PENENTUAN KADAR ARSEN DALAM BERMACAM-MACAMTONIKUM DENGAN CARA ANALISA PENGAKTIPAN NETRON

Oleh:

HITLER NATASUWARNA. POEY SENG BOUW dan DJALI AHIMSA *)

A method had been worked out for the determinotion of arsenic in tonics using the neutronradioactivation analysis technique. After irradiating the sample and the standard in a reactorwith a flux of 1012 n/cm2/sec for two hours, it is extracted in dilute NaOH solution withheating to transform the arsenic into the soluble sodium arsenite and filtered.

After adding arsenic_carrier and dilute HCI to make the pH ±. 3, the arsenic is precipitated

as As2S3 by H2S. The precipitate is weighed after washing with acetone and drying under anI.R. lamp, and the activity is analysed using a single channel gamma scintillation spectro_meter in which a solid, 2 1/2 x 2 1/2 inch, Nal (Thallium activated) crystal served as thedetector.

The presence of Mn and Cu makes the anal ysis for arseni c rather high and in this case afurther radiochemi cal separation has to be done.

PENGANT AR

Kadar arsen dal am obat -obatan dapat di tentukan dengan bermacam_macam cora.

Pada umumnya bahan-bahan itu didestruksikan terlebih dahulu sehingga terbentuk As(V)

yang kemudian dapat dinyatakan dengan bermacam cara antara lain secara Jodometrik.

Sesudah ditambahkan KJ don J2 yang keluar maka dititrasi dengan larutan thiosulfat (1),

dengan penambahan larutan AgN03 don endapannya yakni perak arsenat setelah dilarut_kan dalam HN03 don peraknya dititrasi argentometrik (2).

Dapat juga As(V) yang terbentuk itu direduksi menjadi As(II I), yang kemudian di_

tentukan, misalnya dengan mentitrasi langsung dengan larutan KBr03 (3.4,) Juga dapatdengan cora mereduksi sampai jadi As logam yang selanjutnya ditentukan dengan cora

PAUlSSEN (5) yaitu dilarutkan dalam larutan Ce (504)2 berlebih don kelebihannyadititrasi kembali. Cora lainpun dapat dipakai misalnya kolometri dimana larutan dari

persenyawaan perak dengan asam p _ sui famidobensoat direduksi 01 eh AsH2 (6) seCara

pol arografi (7) secorD el ektrol itik (8) dl!.

Analisa pengaktipan dengan netron sudah banyak dipakai untuk menentukan kadar

unsur_unsur dalam jumlah cecahan dalam berbagai bahan misalnya beberapa unsur dalam

air (9, 10, 11, 12) dalam glukosa don lain-lain hasil jagung (13), dalam tepung ken­

tang (14), dalam obat_obatan (15) dimana diantaranya adalah arsen. Analisa pengaktipannetron ini berdasarkan kerjanya FERMI (16) yang kemudian diperkembangkan oleh Curie(17) livingston (18) Seaborg (19) dan Clark & Overman (20). Meinke membuat suatu

*) laboratori um Rodiopharmacy, Pusat Reaktor Atom Bandung.Penyelidikan ini dibantu dengan grant dari DURENAS.

26

perbandingan mengenai limit_limit dari pengaktipan netron dengan lain-lain metoda(21).

Adapun cara analisa pengaktipan netron ini prinsipnya adalah sebagai berikut: Zatyang mengandung unsur yang akan dianalisa itu ditembaki dengan netron_netron yangdiprodusir dalam reaktor nuklir atau alat-alat lain tertentu, sehingga terjadi reaksiinti antara netron dengan unsur_unsur yang hendak diselidiki. Unsur yang ditembakibiasanya menjadi isotopnya yang radioaktip dan meluruh memancarkan sinar_sinar betadan gamma. Energi-energi dari sinar gamma yang dipancarkan dan jumlah_jumlah relatipyang dipancarkan pada masing_masing energi merupakan spektrum gamma. Ini karakteris_tik dari masing_masing isotop dan dapat digunakan untuk analisa kwalitatip (22). Ke­aktipan radioisotop yang terbentuk dari unsur yang hendak ditentukan, dicacah denganalat pencacah dan dari hasil pencacahan ini kadar unsur dapat dihitung dengan mem_bandingkan dengan suatu standard (23) atau dihitung dengan menggunakan suatu rumus(24). Yang bekkangan ini dalam prakteknya jarang dilakukan sebab harus diketahuibetul fIuk netronnya, geometri dan efisiensi dari alat pencacah sinar gamma.

Cara lain yang kadang-kadang dipakai juga ialah dengan cara "Spektrum Stripping"atau cara pemotongan complement (25). Dengan menggunakan analisa pengaktipan netronini kadar Arsen dalam tonikum yang pada umumnya kecil sekali ditentukan, dan sekali_an ditinjau sampai dimana praktisnya cara ini jika digunakan dalam analisa-analisarutine untuk Arsen itu. Metoda yang digunakan ialah cara perbandingan dengan suatustandar, yakni dengan menyinari dua cupl ikan, yang pertama berisi Arsen yang dike_tahui jumlahnya dengan pasti •.

Oleh karena dalam tonikum selain arsen juga terdapat zat_zat lain baik organikmaupun anorganik, maka terlebih dahulu dilakukan suatu pemisahan radio_kimia dimanaarsen dianalisa sebagai As2S3• Keradioaktipan dari arsen dicacah dengan menggunakanspektrometer sintilasi gamma bersalur tunggal buatan Nuclear Chicago model 132Bdengan kristal Na' (diaktipkan dengan talium) ukuran 21/2 x 21/2 inci sebagai de_tektor. Untuk perhi tungan dipakai rumus yang sederhana yaitu :

Jumlah cacahan per_menit dalam zat

Jumlah cacahan per_menit dalam standar

berat unsur dari zat

berat unsur dari standar

Terlebih dahulu dilakukan penentuan kadar arsen dalam beberapa tonikum yang dibuatsendiri untuk mengetahui ti ngkat kepekaan cara ini, serta bagai mana unsur -unsur Iai n­nya dapat mengganggu.

Dalam percobaan_percobaan ini pereaksi-pereaksi yang dipakai semuanya pro anali_sa. Susunan tonikum dari perdagangan yang diperiksa kadar arsennya yang tercantumdalam tabel I, angka-angka ini tertera dalam etiketnya dan untuk arsentriferol diambildari F,M.I. (26).

Tonikum_tonikum yang dibuat sendiri mempunyai susunan sama seperti tablet A danD serta arsentriferol, yang tertera dalam tabel I.

CARA KERJA

Sekurang_kurangnya dipergunakan 5 tablet yang ditimbang dan digerus halus. Seba_gian dari zat ini yang ekivalen dengan ± 1 mg ditimbang dengan saksama dalam tabungplastik kecil dan setelah dimasukkan lagi dalam tabung polietilen ditembaki dalamReaktor Triga untuk 2 jam lamanya dengan fluks netron_l012n,cm-2.det-1• Bersamaan

dengan zat yang diperiksa itu, ditembaki juga standarnya, yaitu As203 dalam jumlahterte ntu •

Zat itu dilarutkan dalam NaOH encer dengan dipanaskan, disaring dan diencerkansampai volum tertentu. Kepada sebagian filtrat ini ditambahkan 2 ml larutan pengembanarsen yang mengandung 10 mg/ml. Setelah pH larutan dijadikan sama dengan 3 dengan

27

HCI encer, larutan dipanaskan lalu dialiri H2S sampai jenuh selama .± 1/4 jam. En_

dapan disaring, dicuci dengan aseton kemudian dikerin<Jkan dibawah lampu infra merah,

ditimbang dan dicacah pada 0,56 Mev. Standar dikerjakan sama seperti zat yang di_

periksa.

Tonikum yang berupa cairan dikerjakan sama seperti tabletnya dengan perbedaan

bahwa disini dipipet sebanyak 5 ml untuk ditembaki dalam reaktor.

Tabel I

SUSUNAN TONIKUM BERUPA TABLET/KAPSULDARI PERDAGANGAN

Isi per tablet / kapsul dalam mg

Tablet A Tablet B Tablet C

Arsentrioksida

Extractum Colae Si cc

Extractum StrychniExtracum I'-Iux Vomica

Strychni ni Ni tras

Johimbini Hydrochloridum

Chinini HydrochloridumCoffei num

Methyl testosteronum

Aneurini HydrochloridumRiboflavinum

Ferrosi Lactas

Ferrosi Sui fas

Mangano Sui fas

Cupri Sui fasVitamine E

Vitami ne B'2Rutinum

Cal cii GI uconas

0,5

5

50

50

0,55

50

0,33

0,334

75

SUSUNAN TONIKUM BERUPA LARUTAN DAN ARSENTRIFEROL

DARI PERDAGANGAN

Isi tiap 100 ml dalam gram

tidak ditulis tidak ditulis

A rse ntri oks ida

Ferri Sacharas 10%

Saccharum

Spiritus fortior

Tinctura Aurant

Ti nctura Aromati caTinctura Ciaoi

Ti nctura Chi nae Comp.

Extr. Col ae Liq.Natrii phosphas Acidus

28

Lar. A.

0,00339

20

3,5

Lar. B.

susunannya

Lar. C

susunannya

Arsentri ferol

0,002

0,32

15,617,2

0,6

0,10,160,3

AAangani SaeeharasTi net. Cardamomi

Ti net. Stryehni

Vito B'2

Aqua ad

0,2

0,08

0,9

20 meg100

Tabel II

HASIL PENENTUAN ARSEN DARI TONIKUAA DALAAA BENTUK TABLET

DAN LARUTAN ARSENTRIFEROL BUATAN SENDIRI

Jumlah AS203Jumlah AS203Jumlah AS203%

rata_ratadalam mgdalam mg yangdal am mg

tiap tablet atau mi.

diketemukan kembal itiap tablet atau mi.tiap tablet atau mi.Tablet A

0,50,534

0,512

0,524104,8

0,526Tablet D

0,30,398

0,360

0,378126,0*:

0,376Arsentri ferol

0,020,0188

0,0186

0,018894,0

0,0191

*) Hasil menurut eaeahan hari ke_satu, sedangkan hasil dari hari ke_dua adal ah 101,9"16

Tabel III

HASIL PENENTUAN KADAR ARSEN DALAAA TONIKUAA BERUPA TABLET/KAPSULDAN LARUTAN DARI PERDAGANGAN

Jumlah As203 I Jumlah As203 I Jumlah As203dalam mg, tiap tablet dalam mg yang rata_rata dalam mgatau ml, diketemukan kembali tiap tablet atau ml,ti ap tabl et atau ml,Tablet A

I0,5I0,650

0,640I0,641

0,634Tablet B

I0,5I0,5180,530

I0,5240,526Tablet C

I0,33I0,396

0,372

I0,3840,384Tablet D

I0,3I0,444

0,428

I0,4360,437

29

Kapsul E 0,30,125

0,124

0,123

0,123Larutan A

0,3390,1986

0,2014

0,2002

0,2006Larutan B

Tidak di nyatakan0,0398

dalam brosur.0,04170,0408

0,0413Larutan C

Tidak di nyatakan0,1066dalam brosur

0,10800,1074

0,1076Arsentriferol D,

0,020,0320

0,0320

0,0315

0,0307Arsentriferol D2

0,020,0092

0,0090

0,0091

0,0090Arsentriferol D 3

0,020,0460

0,0446

0,0452

0,0451Arsentriferol D4

0,020,0236

0,0240

0,0240

0,0244Arsentriferol D5

0,050,0400

0,0386

0,03944

0,0396

DISKUSI

Dari tonikum yang dibuat sendiri ternyata bahwa tablet yang dibuat menurut isi_isiyang sama seperti dalam tablet D menghasilkan AS203 yan<Jlebih tinggi; hal ini sesuaijuga dengan hasil tablet D dari perdagangan.

Dalam hal ini ada kemungkinan bahwa Mn dan Cu masih ikut terendap dalam jumlahcecahan. Ini ternyata juga dengan puncak yang berbentuk tidak tajam pada 0,56 Mev,yang diperkuat pula dengan hasil yang didapat setelah didiamkan satu hari, sebab Cu 64dan teristimewa Mn56 relatip lebih pendek waktu paruhnya jika dibandingkan denganAs 76. 01 eh karena itu setel ah satu malam banyak menurun bahkan dari Mn56 bol ehdikata sudah hil ang.

Sebetul nya dengan cara yang digunakan disini diperkirakan bahwa dalam hal pena­rikan dengan NaOH dalam campuran ini, hanya arsen saja yang tertarik dalam bentukarsenitnya, yang kemudian diendapkan sebagai As2S3, sedangkan Mn dan Cu justrumengendap sebagai hidroksi danya.

Hasil-hasil yang didapat dari campuran yang dibuat sendiri tanpa Mn dan Cu ituternyata cukup memuaskan. Tonikum yang diperdagangkan setelah diperiksa, ternyatakadar Arsennya ada yang ketinggian, juga ada yang rendah sekal i.

Pemeriksaan dengan cara ini memakan waktu ± 4 jam termasuk penyi narannya. Se_bagai kesimpulan dapat dikatakan bahwa cara analisa pengaktipan netron ini dapat

30

dipakai untuk penentuan kadar arsen dalam jumlah yang sedikit dalam rupa_rupa zat

misalnya tonikum atau obat_obatan lainnya secara rutin.Hanya apabila dalam campuran itu ada juga Mn dan Cu dan 10gam_logam lain

tertentu yang dapat mengganggu, maka sebelum dicacah harus dilakukan pemisahan ter_

lebih dahulu. Yang merupakan kekecualian ialah larutan A dari perdagangan yan3 se_harusnya memberikan hasil yang lebih tinggi.

Dalam hal ini ada kemungkinan bahwa memang kadar arsennya itu jauh lebih kecil

dari apa yang dituliskan dalam brosurnya.

RINGKASAN

Telah dilakukan penentuan kadar Arsen dalam bermacam_macam tonikum dengan

menggunakan cora anal isa pengaktipan netron dengan hasil_hasil yang cukup memuaskan.Hasil-hasil yang diperoleh itu adalah ketinggian bila dalam campurannya itu ter_

dapat juga Mn dan Cu. Dalam hal ini terlebih dahulu harus diadakan pemisahan.

SUMMARY

Determinations of arsenic had been done in various tonics using the neutron radioactivation

anal ysis technique with satisfyi ng resul ts.The results are high if the tonic also contains Mn and Cu besides Arsenic, in which case

a futher radiochemical separation has to be done.

DAFTAR PUSTAKA

1. Pharmacopoeo International is vol I, World Heal th Organization, Geneva 1951

p.350.2. ARTHUR I. VOGEL: "A Text book of quantitative Inorganic Analysis" Second ed,

Richard Clay & Company, Ltd., Bungay, Sulffolk 1960 p. 263.

3. BANKS, C.K., SULTZABERGER, J. A., MAURINA, F. A., HAMILTON, C.S.,

J. Am. Pharm. Ass. Sc. Ed. 37, 13 (1948)

4. Britishs Pharmacopoeia, The Pharmaceutical Press, London (1953) 691.5. PAULSSEN, P., Pharm. Weekblad84, (1949)33.

6. CIUHANDU, Sh., ROCSIN, M., Z. Anal, Chern. I72 (1960) 268.

7. KOLTHOFF, I.M., LlNGANE, J.J., "Polarografy" Vol. II, Interscience PublishersNew York. London (1952) 542.

8. LlPCINSKY, A., KULEFF, I., NESCHKOWA, M., Pharmazie 18 (1963) 616.

9. BLANCHARD, R. L., LEDDICOTTE, G. W., MOELLER, D.W., J.A.W.W.A. 51(1959) 967.

10. LEDDICOTTE, G.W., MOELLER, D.W., ORNL _ 61 - 5 - 118 Mei (1961).

11. SMALES, A.A., PALE, B.D., The Analyst 77 (1952) 188.12. SMALES, A.A., PALE, B.D., Anal. Chem. 24 (1952) 717.

13. DAS, H.A., RAAPHORST, J.G., HOEDE, D., ZONDERHUIS, J., RCN _ 1757

Petten, Maart (1965).

14. DAS, H.A., RAAPHORST, J.G., RCN _ Int _ 65 _ 059 Petten, July 1965.15. TUCKERMAN, M.M., BATE, L. C., LEDDICOTTE, G. W., J.Pharm. Sci. 53,

(1964) 983.

16. FERMI, E., Nature 133, (1934) 757.

17. CURIE, J. JOLlOT, F., PREISWERK, P., Compt. Rend. 198, (1934) 2089.

18. LIVINGSTON, MS., HENDERSON, M.C., LAWRENCE, E.O., Proc.Natl. Acad.Sci. 20 (1934) 470.

19. SEABORG, G. T., LIVINGOOD, J .J., J. Am. Chem. Soc. 60 (1948) 1784.

31

20. CLARK, H.M., OVERMAN, R. T., Atomic Energy Commission, Report M.D.D.C.132 g (Sept. 24, 1947).

21. MEINKE, W.W., Science, 121, (1955) 177.22. GROUTHAMEL, C. E., ed. "Applied Gamma-Ray Spectrometry" Pergamon Press.

New York, N, Y, (1960).23. GUIN, V.P., WAGNER, C.D., Anal. Chem. 32 (1960) 317.24. HEATH, L.L., "Scintillation Spectrometry, Gamma Ray Spectrum Catalog". Atomic

Energy Commission Research and Development Report 100- 164 08 (Jul y1, 1957).

25. BATE. L.C., LEDDICOTTE, G.W., Oak Ridge National Laboratory Report ORNL­2917 (1960).

26. Formularium Medicamentorum Indicum (F.M.I.).

DISKUSI

HARJOTO

1. Zat yang diperiksa 5% dari pengemban. Berapa % ketelitian yang diharapkan?2. Apakah telah diperiksa dengan teliti tentang kontaminasi Cu dan Mn?3. Cara ini dengan cara analisa lain (misalnya destilasi yang diikuti dengan titrasi).

Usaha_usaha untuk menghi ndari kontami nasi Cu.

Drs. HITLER NA TASUWARNA

1. Dalam dunia Farmasi dapat kita harapkan ketelitian sampai 5%, apalagi bilapersenyawaan yang kita anal isa jumlahnya kedl sekal i.

2. Kontaminasi Cu & Mn tidak kita periksa dengan teliti, kita maksudkan untukmengadakan penyelidikan lanjutan tentang ini dan sekalian menyelidiki bagaimanapemisahannya yang cepat dan tepat.

3. Memang masih banyak cara _cara 'ama untuk menentukan kadar Arsen, tetapidalam hal ini kami mencari cara yang sependek_pendeknya sesederhana_sederha_nanya dengan menggunakan fasilitas_fasilitas reaktor yang ada. Disamping itudengan cara_cara lain ada kemungkinan bahan yang digunakan terlalu banyak(misal nya dengan cara deduksi) padahal banyak diantara tonikum_tonikum ituharganya mahal.

F. DAUD

Apakah dilakukan pencacahan integral ataukah tidak?

Drs. HITLER NA TASUWARNA

Tidak dilakukan pencacahan integral.

A. AMIRUDDIN

a. Mohon penjelasan apakah telah diperhitungkan kemungkinan terbentuknya AS76dari reaksi (n,p)?

b. Bagaimana cara pembuatan larutan standar Arsen langsung timbang otau dilaku_kan pemurnian lebih dahulu?

Drs. HITLER NATASUWARNA

a. Memang diperhitungkan juga terjadinya reaksi (n,p) sehingga terbentuk AS76 tapireaksi ini diberikan oleh Selenium yang sangat beracun dan ini tidak mungkinada dalam tonikum_tonikum yang mengandung Arsen, sebab Arsen yang dipakai

32

dalam obat_obatan itu harus memenu hi syarat Pharmacopee mengenai pengotoran_pengotorannya sehingga tidak merugikan sipemakai.

b. Standard Arsen yang kita pakai adalah AS203 p.a dengan cara langsung timbang,sebab ini sudah cukup memenuhi syarat_syarat yang diminta dalam bidang Farmasidan tentunya sudah diperiksa secara kimia biasa.

33