View
7
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
Bioanalisis-Instrumentasi VeterinerOleh. Prof. Dr. Mochamad Lazuardi
Buku-buku bacaan Douglas A. Skoog. 2003. Principle of
Instrumental Analysis. 7th Ed. USA: Saunderss College Publisihing
Willard HH, Merritt LL, Dean JA, 2000. Instrumental Methods of Analysis. 10th Ed. India : EWP Publisher
United State Pharmacopoeia XXX. 2001. USA: USP Publisher.
Chamberlin J, 2000. Analysis of Drugs in Biological Fluids. 4th Printing. USA: CRC Press
Lazuardi M. Biofarmaseti dan Farmakokinetik Klinik Medis Veteriner.Ghalia Indonesia(2010)
Bacaan tambahan : Ellison SLR, Rosslein M, Williams A, 2000.
Quantifyong Uncertainty in Analytical Measurement. 2nd Ed. UK: EURACHEM. CITAC
EURACHEM, CITAC, 2003. Traceability in Chemical Measurement. UK: EURACHEM. CITAC
Steiner EH, 1982. Planing and analysis of results of collaborative test. In AOAC. Statistical Manual of the Association of Official Analytical Chemist. 3rd Printed, USA: The AOAC Press
Yourden WJ, 1982. Statistical Techniques for Collaborative Test. In AOAC. Statistical Manual of the Association of Official Analytical Chemist. 3rd
Printed, USA: The AOAC Press
PILIHAN KERJA ANALISIS
BIAYA
KECANGGIHAN INSTRUMEN
Hasil reprodusibel &
ripitabel
Prasyarat analisis hayati (bioanalisis) : Pemilihan metode kerja, alat baca dan
sensing detektor Pemilihan tingkat kemurnian chemical
substance - Tingkat teknis - Farmasetik grade dan atau Food grade - Pro analisis - Tingkat spesifikasi instrument Contoh Aqua pro spectrofotometer, Metanol Pro HPLC, PBS Pro RT
PCR, dsb - Certified Referance Material (CRM) Sampel preparasi Validasi metode Quantifikasi
Lingkup kerja analisis hayati veteriner Chemical substances yang masuk dalam
tubuh hewan Chemical substances asal tubuh hewan
ataupun tanaman untuk kesehatan hewan (organ, darah & derivatnya, urine, air susu, elektrolit tubuh, tanaman, kortek, radix, flora, buah, enzim, fitokimia sibstances dsb)
Kimia forensi veteriner
Tingkat kebutuhan bioanalisis verteriner Banyaknya senyawa kimia yang berkembang
saat ini Banyaknya tugas yang harus diselesaikan Tuntutan ketajaman analisis Hasil analisis yang disyaratkan harus tetap
handal dan dapat dipercaya
Keterangan Mis : Banyaknya senyawa kimia yang berkembang
sementara dampak terhadap subyek hewan makin besar, pada keadaan demikian maka kebutuhan akan kerja bioanalisis makin meningkat
Tuntutan pekerjaan, misalnya pemeriksaan residu kimia pada hasil olahan asal hewan ataupun hal-hal lain yang memerlukan kecepatan tinggi
Pemeriksaan elektrolit atau chemical substances keperluan riset dan kehakiman yang memerlukan ketajaman analisis tinggi (sehingga tidak mungkin dilakukan dengan cara pengukuran reaksi kimia). Hal tersebut disebabka tuntutan untuk mengukur residu kimia dalam ukuran yang sangat kecil, maka dibuthkan instrumen untuk mengukur dan membutuhkan metode sangat selektif sehingga dapat memisahkan hasil baca antara impurity dengan analit yang akan diperiksa
Persyaratan analisis
Kualitatif
Harus spesifik: pada pengamatan dan pengukuran hasilnya harus tetap sama
Kuantitatif
Diukur kapanpun hasil harus harus sama (reprodusibel)
Sifat tersebut bila diukur dapat akurat
Mengapa dinamakan Analisis fisiko kimia instrumentasi ? Bioanalisis pada umumnya melakukan pemeriksaan
berdasarkan : - Sifat fisika chemical substances - Sifat fisikokimia chemical substances Menggunakan peralatan baca (Instrumentasi) Digunakan untuk pengamatan kualitatif dan
pengukukran kuantitatif terhadap suatu atom atau molekul dan diinterpretasikan melalui pengubahan sinyal-sinyal listrik.
PRINSIP-PRINSIP BIOANLISIS PRINSIP DASAR
- Terjadinya/adanya perbedaan sifat fisika atau fisikokimia - Bagaimana pengukurannya → prinsip alat - Hukum-hukum yang berlaku LINGKUP DAN KETERBATASAN - Karena sifat bahan yang diukur (misalnya untuk
mengukur asam harus membutuhkan panjang gelombang tertentu)
- Karena keterbatasan alat pengukuran - Karena hukum yang berlaku - Karena masih ? selektifitas dan sensitifitas metode - Karena kemampuan manusia APLIKASI DAN INTERPRETASINYA - Perlu pengalaman
Penetapan metode, alat baca dan sensing detektor Metode : Dapat dikerjakan dengan peralatan yang ada dilab
tersebut atau berkolaborasi dengan lab diluar institusi, atau dilakukan mdifikasi alat dengan membuat alat-alat yang mampu dilakukan didalam negeri
Alat baca : Dibutuhkan peralatan yang bersifat runing well Sensing detektor : Dibutuhkan peralatan dengan detektor yang telah
dilakukan kalibrasi secara berkala
Kemurnian bahan kimia yang digunakan Syarat bahan kimia yang digunakan harus memiliki
kemurnian tinggi. Hal tersebut dimaksudkan agar tak menyebabkan gangguan hasil baca dari analit yang akan diukur
ANALYTICAL TESTS AND SPECIFICATIONS
7
Physical DataEluotropic Value, : 0.50Polarity Index: 6.2Viscosity:(cP,25C) 0.34Density (g/ml): 0.786Boilling Point (C ): 82Percen Water Soluble in Solvent MiscibleRefractive index (25C) 1.341
20 15
J.T.Baker Manufacturing Process
• The Process - Because purity and consistency are not always obtained solely through distillation, we employ a multi-step purification process.– A combination of chemical and non-chemical pretreatments, plus
high efficiency distillation and non-distillation processes, yields solvents of superb quality and lot-to-lot consistency.
• Application Specific Manufacturing - Mallinckrodt Baker distills HPLC solvents during manufacturing in order to meet HPLC grade specifications. Many competitors simply lot select ACS material that meets their HPLC specifications.– This can mean that they have an inconsistent supply of HPLC
solvents, depending on whether or not they have material that meets their HPLC solvent specifications.
ANALYTICAL TESTS AND SPECIFICATIONS
ANALYTICAL TESTS AND SPECIFICATIONS7
Certified Reference Material (CRM) Suatu standard baku analit harus memiliki
kemurnian tinggi dan dibuktikan dengan sertifikat yang disertakan dalam wadah baku analit.
Pada obat-obatan atau asam amino serta beberapa hormon dan enzim, telah diproduksi oleh suatu badan khusus pada tingkat CRM yang ditunjuk oleh Badan Kesehatan Dunia atau Badan Pangan Dunia yang berkedudukan di Stockholm. Badan khusus tersebut adalah : WHO Collaborating Centre for Chemical Referance Substances, Apoteksbolaget AB, Centtralaboratoriet, S-105 14, Stockholm Sweden.
Bagaimana analisis hayati menggunakan instrumentasi Analisis hayati berkembang sangat canggih dengan
Lingkup :
Segala macam kajian analisis tentang senyawa bioaktif
Falsafah :
memanfaatkan sifat spesifik dari atom, ikatan atom-atom, gugus-gugus ataupun fragment-fragment yang dimiliki oleh senyawa bioaktif tersebut.
Bagaimana aplikasi falsafah tersebut ? Pengamatan/pengukuran sifat spesifik
bermanfaat untuk mengenali senyawa bioaktif (Disebut analisis kualitatif)
Selanjutnya dicari hubungan melalui kajian hukum yang berlaku (hubungan linier, kuadratik, resiprokal atau logaritmik), antara sifat spesifik tersebut dengan keadaan atau jumlah senyawa bioaktif yang dianalisa (Disebut analisa kuantitaif)
Keterangan :
Ada banyak sifat spesifik yang dimiliki suatu senyawa bioaktif yang dapat dimanfaatkan untuk analisis
Sifat spesifik dapat berupa :
- Sifat kimia
- Sifat fisika
- Sifat fisikokimia
Awal teori kuantum
Pada awal abad mulai diteliti perilaku suatu cahaya oleh Sir Isac Newton dengan mengemukakan suatu model corpuscle
Hingga tahun 1850, pengertian cahaya masih seperti Newton yaitu :
Arah penyebaran
Jarak
Gan
ggua
n A
Cahaya
Dipencarkan dalam ruang seperti gerakan gelombang. Gelombang dalam satu gerakan pada panjang gelombang tertentu. Cahaya tampak berkisar antara 400 nm – 700 nm
Kecepatan cahaya (c)= 3.10 8 m/detik Mengingat cahaya bergerak dalam beberapa
gelombang maka : . = c, dimana merupakan frekuensi
Dengan demikian cahaya yang dilihat adalah sebagian kecil dari berbagai jenis radiasi pada suatu spektrum elektro magnetik
Prinsip dasar
Interaksi Radiasi Elektro Magnetik (REM) vs., molekul menghasilkan 3 hal.
REM panjang gelombang
() terpendek Radiasi sinar kosmis dan terpanjang gelombang radio. Seluruh radiasi sinar kosmis s/d gelombang radio disebut spektrum EM
REM
Hamburan (Scattering)
Absorpsi
Emisi
Raman Spec.
UVS
IR SpecAbsorpsi disertai emisi menghasilkan fotoluminense
Flouresence Spec
Radiasi Elektro Magnetik
900 nm
200 nm
Energi cahaya
Max plank (1900), Ilmuwan Jerman menyatakan bahwa Energi (kuanta)adalah E = h., dimana h adalah tetapan proporsional (tetapan Plank).
h. = disebut foton Einstein : E p (momentum) = masa x kecepatan = ---.c c2
Spektrum UV
Sumber Radiasi lampu Hidrogen, Deuterium, Xenon Radiasi ultra lembayung jauh 100 nm-190 nm (tak
pernah digunakan karena diabsorbsi udara o.k harus vakum)
Radiasi ultra lembayung 200 nm-380 nm Yang bisa terbaca struktur terkonjugasi (- = - = dst) Umumnya struktur terkarakteristik
Spektrum visible
Sumber radiasi lampu Tungsten Radiasi kuntinyu 350 nm s/d 2500 nm Dapat menghasilkan radiasi IR dekat
Hukum Lambert Beer
Intensitas radiasi akan menurun secara eksponensial bila jumlah molekul pengabsorbsi naik secara aritmatik
dT - -------= k.I dtI = Intensitas cahaya pada
panjang gelombang tertentu, t = tebal medium, k = faktor kesetimbangan
REM
I0It
Interaksi REM dengan molekul
Molekul terjadi perubahan energi eksitasi menjadi :
Energi translasi Energi rotasi Energi vibrasi Energi elektronik
(khusus UV-Vis)
E
= (bonding)
= bonding
n= non bonding)* = (anti bonding)
* = (anti bonding)
Pembagian bioanalisis
Berdasarkan ikatan sense dan antisense disebut bioanalisis immunoassay
- EIA - Immuno histokimia - ELISA - CATT - RIA - RT-PCR dsb - SDS Page dg Western &
Northern Blot
Berdasarkan perbedaan sifat fisika dan fisikia kimia substances disebut kelompok bianalisis instrumentasi fisiko kimia
- Detektor optik - Berat molekul dan ionisasi - Adsopsrsi dan Partisi - Analisis termal - Elektrokimia - Lain-lain - Gabungan - Optical Rotation density
Klasifikasi instrument
Kelompok spektroskopi - Spektrofotometer UV-Vis - Spektrofotometer Infra merah/FT IR - Spektrofotometer Flouresence - Spektrofotometer Absorbsi Atom - Spektrofotometer Raman - Spektrofotometer reseonance magnetik inti - Sektrofotometer masa
Klasifikasi kromatografi
Berdasarkan pelaksanaanya - Kromatografi kolom - Kromatografi planar Berdasarkan fase gerak - Kromatografi cair - Kromatografi gas Berdasarkan proses terjadinya pemisahan - Kromatografi partisi - Kromatografi adsorbsi - Kromatografi eksklusi - Kromatografi penukar ion
Kelompok elektro kimia
Potensiometri Konduktometri Voltametri Amperometri Kulometri Elektrogravimetri Analisis termal – Determinat Thermal
analysis, Determinat Scaning Colorimetri
Kelompok penggandengan
Kromatografi gas dengan FTIR atau Spectra massa
KCKT dengan FTIR atau spektra massa
TERIMA KASIH. PROF. DR. MOCH. LAZUARDI