Laporan Praktikum Teknik Pemisahan [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM



Nama



: Nida Kotrun Nada



TEKNIK PEMISAHAN



NIM



: G44190061



Kelompok



:D



Hari, Tanggal : Kamis, 30 Maret 2021 Waktu



: Pukul 13.00-16.00 WIB



Nama Asisten : Shadila Fira Asoka PJP



: Dr. Mohamad Rafi, M.Si



SIMULASI ELEKTROFORESIS ZONA KAPILER DENGAN PERANTI LUNAK PEAK MASTER 5.3 COMPLEX



Pendahuluan Di dalam bidang ilmu kimia, pemanfaatan energi listrik sangat dibutuhkan. Disamping energi yang dibutuhkan, listrik juga menjadi kajian dalam metode pemisahan senyawa dengan memanfaatkan muatan-muatan yang dihasilkan dari listrik. Elektroforesis dapat digunakan dalam salah satu metode pemisahan dengan memanfaatkan kajian listrik. Elektroforesis merupakan metode pemisahan yang memanfaatkan medan listrik yang dihasilkan dari elektroda-elektroda untuk memisahkan senyawa-senyawa yang memiliki muatan berupa kation ataupun anion. Teknik elektroforesis sudah sangat lama ditemukan sekitar abad ke 19 hanya saja pengembangannya secara signifikan dimulai tahun 1956 oleh Hunter dan Moller melakukan penelitian tentang sifat-sifat enzim sebagai katalisator untuk melihat pengaruh kimia pada perkembangannya. Medan listrik yang dihasilkan berasal dai elektroda-elektroda yang diberikan energi listrik dari sumber energi seperti arus listrik searah maupun arus listrik bolak-balik ( Harahap 2018). Besarnya gaya gesek pada fluida disebabkan viskositas fluida. Semakin besar viskositas fluida maka akan semakin sulit suatu fluida untuk mengalir dan juga menunjukkan semakin sulit suatu benda bergerak dalam fluida tersebut. Pada elektroforesis media pemisahnya berupa gel Agarosa atau lainnya yang memiliki tingkat viskositas tinggi. Laju dalam elektroforesis sangat bergantung pada kekentalan medium, ukuran atau bentuk, dan muatan molekul ( Harahap 2018). Prinsip elektroforesis adalah pemisahan fraksi-fraksi campuran berdasarkan partikel bermuatan dibawah pengaruh medan listrik (Maitimu et al. 2013). Kapiler zona elektroforesis merupakan metode pemisahkan komponen atau molekul yang bermuatan berdasarkan perbedaan tingkat migrasinya dalam sebuah medan listrik. Metode ini memiliki efisiensi dan selektivitas yang baik namun penggunaan listriknya boros



karena menggunakan tegangan tinggi. Prinsip elektroforesis zona dimana molekul protein bermigrasi pada medium gel yang direndam dengan larutan penyangga di bawah pengaruh medan listrik. Migrasi ini tergantung pada muatan listrik, titik isoelektrik bersih dan massa molekul protein (Sari 2012). Proses pemisahan dengan elektroforesis sangat dipengaruhi oleh teknik pengerjaan dalam pengoperasian alat tersebut. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi elektroforesis, seperti sampel yang memungkinkan memberi pengaruh laju, larutan buffer untuk mempertahankan pH di dalam medium pemisah serta sebagai media penyedia elektrolit pada proses pergerakan aliran listrik, dan medan listrik (sumber listrik yang stabil sangat diperlukan agar tegangan konstan (Harahap 2018). Untuk itu, praktikum kali ini bertujuan Menjelaskan hubungan parameter pemilihan pada elektroforesis kapiler dengan proses pemisahannya dalam software simulasi elektroforesis zona kapiler.



Metode Alat dan bahan Alat yang digunakan adalah seperangkat komputer. Bahan yang digunakan adalah software Peak Master Prosedur Prosedur percobaan ini sesuai dengan penuntun praktikum teknik pemisahan 2021.



Data dan Hasil Pengamatan



Gambar 1 Amplitudo and shapes



Gambar 2 Puncak imidazole



Gambar 3 Puncak potassium



Gambar 4 Sistem eigenpeak 2



Gambar 5 Grafik amplitude and shapes



Pembahasan Praktikum kali ini, membahas mengenai teknik pemisahan elektroforesis dengan menggunakan software yang terinstall dalam perangkat komputer. Teknik elektroforesis adalah teknik pemisahan senyawa berdasarkan kecepatan migrasi dari senyawa yang bermuatan listrik di bawah pengaruh medan listrik (Syamsiah 2018). Prinsip elektroforesis pada dasarnya adalah memisahkan suatu komponen berdasarkan perbedaan ukuran oleh medan listrik ( Rachma et al. 2009). Terdapat beberapa faktor yang memengaruhi laju migrasi partikel pada proses elektroforesis, yaitu muatan partikel, medan listrik yang digunakan, suhu dan sifat dari media



yang digunakan ( Riszki dan Harmami 2015). Selain itu, faktor lain yang dapat memengaruhi elektroforesis seperti sampel yang memungkinkan memberi pengaruh laju, larutan buffer untuk mempertahankan pH di dalam medium pemisah serta sebagai media penyedia elektrolit pada proses pergerakan aliran listrik (Harahap 2018). Percobaan yang dilakukan kali menggunakan elektroforesis zona kapiler. Saat ini elektroforesis kapiler semakin sering digunakan di banyak laboratorium. Metode ini memiliki kemampun untuk memisahkan fraksi hemoglobin secara kuantitatif (Viprakasit dan Ekwattanakit 2018). Elektroforesis kapiler dilengkapi dengan tidak langsung detektor UV atau dengan deteksi konduktivitas tanpa kontak kapasitif, kromatografi ion, dan metode elektrokimia



dengan



elektroda (selektif) ion sensitif (Sugiharta dan Jubaedah 2019).



Background electrolyte (BGE) merupakan larutan garam penyangga yang berperan untuk menyediakan kondisi konstan analit selama pemisahan, sehingga kondisi tidak bergantung pada komposisi sampel. Penentuan kondisi BGE yang tepat dikatakan sulit karena perbedaan rasio spesi bermuatan terhadap ukuran partikel analit satu sama lain. Berdasarkan data hasil dipercobaan, pada gambar 1 diperoleh data mengenai amplitude dan shapes dari beberapa analit. Terdapat nilai BGE untuk asam benzoat dan tris (hidroksimetil) yang masing-masing bernilai 10 mM dan 7,5 mM yang berperan untuk menyediakan kondisi konstan dari kedua analit selama proses pemisahan. Kemudian pada response 1 dan 2 untuk analit diperoleh eigenmobility yang masing-masing senilai 71,649 dan 48, 221. Kemudian pada gambar 2 dan 3 diperoleh puncak dari imidazole dan potassium dari grafik hubungan signal dan waktu separasi. Puncak imidazole dan potassium yang diperoleh dimana puncak potassium lebih tinggi sedikit dari puncak imidazole yang berarti memiliki nilai signal yang lebih besar dari puncak imidazole. Kemudian pada gambar 4 diperoleh sistem eigenpeak 2. Sistem eigenmobility 2 mendekati 0 (kenyatannya memiliki nilai positif yang sangat kecil). Ini menjelaskan mobilitas elektroforetik celah air. Celah air ini memiliki pergerakan elektroforetik yang dapat diabaikan tetapi terdorong oleh aliran elektroomostik (semua analit). Soedarmadji (1996) dalam Maitimu et al 2013 menjelaskan bahwa hasil elektroforesis akan didapatkan pita atau band yang terpisahkan berdasarkan berat molekulnya. Tebal tipisnya pita atau band yang terbentuk menunjukkan kandungan atau banyaknya analit yang mempunyai berat molekul yang sama yang berada pada posisi pita yang sama. Hal ini sejalan dengan prinsip pergerakan molekul bermuatan, yakni molekul bermuatan dapat bergerak bebas di bawah pengaruh medan listrik, molekul dengan muatan dan ukuran yang sama akan terakumulasi pada zona atau pita yang sama atau berdekatan. Kemudian semakin tinggi suhu yang digunakan pada



proses elektroforesis maka mobilitas elektroforesis dan konduktivitas larutan juga semakin tinggi. ( Riszki dan Harmami 2015). Terakhir pada gambar 5, diperoleh grafik antara amplitudo dan shapes yang datanya didapat dari gambar 1, dengan puncak yang mendekati nol saat waktunya mencapai 30 menit.



Simpulan Melalui praktikum yang dilakukan dengan menggunakan software peak master, dapat disimpulkan bahwa terdapat beberapa parameter yang diuji dalam pemilihan elektroforesis kapiler. Parameter penting yang ada pada elektrolit dasar seperti pH, kekuatan ionik atau kapasitas buffer. Kemudian parameter pada analit seperti sinyal deteksi fluoresensi atau UV langsung, kecenderungan analit untuk mengubah bentuk puncak, dan posisi dari sistem eigenpuncak. Parameter ini berhubungan dengan proses pemisahan elektroforesis zona kapiler, dimana semakin baik sinyal, pH, kapasitas buffer yang digunakan pada proses elektroforesis maka mobilitas elektroforesis dan konduktivitas larutan juga semakin tinggi.



Daftar Pustaka Harahap MR. 2018. Elektroforesis : analisis elektronika terhadap biokimia genetika. J ilmiah Pend Teknik Elektro. 2(1):21-26. Maitimu CV, Legowo AM, Al-Baarri AN. 2013. Krakteristik mikrobiologis, kimia, fisik dan oerganoleptik susu pasteurisasi dengan penambahan ekstrak daun aileru selama penyimpanan. J Aplikasi Tkenologi Pangan. 2(1):18-28. Rachma A, Purbowatiningrum, Aminin ALN. 2009. Isolasi bakteri termofilik sumber air panas gedongsongo dengan media pengaya minimal yeast tripton serta identifikasi genotipik dan fenotipik. J Kimia Sains dan Aplikasi. 12(3): 66-71. Riszki TI, Harmami. 2015. Pengaruh suhu terhadap kualitas coating (pelapisan) stainless steel tipe 304 dengan kitosan secara elektroforesis. J Sains dan Seni Institut Teknologi Sepuluh November. 4(1): 25-28. Sari JA. 2012. Modifikasi elektroda hanging mercury drop dengan imprinting zeolite untuk sensor pada analisis keratin secara voltametri lucutan. [skripsi]. Surabaya : Universitas Airlangga. Sugiharta S, Jubaedah. 2019. Analisis kadar natrium dan kalium pada sediaan infus elektrolit menggunakan spektrofotometer serapan atom (SSA). J Inkofar. 1(2):21-29.



Syamsiah M. 2018. Analisis pola pita protein Cymbidium mosaic virus pada Protocorm likes bodies anggrek jayakarta dan tanaman anggrek dendrobium menggunakan metode elektroforesis gel komposit. J Agroscience. 1(1): 77-87. Viprakasit V, Ekwattanakit S. 2018. Clinical classification, screening and diagnosis for thalassemia. J Hematology/Oncology Clinics. 32(2): 193-211. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29458726/