinyatakan memenuhi syarat
spektrofotometer ICP lalu dibuat kurva
linieritas jika nilai koefisien determinasi
intensitas versus konsentrasi dan cari
(r 2) ≥ 0,997 (Chan et al., 2004).
persamaan regresi liniernya.
mengetahui
hubungan
antara
Akurasi
Penetapan kadar timbal (Pb) dalam sampel Pengukuran timbal (Pb) dilakukan
Akurasi dilakukan dengan melakukan uji
perolehan
kembali.
Proses
dengan menggunakan larutan sampel hasil
pengerjaannya dilakukan dengan cara
destruksi sebanyak 2 mL, dimasukkan ke
menentukan kadar logam dalam sampel,
dalam labu ukur 10 mL dan diencerkan
selanjutnya dilakukan penentuan kadar
dengan akuabides hingga garis tanda.
logam dalam sampel setelah penambahan
Larutan
diukur
intensitasnya
dengan
larutan standar yang jumlahnya diketahui.
ICP
panjang
Larutan standar yang ditambahkan yaitu
gelombang 220,353 nm (Dospatliev et al.,
larutan standar timbal (Pb) dengan
2012). Lalu kadarnya dihitung berdasarkan
konsentrasi 1 ppm untuk uji perolehan
persamaan regresi linier dari larutan
kembali timbal. Langkah selanjutnya
standarnya
dilakukan dengan cara yang sama dengan
Rata-rata kadar timbal (Pb)
pengerjaan awal. Dilakukan pengulangan
spektrofotometer
pada
Kadar timbal (Pb) yang diperoleh dari
sebanyak
enam
kali, lalu dihitung
hasil pengukuran masing-masing larutan
persentase perolehan kembali dengan
sampel, ditentukan rata-ratanya secara
rumus:
statistik dengan taraf kepercayaan 95%
% recovery =
- m
100
(2)
Keterangan:
LOD =
A = Kadar
zat
setelah
ditambahkan
larutan standar larutan
ditambahkan
standar dalam
yang
(5)
Sedangkan
untuk
penentuan
batas
LOQ =
10 lope
(6)
sampel HASIL DAN PEMBAHASAN
(Delviana, 2011).
Penetapan kandungan timbal pada
Hasil dinyatakan memenuhi syarat jika % recovery yang
lope
kuantitasi dapat digunakan rumus:
B = Kadar zat dalam sampel m = Kadar
3
didapat berada pada range
bedak ini dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer ICP. Penetapan kadar
80 – 110 % (González et al ., 2010).
timbal dalam sampel dilakukan pada Presisi
panjang gelombang spesifik timbal yaitu
Presisi dapat dinyatakan dengan
220,353 nm (Dospatliev et al., 2012).
nilai % relative standard deviation (RSD) .
Kadar timbal dalam sampel diperoleh
Perhitungan nilai % RSD dapat dilakukan
berdasarkan
dengan rumus sebagai berikut:
larutan standarnya yaitu y = 3098,84x +
× 100%
% RSD =
(3)
Keterangan :
RSD = Relative Standard Deviation SD = Standard Deviation
= Rata-rata kadar (µg/L)
Hasil dinyatakan diterima jika nilai % R yang diperoleh adalah ≤16 ( González
regresi
I n t e n s i t a s
7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0
y = 3098,84x + 12,56 r 2 = 0,999
1
2
3
Konsentrasi (μg/mL)
limit
deteksi
dan
limit
kuantitasi Gandjar
&
Rohman
(2010)
menyatakan batas deteksi dapat dihitung berdasarkan pada Standar Deviasi (SD), respon dan kemiringan (slope) linearitas kurva baku dengan rumus:
∑( ) SD = √ i- n-2
garis
12,56 dengan nilai r sebesar 0,999.
0
et al ., 2010).
Penentuan
persamaan
2
(4)
Gambar 1. Kurva larutan baku standar timbal Berdasarkan hasil analisis didapat kadar timbal pada masing-masing sampel seperti yang ditunjukkan pada tabel 1. Tabel 1. Nilai rata-rata kandungan timbal dalam sampel Sampel
Kadar Timbal (μg/g)
Bedak lokal 1
7,41 ± 0,39
Bedak lokal 2
-
dihasilkan kemungkinan akan tercemar
Bedak impor 1
-
oleh timbal.
Bedak impor 2
-
Data kandungan timbal yang diperoleh
Data tersebut memperlihatkan bahwa
kemudian dilakukan validasi. Parameter
hanya sampel bedak lokal 1 yang
yang digunakan, yaitu linieritas, akurasi,
terdeteksi mengandung timbal, dimana
presisi, dan penetapan LOD serta LOQ.
didapatkan rata-rata kandungan timbal
Linieritas menggambarkan kemampuan
sebesar 7,41 ± 0,39 μg/g. ementara 3
suatu
sampel bedak lainnya tidak terdeteksi
pengujian yang sebanding dengan kadar
mengandung timbal. Namun kandungan
analitik alat dalam sampel uji pada rentang
timbal yang terdapat pada sampel bedak
konsentrasi tertentu. Parameter ini dinilai
lokal 1 masih berada dibawah ambang
dari koefisien determinasi (r 2) kurva baku
batas yang diperbolehkan BPOM yaitu
yang dibuat, dimana nilai r 2 yang didapat
sebesar 20 ppm. Dengan demikian sampel
adalah sebesar 0,999 yang artinya 99,99%
bedak yang bersangkutan masih aman
perubahan intensitas dipengaruhi oleh
untuk
masyarakat.
perubahan konsentrasi timbal, dan 0,01%
Menurut Adepoju-Bello et al . (2012),
dipengaruhi faktor lain. Nilai linieritas ini
timbal yang ditemukan dalam sampel
telah memenuhi standar yang ditentukan
dikategorikan sebagai kontaminan. Timbal
yaitu ≥ 0,997 (Chen et al., 2004).
digunakan
oleh
alat
untuk
memperoleh
hasil
ini adalah pengotor dalam produk dan
Akurasi menunjukkan kedekatan hasil
tidak tercantum di label. Seperti yang telah
analisis dengan nilai sebenarnya yang
diteliti oleh Rehman et al. (2013),
dinyatakan sebagai % recovery. Hasil uji
beberapa bahan pengisi bedak seperti
perolehan
talkum masih memiliki kandungan timbal
sampel bedak lokal 1 dengan penambahan
dalam jumlah kecil. Seng oksida yang
larutan standar 1; 1,5 dan 2 ppm dapat
biasa
peningkat
dilihat pada tabel 2. Nilai % recovery ini
kemampuan menutupi kulit dan tabir surya
telah memenuhi syarat akurasi yang telah
pada produk bedak juga memiliki sedikit
ditetapkan, yaitu rata-rata hasil perolehan
cemaran timbal, karena seng dan timbal
kembali (recovery) untuk analit yang
ditambang secara bersamaan (Block,
jumlahnya antara 1 µg/mL-10 µg/mL
2006). Dengan demikian jika produsen
berada pada rentang 80-110% (González et
bedak yang bersangkutan menggunakan
al ., 2010).
digunakan
sebagai
bahan-bahan tersebut maka bedak yang
kembali
( recovery)
untuk
Tabel 2. Nilai % recovery pada sampel
kemiringan (slope) dari kurva baku untuk
bedak lokal 1 dengan penambahan larutan
masing-masing logam. Nilai LOD dan
standar 1; 1,5 dan 2 ppm.
LOQ
Sampel
Rata-rata % Recovery
untuk
analisis
timbal
dengan
spektrofotometer ICP adalah 0,76 ppb dan 2,55 ppb.
1 ppm
90,72%
1,5 ppm
92,57%
2 ppm
91,72%
Berdasarkan dari hasil yang diperoleh
Rata-rata
91,67%
dari penelitian ini diketahui bahwa
KESIMPULAN
ukuran
spektrofotometer ICP telah memenuhi
ketepatan suatu hasil analisis pada kondisi
syarat validasi dalam penentuan kadar
analisis yang sama. Kondisi analisis ini
timbal pada bedak. Hal ini dapat dilihat
dapat berupa peralatan yang digunakan,
dari nilai r 2, %recovery, %RSD, LOD dan
analis yang mengerjakan, maupun tempat
LOQ yang sangat baik, sehingga dapat
dan waktu dilakukannya analisis. Presisi
disimpulkan bahwa spektrofotometer ICP
dapat dinyatakan dengan nilai % relative
memiliki tingkat akurasi, presisi dan
(RSD). Dari hasil
sensitifitas yang sangat baik. Dari hasil
penelitian didapat %RSD untuk larutan
pengukuran kadar timbal pada empat
standar 1 ppm adalah 0,75%. Menurut
sampel bedak, ditemukan satu sampel yang
González et al . (2010) kriteria ketepatan
mengandung timbal. Karena kadar timbal
diberikan
memberikan
pada produk tersebut masih berada
simpangan baku relatif (%RSD) atau
dibawah ambang batas yang ditentukan
16% untuk sampel
BPOM, cemaran diduga berasal dari bahan
Presisi
memperlihatkan
standard deviation
jika
metode
koefisien variasi ≤
dengan konsentrasi analit 1 ppm. Parameter validasi yang keempat,
baku
dan
alat-alat
produksi
yang
mengandung timbal.
yaitu penetapan LOD dan LOQ. Tujuan penetapan Limit of Detection (LOD) dan
DAFTAR PUSTAKA
(LOQ). Nilai LOD dan LOQ ini diperoleh
Adepoju-Bello, A.A., O.O. Oguntibeju, R.A. Adebisi, N. Okpala & H.A.B Coker. 2012. Evaluation of The Concentration of Toxic Metals in Cosmetic Products in Nigeria. African Journal of Biotechnology. 11(97) : 16360-16364.
berdasarkan pada standar deviasi dan
Arifin, Z., A. Safuan & R. Pratama. 2006.
Limit of Quantitation
(LOQ) adalah untuk
menentukan batas terendah konsentrasi analit, baik yang dapat dianalisis secara kualitatif (LOD) maupun secara kuantitatif
Validasi
Metode
Analisis
Logam
Copper (Cu) dan Plumbum (Pb) dalam Jagung dengan Cara Spektrofotometer Serapan Atom .
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner, Jakarta. Badan Standarisasi Nasional. 2004. Cara uji timbal (Pb) secara destruksi asam dengan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). SNI 06-6992.3-2004.
Block, L. 2006. Where Lead Hides. Lead Poisoning Prevention Program, University of North Carolina. Asheville. BPOM RI. 2011. Peraturan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan Republik Indonesia No. Hk.03.1.23.04.11.03724 Tentang Cemaran Mikroba dan Logam Berat dalam Kosmetika. Chan, C.C, H. Lam, Y.C Lee & X. Zhang. 2004. Analytical Method Validation and Instrument Performance Verification. John Wiley & Sons, Inc.
New Jersey. Delviana, W. 2011. Penetapan Kadar Kalium dan Natrium pada Pisang (Musa Paradisiaca, L) secara Spektrofotometri Serapan Atom .
Skripsi Program Ekstensi Sarjana Farmasi, Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Sumatra Utara. Dospatliev, L., K. Kostadinov, G. Mihaylova & N. Katrandzhiev. 2012. Determination of Heavy Metals (Pb, Zn, Cd and Ni) in Eggplant. Trakia Journal of Sciences. 10 : 31-35. Gandjar, I.G. & A. Rohman. 2010. Kimia Farmasi Analisis. Pustaka Pelajar. Yogyakarta. González, A.G., M.Á. Herrador & A.G. Asuero. 2010. Intra-Laboratory Assessment of Method Accuracy
(Trueness and Precision) by Using Talanta. Validation Standards. :1995 – 1998. 82 Hostynek, J.J. 2003. Lead, Manganese and Mercury: Metals in Personal-Care Products. Cosmetics and Toiletries Magazine. 116 : 8. Noerpitasari, E & A. Nugroho. 2012. Validasi Metode Analisis Unsur Tanah Jarang (Ce, Eu, Tb) dengan Alat ICP-AES Plasma 40 . Seminar
Nasional VIII SDM Teknologi Nuklir, Serpong. Palar,
H.
1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam berat . PT. Reneka Cipta. Jakarta.
Rajesh, N & S. Manikandan. 2008. Spectrophotometric determination of lead after preconcentration of its diphenylthiocarbazone complex on an Amberlite XAD-1180 column. Spectrochim Acta A. 70 : 754-757. Rehman, G., I. H. Bukhari, M. Riaz, N. Rasool, A. Khalid, U. Sattar & H. S. Manzoor. 2013. Determination of Toxic Heavy Metals in Different Brands of Talcum Powder. International Journal of Applied and Natural Sciences (IJANS). 2 : 45-52.
Tranggono, R.I & F. Latifah. 2007. BP: Ilmu Pengetahuan Kosmetik . PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Wardhayani, S. 2006. Analisis Risiko Pencemaran Bahan Toksik Timbal (Pb) pada Sapi Potong di Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sampah Jatibarang Semarang . Tesis Program
Pasca Sarjana, Diponegoro, Semarang.
Universitas
Widowati, W. 2008. Efek Toksik Logam Pencegahan Dan Penanggulangan Pencemaran. Andi. Yokyakarta.
