APLIKASI KROMATOGRAFI GC

Contoh pengaplikasian kromatografi GC dalam dunia kesehatan, dapat diamati dari beberapa bidang yaitu bioteknologi, klinik, dan lingkungan.

 

a) Pada Bidang Bioteknologi

Dalam bidang bioteknologi, kromatografi mempunyai peranan yang sangat besar. Misalnya dalam penentuan, baik kualitatif maupun kuantitatif, senyawa dalam protein. Protein sering dipilih karena ia sering menjadi obyek molekul yang harus di-purified (dimurnikan) terutama untuk keperluan dalam bio-farmasi. Kromatografi juga bisa diaplikasikan dalam pemisahan molekul-molekul penting seperti asam nukleat, karbohidrat, lemak, vitamin dan molekul penting lainnya. Dengan data-data yang didapatkan dengan menggunakan kromatografi ini, selanjutnya sebuah produk obat-obatan dapat ditingkatkan mutunya, dapat dipakai sebagai data awal untuk menghasilkan jenis obat baru, atau dapat pula dipakai untuk mengontrol kondisi obat tersebut sehingga bisa bertahan lama.

b) Pada Bidang Klinik

Dalam bidang clinical (klinik), teknik ini sangat bermanfaat terutama dalam menginvestigasi fluida badan seperti air liur. Dari air liur seorang pasien, dokter dapat mengetahui jenis penyakit yang sedang diderita pasien tersebut. Seorang perokok dapat diketahui apakah dia termasuk perokok berat atau ringan hanya dengan mengetahui konsentrasi CN- (sianida) dari sampel air liurnya. Demikian halnya air kencing, darah dan fluida badan lainnya bisa memberikan data yang akurat dan cepat sehingga keberadaan suatu penyakit dalam tubuh manusia dapat dideteksi secara dini dan cepat.

Sekarang ini, deteksi senyawa oksalat dalam air kencing menjadi sangat penting terutama bagi pasien kidney stones (batu ginjal). Banyak metode analisis seperti spektrofotometri, manganometri, atau lainnya, akan tetapi semuanya membutuhkan kerja ekstra dan waktu yang cukup lama untuk mendapatkan hasil analisis dibandingkan dengan teknik kromatografi.

Dengan alasan-alasan inilah, kromatografi kemudian menjadi pilihan utama dalam membantu mengatasi permasalahan dalam dunia bioteknologi, farmasi, klinik dan kehidupan manusia secara umum.

c) Dalam bidang lingkungan

Dalam masalah lingkungan, sebagai konsekuensi majunya peradaban manusia, berarti permasalahan pun semakin “maju”. Salah satu permasalahan serius yang dihadapi oleh negara-negara berkembang dan utamanya negara maju adalah persoalan global warming (pemanasan global). Menurut survei National Institute for Environmental Studies, Japan, tahun 2006 lalu, bahwa masyarakat di Jepang memperkirakan tingkat pemanasan global merupakan masalah lingkungan paling serius dan tingkatannya hampir 7 kali lipat dari satu dekade yang lalu saat polling kali pertama dilakukan pada tahun 19972). Seiring dengan hal itu, permasalahan lingkungan pun semakin meningkat. Disinilah, teknik kromatografi mengambil peran paling penting dalam environmental analysis (analisis lingkungan) ini.

Pada dasarnya permasalahan lingkungan bisa dibagi ke dalam 3 bagian : water hygiene, soil hygiene dan air hygiene. Sebagai contoh, kualitas air (misal : air ledeng, air sungai, air danau, air permukaan) dapat diketahui salah satunya dengan mengetahui jenis anion dan kation yang terkandung dalam sampel air tersebut sekaligus jumlahnya. Apakah mengandung logam-logam berbahaya atau tidak.

Demikian halnya pada daerah yang terkena acid rain (hujan asam). Antisipasi dini dapat dilakukan dengan mengetahui secara dini kandungan sulfate ion, SO₄^2- (ion sulfat) dan nitrogen trioxide ion, NO^3- (nitrogen trioksida) yang terdapat dalam air hujan tersebut. Terbentuknya hujan asam disebabkan gas sulfur oxide, SOx dengan uap air dan membentuk asam sulfat (H₂SO₄), demikian pula nitrogen oxide NOx dapat membentuk asam nitrat (HNO₃) di udara. Reaksi-rekasi ini mengambil waktu berjam-jam atau bahkan berhari-hari di udara hingga akhirnya jatuh ke bumi dalam bentuk hujan asam.

Di beberapa negara maju seperti Jepang, Amerika, Eropa, Kanada, dan beberapa negara lainnya, monitoring udara dan air hujan menjadi sangat penting tidak hanya untuk memperkirakan efek dari polusi itu tapi yang lebih penting lagi adalah memonitor progress (perkembangan) control polusi dari global ecology (ekologi global).

Kontrol kondisi air hujan ini menjadi penting karena beberapa efek yang fatal yang mungkin bisa terjadi, di antaranya jatuhnya hujan asam dapat meningkatkan keasaman danau, sungai, bendungan yang pada akhirnya mungin dapat menyebabkan kematian pada kehidupan air. Demikian pula keasaman pada tanah dapat meningkat dan merembes ke air permukaan tanah yaitu sumber air minum sehari-hari.

APLIKASI KROMATOGRAFI HPLC

Beberapa aplikasi HPLC dalam kehidupan :

1)   HPLC dengan prinsip kromatografi banyak digunakan pada industri farmasi dan pestisida.

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 yang dikombinasikan dengan kolom butiran berlapis zat berpori.

4)   Morfin, heroin dan semacamnya telah dapat dipisahkan dengan rezin Zipax-SAX.

5)   Dapat memisahkan vitamin-vitamin yang larut dalam air.

6)   Digunakan untuk menentukan berat molekul polimer dan masalah-masalah biokimia.

7) Kromatografi cairan kinerja tinggi (KCKT/HPLC) digunakan untuk memisahkan golongan-golongan takatsiri, misalnya terpenoid tiggi, segala jenis senyawa fenol, alkaloid, lipid dan gula.

8) HPLC cocok digunakan untuk memisahkan minyak atsiri. Minyak atsiri terdiri atas campuran yang sangat rumit menjadi golongan-golongan senyawa atau memisahkan golongan senyawa menjadi komponen-komponennya.

Beberapa contoh penelitian     :

Analisis Anion Nitrat (NO₃^-)

Nitrat sebagai hasil proses alami atau industri akan bisa memasuki bahan alam atau bahan industri seperti air yang sangat dibutuhkan manusia atau untuk kebutuhan industri. Kandungan dalam jumlah tertentu akan sangat mempengaruhi kualitas air tersebut. Untuk itu diperlukan suatu metode analisis yang teruji untuk mengukur kandungan nitrtat tersebut. Dengan menggunakan HPLC sebagai instrumen analisis dan dengan pengembangan metode dapat diketahui validitas penggunaan HPLC untuk analisis anion nitrat. Dari beberapa model pemutakhiran HPLC diketahui metode analisis HPLC dengan kolom IC Pak Anion serta eluen campuran Na-Borat glukonat : Butanol : Asetonitril (1:1:10) dan detektor Konduktivitas dapat menganalisis ion nitrat dalam air tangki reaktor, dengan batas deteksi 3,661 ppm dan sensitivitas 0,01 ppm serta uji recovery 110,41+ 1,59%.

Analisis Vitamin C

Metode HPLC juga dapat digunakan sebagai dasar dari analisis vitamin C, yakni dalam menentukan susunan kimianya.Susunan kimia vitamin C ditemukan pada tahun 1933 oleh ilmuwan Inggris dan Swiss. Isolasi asam askorbat mula-mula ditemukan oleh King dari USA dan Szent-Gyorgy dari Hungaria. Vitamin ini mempunyai dua bentuk, yaitu bentuk oksidasi (bentuk dehydro) dan bentuk reduksi. Kedua bentuk ini mempunyai aktivitas biologi. Dalam makanan bentuk reduksi yang terbanyak. Banyak dehydro dapat terus teroksidasi menjadi diketogulonic acid yang inaktif.

Analisis Ekstrak Etanol Rimpang Tanaman Zingiberaceae

Rimpang tanaman Zingiberaceae pada umumnya mengandung metabolit sekunder golongan minyak atsiri sebagai zat kandungan yang menguap dan golongan lain berupa zat yang tidak menguap dan bahkan pada beberapa Curcuma spp. dan Kaempferia spp. terdapat komponen utama yang terkristalkan dari ekstrak total yang diuapkan pelarutnya (etanol, heksan) sebagai komponen utama. Banyaknya komponen kandungan dalam rimpang dengan berbagai polaritas menuntut penggunaan metoda analisis kromatografi instrumental dengan selektifitas (resolusi) yang tinggi, kromatografi cari kinerja tinggi (HPLC) untuk komponen yang termolabil, seperti dilakukan untuk stabilitas kandungan gingerol dari rimpang Jahe dan andrografolid dari Sambiloto.

Untuk mendapatkan metoda HPLC dengan resolusi tinggi dibutuhkan cara eluasi gradient, dengan program menurun polaritasnya, yaitu mulai dari 10% metanol sampai metanol 100% dan pada umumnya ditambahkan asam fosfat sebagai cara untuk menekan ionisasi senyawa metabolit sekunder tanaman yang umumnya bersifat asam, seperti prinsip pasangan ion.

Sampel analisis HPLC dibuat dari simplisia rimpang bentuk serbuk dimaserasi-perkolasi dengan pelarut bahan sampai diperoleh perkolat 10 kali berat bahan. Perkolat diuapkan dengan rotavapor sampai diperoleh kepekatan 1 ml ekstrak = 1 gram serbuk simplisia, diperoleh suatu ekstrak total. Sebelum ekstrak dianalisis HPLC, dilarutkan kembali dalam metanol ( 10X), kemudian dilakukan filtrasi melalui " Sepak " (SPE C18 1 X 1 cm) untuk selanjutnya diinjeksikan sejumlah 20 ul ke HPLC.

Kondisi HPLC dalam penelitian adalah sbb.: Eluasi dilakukan gradien pada kondisi awal Solvent-A (As-fosfat 0,1 N dalam aquabidestillata) : Solvent B
(Metanol pro HPLC) = 90 10; kemudian program gradien linear selamn 35 menit menuju 100% Metanol, dilanjutkan 15 menit Metanol 100%, dilanjutkan program pencucian kolom dengan 40% MetOH selama 10menit, dan diakhiri kembali kekondisi awal (10% MetOH) dalam waktu 5 menit. Kromatogram direkam selama total waktu 60 menit. Setiap kali injeksi bahan uji (ekstrak) memerlukan waktu 75 menit, kemudian dapat langsung diinjeksikan bahan uji berikutnya. Analisis HPLC dilakukan pada setiap sampel ekstrak dengan kondisi eluasi dan deteksi pada panjang gelombang 254 nm 365 nm. Analisis data : Sidik jari HPLC masing-masing ekstrak dianalisis dan dibedakan berdasarkan jumlah puncak komponen dan waktu retensinya untuk dicari karakterisasinya jika ada dalam campuran atau dalam produk.

Dari hasil pengamatan kromatogram, dapat disimpulkan bawah pada ekstrak C.domestica, C.xanthorrhiza dan C.zedoaria, jumlah puncak pada 254nm sama dengan jumlah puncak yang muncul pada 365nm juga dan jumlah puncak pada 365nm lebih besar dari pada jumlah puncak 254nm, sehingga untuk membuat sidik jari kromatogram HPLC terbaik digunakan deteksi pada 365nm. Pada ekstrak Alpinia galanga, Z.cassumunar, Z.zerumbet dan K.galanga, jumlah puncak pada 365nm sama dengan jumlah puncak yang muncul pada 254nm juga dan jumlah puncak pada 254nm lebih besar dari pada jumlah puncak 365nm, sehingga untuk membuat sidik jari kromatogram HPLC terbaik digunakan deteksi pada 254nm. C heyneana, C aeroginosa, Z offinalis, K pandurata, K angustifolia dan K rotunda jumlah puncak yang muncul sama pada 254nm dan 365nm lebih kecil dari jumlah puncak pada 254nm dan pada 365nm, sehirigga untuk pembuatan sidik jari kromatogram HPLC harus digunakan kombinasi deteksi pada 254nm clan 365nm.

Pengukuran Tingkat Kematangan Buah Manggis

Mutu buah-buahan segar saat ini umumnva masih dievalusi secara manual yang menggunakan tanda-tanda visual seperti warna kulit. Hasil evaluasi visual yang hanya menilai sifat fisik bagian luar ini tidak selalu mencerminkan tingkat kematangan dan kerusakan bagian dalam buah. Bila ingin menentukan mutu bagian dalam buah harus digunakan cara kimia basah (HPLC) yang bersifat merusak. Dalam menanggulangi masalah ini perlu dilakukan suatu penelitian mengenai teknologi tertentu yang dapat dimanfaatkan untuk menentukan mutu bagian dalam buah-buahan secara tidak merusak.

Hasil penelitian tugas akhir yang telah dilakukan menunjukkan bahwa metode ultrasonik dapat dipakai untuk menentukan tingkat kematangan buah manggis secara tidak merusak. Berdasarkan basil kalibrasi 80 buah manggis, kecepatan gelombang ultrasonik yang merambat melalui buah manggis untuk tiap tingkat kematangan mempunvai nilai yang berbeda-beda. Buah manggis yang masih mentah mempunyai kecepatan gelombang ultrasonik rata-rata 337.4 m/s, untuk buah setengah matang 369.1 m/s, buah matang 397.4 mis, serta untuk buah Iewat matang mempunyai nilai kecepatan rata-rata 449.6 mis. Nilai kecepatan rata-rata gelombang ultrasonik yang merambat pada tiap tingkat kematangan buah digunakan untuk membuat suatu persamaan empiris. Persamaan ini menghubungkan tingkat kematangan terhadap kecepatan gelombang ultrasonik untuk memperkirakan tingkat kematangan berdasarkan ultrasonik. diperoleh Tk = 0.0268 V 7.9258.

Persamaan empiris yang diperoleh diuji dengan pengukuran kecepatan pada berbagai kondisi buah dengan warna visual yang beraneka ragam. Berdasarkan basil uji coba 100 buah manggis diperoleh perbedaan perkiraan kematangan antara ultrasonik dan warna kulit. Perbedaan tersebut mencapai 21%, hal ini menunjukkan bahwa warna kulit belum tentu mencerminkan tingkat kematangan dan kerusakan bagian dalam buah.

Pendugaan Kandungan Senyawa Bioaktif Atau Senyawa Penciri Beberapa Tanaman Obat

Secara kualitatif dan kuantitatif suatu senyawa aktif dapat diketahui antara lain melalui metode HPLC (High Performance Liquid Chromatography) dan FTIR (Fourier Trasfrorm Infrared). Penentuan kandungan senyawa aktif atau senyawa penciri dilakukan melalui proses yang panjang meliputi penghancuran bahan, pelarutan, dan pengukuran dengan HPLC dan FTIR. Proses ini memerlukan waktu dan biaya yang relatif mahal. Untuk itu sangat diperlukan metode yang handal tetapi relatif mudah untuk dioperasikan. Alternatif cara penentuan lain yang menyatakan hubungan antara kandungan senyawa aktif atau penciri hasil pengukuran HPLC dengan data hasil pengukuran FTIR (absorban).

Ketersediaan model ini akan menghemat waktu dan biaya. Pada tahun pertama dilakukan penentuan metode ekstraksi terbaik untuk senyawa aktif Gingerol dan Kurkumin yang berasal dari hasil pengamatan contoh petani jahe dan temulawak daerah Kulonproggo dan Karanganyar. Pada tahun pertama penyusunan model kalibrasi menggunakan dua sumber yaitu data simulasi dan data pengamatan petani jahe dan temulawak daerah Kulonprogo dan Karanganyar. Pendekatan terbaik untuk kalibrasi yang diperoleh pada tahun pertama digunakan untuk penyusunan model kalibrasi data persentase transmitan Gingerol dan Kurkumin tanaman hasil percobaan pada tahun kedua. Model kalibrasi yang diperoleh pada tahun kedua merupakan model terbaik berdasarkan data simulasi, data hasil pengamatan (Karanganyar dan Kulonprogo) serta data hasil percobaan. Pada tahun ketiga dilakukan validasi model kalibrasi yang diperoleh apda tahun sebelumnya dengan cara menerapkannya pada data konsentrasi dan persentase transmitan Gingerol dan Kurkumin yang berasal dari hasil pengamatan jahe dan temulawak yang diambil dari contoh Bogor, Cianjur, Kuningan, Majalengka dan Sukabumi.

ANATOMI FISIOLOGI : GOT, GPT, dan Gamma GT

GOT

Glutamic Oxaloacetic Transaminase (GOT) adalah suatu enzim yang berhubungan dengan sel parenkim hati. GOT juga disebut aspartateaminotransferase (AST). Pemeriksaan GOT merupakan pengukuran kadar GOT dalam darah. Pemeriksaan ini kurang spesifik untuk mendeteksi kerusakan hati, karena enzim GOT juga dihasilkan oleh sel lain seperti sel jantung dan sel otot skelet.

Pemerikasaan GOT dimaksudkan untuk memantau dan menetapkan terapi bagi penderita hepatitis atau kanker hati, dengan demikian prosedur pengobatan akan lebih tepat dan terarah.

            Enzim GOT mengkatalisis perpindahan gugus amino dari aspartat kepada 2-oksoglutarat untuk menjadi L-glutamat dan oksaloasetat. 

       GPT

GPT adalah singkatan dari Glutamic Piruvic Transaminase. GPT atau juga dinamakan ALT (alanin aminotransferase) merupakan enzim yang banyak ditemukan pada sel hati serta efektif untuk mendiagnosis destruksi hepatoseluler.

Enzim ini dalam jumlah yang kecil dijumpai pada otot jantung, ginjal dan otot rangka. Pada umumnya nilai tes GPT/ALT lebih tinggi daripada GOT/AST pada kerusakan parenkim hati akut, sedangkan pada proses kronis didapat sebaliknya.

            Pada manusia, enzim GPT ini banyak disebabkan oleh indikasi kerusakan hati, dalam analisis klinik, pemeriksaan GPT dilakukan untuk : Identifikasi penyakit hati, terutama sirosis dan hepatitis yang disebabkan oleh alkohol, narkoba, atau virus, membantu memeriksa kerusakan hati, mengetahui apakah penyakit kuning disebabkan oleh darah atau penyakit hati, melacak dampak kolesterol dampak obat-obatan lainnya yang dapat merusak hati. 

            Gamma-glutamil transferase (GGT)

            Gamma-glutamil transferase (GGT) adalah enzim yang ditemukan terutama di hati dan ginjal, sementara dalam jumlah yang rendah ditemukan dalam limpa, kelenjar prostat dan otot jantung. Gamma-GT merupakan uji yang sensitif untuk mendeteksi beragam jenis penyakit parenkim hati. Kebanyakan dari penyakit hepatoseluler dan hepatobiliar meningkatkan GGT dalam serum. Kadarnya dalam serum akan meningkat lebih awal dan tetap akan meningkat selama kerusakan sel tetap berlangsung.

GGT adalah salah satu enzim mikrosomal yang bertambah banyak pada pemakai alkohol, barbiturat, fenitoin dan beberapa obat lain tertentu. Alkohol bukan saja merangsang mikrosoma memproduksi lebih banyak enzim, tetapi juga menyebabkan kerusakan hati, meskipun status gizi peminum itu baik. Kadar GGT yang tinggi terjadi setelah 12-24 jam bagi orang yang minum alkohol dalam jumlah yang banyak, dan mungkin akan tetap meningkat selama 2-3 minggu setelah asupan alkohol dihentikan. Tes gamma-GT dipandang lebih sensitif daripada tes fosfatase alkalis (alkaline phosphatase, ALP).

            Metode pemeriksaan untuk tes GGT adalah spektrofotometri atau fotometri, dengan menggunakan spektrofotometer/fotometer atau alat kimia otomatis. Bahan pemeriksaan yang digunakan berupa serum atau plasma heparin.

Enzim gamma-glutamil transferase untuk pertama kalinya dikemukakan oleh Hanes dalam tahun 1950. Enzim ini juga dinamakan gamma-glutamil transpeptidase atau disingkat GGT. Pada awal tahun 60-an gamma-glutamil transferase telah menarik perhatian klinik dan hubungan antara penyakit-penyakit tertentu dengan peningkatan kadar enzim tersebut dalam serum telah diselidiki. Beberapa tahun kemudian pemeriksaan enzim gamma-glutamil transferase serum merupakan suatu pemeriksaan rutin dalam klinik untuk memperkuat diagnosis berbagai macam penyakit

Fungsi enzim gamma-glutamil transferase ialah mengkatalisis pemindahan gugus gamma-glutamil dari suatu peptide yang mengandung gugus tersebut, misalnya glutation, kepeptida lain atau ke asam amino. sebagai akseptor gugus gamma glutamil airpun dapat berperan, dan bila ini terjadi maka yang berlangsung adalah proses hidrolisis. Gamma-glutamil transferase adalah suatu glikoprotein dengan bagian karbohidratnya sebanyak 20%. Molekul enzim juga mengandung gugus sulfhidril. Di dalam tubuh enzim terutama terikat pada membran-membran sel epitel dan limfoid. Pada isolasi enzim telah ditemukan bentuk dengan berat molekul 200.000 yang dinamakan "heavy form". Bentuk ini dapat dipecah dengan penambahan bromelain dan dihasilkan bentuk dengan berat molekul sekitar 68.000 yang dinamakan "light form". Bentuk yang terakhir ini dapat dipisahkan menjadi 12 isoenzim yang semuanya aktif dan mempunyai jumlah asam amino, heksosa dan aminoheksosa yang sama,hanya berbeda dalam jumlah asam sialat.

             

Hadirnya Sejuta Rasa

Entah sudah berapa kali ku katakan pada diriku sendiri :
"Hei kamu!! jangan memikirkan rasa itu, karena semakin dipikirkan maka akan semakin dirasa, semakin dirasa maka akan semakin mencurah, semakin tercurah maka akan semakin berontak, semakin berontak maka akan semakin menjadi gundah dan dilema"

Memang awalnya aku biasa-biasa saja, entah sejak kapan perhatian ini tertuju padanya, saat-saat ku merasa bosan dengan perkuliahan dan memainkan HP sebentar ku lihat banyak tingkahnya yang dapat menghibur diri ini.
Aku juga masih bingung rasa apa ini? tapi yang jelas ku selalu tepuk pipiku meyakinkanku bahwa yang ku rasa bukanlah rasa itu...
Hingga akhirnya aku bermimpi,
mimpi yang sangat sulit untuk ku percayai, mengapa bisa bermimpi seperti itu? mengapa ada dia? sejak saat itu aku merasa ada yang berubah dari diriku... sebisa mungkin ku tolak tetapi tetap saja ada sesak.

Sejak saat itu sebisa mungkin  sebenarnya aku ingin menjauh dengan perlahan-lahan..
tetapi sulit untuk ku lakukan...
malah ada beberapa tindakanku yang membuat diriku terkejut sendiri..

Berkali-kali ku rasa pedih, berkali- kali ku coba untuk acuh, berkali-kali ku rasa senang, berkali-kali ku coba lupakan, berkali-kali ku tertegun berkali-kali ku katakan "tidak"

Aku masih takut untuk merasakan sakit, aku masih takut untuk memulai lagi, aku masih takut untuk kecewa pada diri sendiri lagi, dan aku masih takut bersedih lagi. Ya Rabb ku jika tidak baik hilangkanlah rasa ini dalam diamku... tetapi jika baik maka jagalah rasa ini dalam diamku agar terjaga dari rasa yang tak semestinya sampai Engkau meridhoinya. aamiin