INTISARI
Telah dilakukan penelitian dengan judul “optimasi komposisi asam sitrat dan asam tartrat dalam tablet effervescent vitamin C: aplikasi metode desain faktorial”. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek asam sitrat, asam tartrat, dan interaksinya yang dominan dalam menentukan sifat fisik tablet effervescent vitamin C dan mendapatkan komposisi asam sitrat dan asam tartrat yang optimum.
Penelitian ini termasuk penelitian eksperimental murni menggunakan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level. Pembuatan tablet effervescent dilakukan secara kempa langsung. Kategori respon yang diharapkan, yaitu kekerasan, kerapuhan, dan waktu larut.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa asam sitrat dominan dalam menentukan kekerasan dan waktu larut tablet effervescent, sedangkan asam tartrat dominan dalam menentukan kerapuhan tablet effervescent. Dari contour plot super imposed diperoleh area optimum untuk kekerasan, kerapuhan, dan waktu larut. Area tersebut diprediksi sebagai formula optimum tablet effervescent pada level yang diteliti.
ABSTRACT
The research about “compositions optimization of citric acid – tartaric acid of vitamin C effervescent tablets: factorial design method application” has been done. The aim 0f the research were to observe the dominant effect among citric acid, tartaric acid, and the interaction on determining the effervescent tablets properties, and to obtain the optimum composition of formulation area.
This research was a pure experimental study based on factorial design with two factor and two level. The preparation tablet effervescent with direct compression. The respond category includes hardness, friability, and
disintegration time of effervescent tablet
The result shown that ctric acid dominant in determining the hardness and disintegration time, wheares tartaric acid dominant in friability effervescent tablets. From the counter plot superimposed, there was found the optimum area for the hardness, friability, and disintegration time effervescent tablets.
characteristic effervescent tablets. That area was supposed as the formula of the optimum citric acid and tartaric acid in the tested level.
OPTIMASI KOMPOSISI ASAM SITRAT DAN ASAM TARTRAT DALAM TABLET EFFERVESCENT VITAMIN C: APLIKASI METODE
DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh: Duma Yanti NIM : 028114173
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
berkat dan kasih karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
berjudul “Optimasi Komposisi Asam sitrat dan Asam Tartrat dalam Tablet
Effervescent Vitamin C: Aplikasi Metode Desain Faktorial” sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) di Fakultas Farmasi
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Selama penelitian sampai penyusunan skripsi ini, penulis telah banyak
mendapat bantuan dari berbagai pihak berupa bimbingan, dorongan, pengarahan,
sarana, ataupun fasilitas dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin
menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Ibu Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt. selaku Dosen Pembimbing dan Dosen
Penguji atas segala bimbingan, saran, pengarahan, dan kesempatan yang telah
diberikan dalam penyusunan skripsi ini.
2. Ibu Rini Dwiastuti, S.Farm., Apt. selaku Dosen Penguji atas segala masukan
berupa kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini.
3. Ibu Christine Patramurti, M.Si., Apt. selaku Dosen Penguji atas segala
masukan berupa kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini.
4. Ibu Dewi Setyaningsih, M.Si., Apt. atas segala bimbingan, saran, pengarahan,
dan dorongan yang telah diberikan selama penelitian.
5. Bapak Prof. Dr. Sudibyo Martono, M.Si., Apt. atas bantuan yang telah
6. Bapak Jefry Julianus M.Si. atas bantuan yang diberikan dalam penelitian ini.
7. Pak Bambang, Mas Surajio, dan Ibu Aminem selaku laboran teknologi sediaan
padat fakultas farmasi Universitas Gadjah Mada atas segala bantuan dan
masukan yang telah diberikan selama penelitian.
8. Laboran teknologi sediaan padat fakultas famasi Universitas Sanata Dharma
yang telah membantu dalam kelancaran penelitian.
9. Kedua orangtuaku tercinta untuk doa, semangat dan dukungan baik moril
maupun materil yang telah diberikan.
10. Iton untuk doa, dorongan, semangat dan kebersamaan dalam susah dan
senang.
11. Teman-teman terbaikku di farmasi, nonot, rinta, leny, berta untuk
persahabatan, dukungan, dan dorongan selama ini.
12. Thanks a lot to mb dewi, mas ade, fredy, mb merry, riasa, anto, adit, robby,
fitri, ovie, nana, tori yang banyak membantu dalam penyelesaian skripsi ini.
13. Teman-teman praktikum kelompok F untuk kebersamaan selama 3 tahun.
14. Semua pihak yang telah membantu penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat
disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini
masih terdapat banyak kekurangan. Namun penulis berharap semoga skripsi ini
dapat bermanfaat bagi masyarakat dan perkembangan ilmu pengetahuan.
Yogyakarta, Juni 2007
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ………..i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ………ii
HALAMAN PENGESAHAN ………..iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ………iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ……….v
PRAKATA...……….……..vi
DAFTAR ISI ……….…..viii
DAFTAR GAMBAR ………xi
DAFTAR TABEL ………xii
DAFTAR LAMPIRAN ………...xiii
INTISARI ………xiv
ABSTRACT ………xv
BAB I. PENGANTAR ………...…….1
A. Latar Belakang ………..1
B. Rumusan Masalah ……….4
C. Keaslian Penelitian ………4
D. Manfaat Penelitian ……….……4
E. Tujuan Penelitian ………...5
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA ……….6
A. Vitamin C………….………..6
C. Tablet Effervescent……….9
D. Bahan Tambahan Dalam Pembuatan Tablet Effervescent ………...13
E. Metode Pembuatan Tablet Effervescent ………...18
F. Uji Sifat Fisis Campuran Serbuk ………….………...22
G. Uji Sifat Fisis Tablet Effervescent ……….………...24
H. Pemerian Bahan yang Digunakan ………...26
I. Metode Desain Faktorial ……….…...28
J. Landasan Teori ……….……. 32
K. Hipotesa ……….…...33
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ……….……34
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ……….………..34
B. Variabel dan Definisi Operasional ……….……….34
1. Variabel Penelitian ……….………..34
2. Definisi operasional ……….………35
C. Bahan dan Alat ……….……….37
1. Bahan Penelitian ……….………...37
2. Alat Penelitian……. ………37
D. Tata Cara Penelitian ……….………….40
1. Penentuan level rendah dan level tinggi ...………40
2. Penyiapan komponen campuran ……….……….…………41
3. Pencampuran serbuk………...………….………41
4. Uji sifat fisis campuram serbuk ..……….42
6. Uji sifat fisis tablet effervescent...………….…….43
7. Prediksi formula optimum tablet effervescent vitamin C ...……..45
E. Analisis Data dan Optimasi ……….………...45
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ……….…………46
A. Formulasi dan Pembuatan Tablet Effervescent....……….…….46
B. Uji Sifat Fisis Campuran Serbuk ……...……….………….53
C. Uji Sifat Fisis Tablet Effervescent ………...………56
D. Optimasi Formula …………...………...………..67
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ……….………….74
A. Kesimpulan ……….………..74
B. Keterbatasan Penelitian ……….………74
C. Saran ……….…….75
DAFTAR PUSTAKA ………76
LAMPIRAN ……….……..81
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Rumus struktur vitamin C ……….…...……..7
Gambar 2. Proses oksidasi vitamin C ………...…..7
Gambar 3. N-Vinylpyrrolidone ...16
Gambar 4 Poly(N-Vinylpyrrolidone) ...16
Gambar 5 Natrium sakarin ...18
Gambar 6 Skema jalannya penelitian ...39
Gambar 7 Ikatan hidrogen antara PVP dan vitamin C ...50
Gambar 8 Ikatan hidrogen antara PVP dan asam sitrat ………...50
Gambar 9 Ikatan hidrogen antara PVP dan asam tartrat …………...………..50
Gambar 10 Ikatan hidrogen antara PVP dan laktosa ...51
Gambar 11a Hubungan antara asam sitrat (g) dan kekerasan tablet ...58
Gambar 11b Hubungan antara asam tartrat(g) dan kekerasan tablet ……….….58
Gambar 12a. Hubungan antara asam sitrat (g) dan kerapuhan tablet ……...…...61
Gambar 12b. Hubungan antara asam tartrat (g) dan kerapuhan tablet...61
Gambar 13a. Hubungan antara asam sitrat (g) dan waktu larut ……….…...64
Gambar 13b. Hubungan antara asam tartrat (g) dan waktu larut...64
Gambar 14. Contour plot kekerasan tablet effervescent ……...68
Gambar 15. Contour plot kerapuhan tablet effervescent ……….……...…….69
Gambar 16. Contour plot waktu larut tablet effervescent .. ……….……...…...71
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial ……….30
Tabel II. Komposisi formula tablet effervescent vitamin C ...…..40
Tabel III. Level rendah dan level tinggi formula ………….……….41
Tabel IV. Hasil uji sifat alir dan kandungan lembab ……….…….…..53
Tabel V. Hasil uji kompaktibilitas ...…….…..53
Tabel VI. Hasil uji sifat fisis tablet effervescent vitamin C …………...………...56
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Data penimbangan dan notasi ………...………...81
Lampiran 2. Data sifat fisis campuran serbuk effervscent ………..….82
Lampiran 3. Data sifat fisis tablet effervescent ………...….84
Lampiran 4. Perhitungan efek sifat fisis tablet effervescent ……….88
Lampiran 5. Persamaan regresi ……….90
Lampiran 6. Foto campuran serbuk………...………96
Lampiran 7. Foto tablet effervsecent...………98
INTISARI
Telah dilakukan penelitian dengan judul “optimasi komposisi asam sitrat dan asam tartrat dalam tablet effervescent vitamin C: aplikasi metode desain faktorial”. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek asam sitrat, asam tartrat, dan interaksinya yang dominan dalam menentukan sifat fisik tablet effervescent vitamin C dan mendapatkan komposisi asam sitrat dan asam tartrat yang optimum.
Penelitian ini termasuk penelitian eksperimental murni menggunakan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level. Pembuatan tablet effervescent dilakukan secara kempa langsung. Kategori respon yang diharapkan, yaitu kekerasan, kerapuhan, dan waktu larut.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa asam sitrat dominan dalam menentukan kekerasan dan waktu larut tablet effervescent, sedangkan asam tartrat dominan dalam menentukan kerapuhan tablet effervescent. Dari contour plot super imposed diperoleh area optimum untuk kekerasan, kerapuhan, dan waktu larut. Area tersebut diprediksi sebagai formula optimum tablet effervescent pada level yang diteliti.
ABSTRACT
The research about “compositions optimization of citric acid – tartaric acid of vitamin C effervescent tablets: factorial design method application” has been done. The aim 0f the research were to observe the dominant effect among citric acid, tartaric acid, and the interaction on determining the effervescent tablets properties, and to obtain the optimum composition of formulation area.
This research was a pure experimental study based on factorial design with two factor and two level. The preparation tablet effervescent with direct compression. The respond category includes hardness, friability, and
disintegration time of effervescent tablet
The result shown that ctric acid dominant in determining the hardness and disintegration time, wheares tartaric acid dominant in friability effervescent tablets. From the counter plot superimposed, there was found the optimum area for the hardness, friability, and disintegration time effervescent tablets.
characteristic effervescent tablets. That area was supposed as the formula of the optimum citric acid and tartaric acid in the tested level.
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Vitamin C memiliki banyak manfaat bagi tubuh kita. Vitamin C dapat
meningkatkan sistem imun dan berfungsi sebagai antioksidan yang dapat
mencegah dan mengobati infeksi dan penyakit lain. Vitamin C membantu
melawan bakteri, virus, dan penyakit jamur. Dalam jumlah besar vitamin C dapat
meningkatkan produksi interferon dan mengaktifkan sistem imun terhadap virus,
juga dapat menurunkan produksi histamin sehingga dapat menurunkan potensi
alergi. Vitamin C berperan dalam pembentukan dan pemeliharaan kolagen.
Vitamin C dapat menguatkan otot dan pembuluh darah. Beberapa studi
menerangkan bahwa vitamin C juga dapat berperan dalam mengobati kanker.
(Buringer, 2005).
Vitamin C tidak dihasilkan oleh tubuh. Vitamin C bisa ditemukan dalam
sayuran dan buah-buahan tetapi mudah rusak selama pemasakan dan
penyimpanan karena itu diperlukan asupan dari luar dalam bentuk tablet, pil,
tablet effervescent, tablet hisap dan cairan injeksi untuk memenuhi kebutuhan akan vitamin ini. (Anonim, 2007 a).
Tablet effervescent merupakan bentuk sediaan yang dipilih karena vitamin
C dalam bentuk tablet effervescent akan memberikan sistem penyerahan yang
efisien untuk absorbsi yang efektif. Vitamin yang diberikan dalam bentuk
diabsorbsi dibandingkan bentuk sediaan tablet atau pil dan adanya karbonat
memberikan rasa yang menyegarkan (Anonim, 2006 b).
Pembuatan tablet effervescent vitamin C dilakukan dengan metode kempa
langsung karena sifat vitamin C yang mudah rusak oleh adanya lembab. Kempa
langsung dinilai sangat memuaskan karena kebutuhan kerja rendah sehingga lebih
ekonomis daripada pencetakan granulat (Voigt, 1995). Dalam kempa langsung
perlu diperhatikan bahan dasar yang digunakan untuk mendapatkan campuran
yang mudah mengalir, tidak memisah dan kompak (Lindberg et al., 1992).
Pada pembuatan tablet effervescent sumber asam merupakan bahan yang
sangat penting, dimana asam akan bereaksi dengan bahan karbonat sehingga
terbentuklah gas CO2 (Banker and Anderson, 1986). Gas karbondioksida inilah
yang membantu larutnya tablet ketika dimasukkan ke dalam air. Tablet
effervescent vitamin C yang beredar dipasaran umumnya menggunakan satu sumber asam saja, yaitu asam sitrat. Pada penelitian ini, peneliti mencoba
mengkombinasikan asam sitrat dengan bahan asam lain, yaitu asam tartrat karena
campuran serbuk effervescent akan lebih baik jika diolah dari suatu kombinasi
asam sitrat dan asam tartrat daripada hanya satu macam asam saja. Penggunaan
bahan asam tunggal akan menimbulkan kesukaran. Apabila asam tartrat
digunakan sebagai asam tunggal maka campuran serbuk yang dihasilkan akan
mudah kehilangan kekuatannya dan menggumpal, sedangkan penggunaan asam
sitrat saja akan menghasilkan campuran yang lengket (Ansel, 1989). Asam sitrat
memiliki kelarutan yang tinggi dalam air dan mudah diperoleh dalam bentuk
digunakan sebagai sumber asam dalam pembuatan tablet effervescent (Rohdiana,
2003). Asam tartrat digunakan sebagai sumber asam dikarenakan asam tartrat
memiliki kelarutan yang sangat baik dalam air (Ansel, 1989). Asam tartrat juga
merupakan sumber asam yang banyak digunakan dalam sediaan effervescent.
Kelarutan merupakan salah satu syarat bagi bahan yang akan digunakan dalam
pembuatan tablet effervescent. Bahan yang digunakan dalam pembuatan tablet
effervescent hendaknya memiliki kelarutan yang baik dalam air sehingga reaksi effervescent dapat terjadi dengan cepat (Mohrle, 1989). Sumber asam akan menghasilkan reaksi effervescent yang baik bila digunakan pada range konsentrasi
25-40% dari berat tablet (Wehling and Fred, 2004).
Asam sitrat dan asam tartrat memiliki sifat masing-masing yang apabila
dicampur akan berpengaruh terhadap sifat fisis tablet effervescent vitamin C yang
dihasilkan, meliputi kekerasan, kerapuhan dan waktu larut. Oleh karena itu, perlu
dilakukan penelitian tentang campuran asam sitrat dan asam tartrat yang optimum
sebagai sumber asam dalam pembuatan tablet effervescent vitamin C. Komposisi
asam sitrat dan asam tartrat dioptimasi berdasarkan metode desain faktorial.
Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk
memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih
variabel bebas (Bolton, 1997). Metode ini dapat mengidentifikasi efek
masing-masing faktor, maupun efek interaksi antar faktor. Metode desain faktorial juga
dapat digunakan untuk memperkirakan faktor yang dominan dalam menentukan
untuk masing-masing parameter sifat fisis dan contour plot superimposed untuk
mendapatkan formula yang optimum (Muth, 1999).
B. Rumusan Masalah
Dari latar belakang diatas, permasalahan yang diteliti adalah :
1. Diantara asam sitrat, asam tartrat, dan interaksinya mana yang lebih dominan
dalam menentukan sifat fisis tablet effervescent?
2. Apakah dapat ditemukan area komposisi optimum dari asam sitrat dan asam
tartrat dengan sifat fisis tablet yang dikehendaki dalam contour plot super
imposed?
C. Keaslian Penelitian
Sejauh pengetahuan penulis, penelitian tentang optimasi campuran asam
sitrat dan asam tartrat untuk menentukan formula optimum tablet effervesent
vitamin C dengan metode desain faktorial ini belum pernah dilakukan
sebelumnya.
D. Manfaat Penelitian 1. Manfaat Teoritis
Menambah khasanah ilmu pengetahuan dan memberikan informasi yang dapat
2. Manfaat Praktis
Mengetahui efek mana yang dominan dalam menentukan sifat fisis tablet
effervescent vitamin C antara asam sitrat, asam tartrat, dan interaksinya serta komposisi asam sitrat dan asam tartrat yang optimum berdasarkan contour plot
super imposed.
3. Manfaat Metodologis
Mengembangkan dan mengaplikasikan metode desain faktorial dengan dua
faktor dan dua level dalam melakukan optimasi formula.
E. Tujuan Penelitian
1. Memperoleh formula tablet effervescent vitamin C yang optimum berdasarkan
karakter yang dikehendaki.
2. Mengetahui efek mana yang dominan dalam menentukan sifat fisis tablet
effervescent vitamin C dari penggunaan asam sitrat, asam tartrat ataupun interaksinya.
3. Mengetahui ada atau tidaknya area komposisi optimum dari asam sitrat dan
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Vitamin C
Vitamin C dapat meningkatkan sistem imun dan berfungsi sebagai
antioksidan yang dapat mencegah dan mengobati infeksi dan penyakit lain.
Vitamin C dapat mengakifkan neutrofil. Vitamin C juga dapat meningkatkan
produksi limposit, sel darah putih yang berperan dalam memproduksi antibodi.
Vitamin C membantu melawan bakteri, virus, dan penyakit jamur. Vitamin C juga
dapat menurunkan produksi histamin sehingga dapat menurunkan potensi alergi.
Salah satu fungsi penting vitamin C adalah dalam pembentukan dan pemeliharaan
kolagen, dengan bekerja sebagai koenzim yang merubah prolin dan lisin menjadi
hidroksiprolin dan hidroksilisin yang penting bagi struktur kolagen. Vitamin C
dapat menguatkan otot dan pembuluh darah. Beberapa studi menerangkan bahwa
vitamin C juga dapat berperan dalam mengobati kanker (Buringer, 2005).
Penyakit kekurangan vitamin C yang klasik terjadi pada orang dewasa
adalah skorbut. Penyakit ini ditandai dengan kelelahan abnormal, kelelahan otot,
perdarahan, gigi menjadi goyah dan mudah tanggal dan mudah terkena penyakit
infeksi (Mutschler, 1991). Berbagai gejala-gajala dari skorbut dihubungkan
dengan jaringan yang dapat dijelaskan dengan peranan vitamin C dalam
pembentukan kolagen. Sintesis kolagen tanpa vitamin C seperti pada skorbut
skorbut disebabkan oleh defisiensi L-karnitin. Vitamin C merupakan kofaktor untuk reaksi biosintesis karnitin ( Anonim, 2006 a).
Gambar 1. Struktur Vitamin C
Vitamin C oleh adanya kelembapan akan mengalami proses oksidasi
sehingga sifat bahan aktif obat akan berubah. Oleh karena itu, vitamin C tidak
sesuai bila pembuatannya menggunakan metode granulasi sehingga metode tablet
kempa langsung merupakan pilihan yang terbaik (Bolhuis and Chowhan, 1996).
Proses oksidasi vitamin C oleh adanya lembab berlangsung sebagai
berikut
Gambar 2. Proses oksidasi vitamin C. Asam askorbat (a), asam dehidroaskorbat (b), asam L-diketogulonat (c), asam oksalat (d), dan asam
Reaksi oksidasi vitamin C (asam askorbat) menjadi asam dehidroaskorbat
bersifat reversible baik secara in vitro maupun in vivo (Connors et al., 1986). Asam dehidroaskorbat secara kimia sangat labil sehingga dapat dihidrolisis
menjadi L-diketogulonat dengan memecah cincin laktonnya, sehingga senyawa
ini tidak memiliki keaktifan vitamin C. Reaksi ini bersifat irreversible. Karena
tidak stabil, asam L-diketogulonat dapat teroksidasi menjadi asam oksalat dan
asam L-treonat. Reaksi ini bersifat irreversible (Winarno, 1997).
Pengempaan tablet vitamin C tanpa menggunakan bahan pengikat pada
kempa langsung akan menyebabkan tablet mengalami capping, laminating, dan kecenderungan mengalami chipping. Vitamin C merupakan brittle material, hal
ini dapat terlihat selama proses pengempaan dimana tablet akan terfragmentasi.
Adanya bahan pengikat akan menyebabkan adanya ikatan antar partikel dalam
tablet (Bolhuis and Chowhan, 1996).
B. Tablet
Menurut Farmakope Indonesia Edisi IV, tablet adalah sediaan padat
mengandung bahan obat dengan atau tanpa bahan pengisi. Berdasarkan metode
pembuatan, tablet dapat digolongkan menjadi tablet cetak dan tablet kempa
(Anonim, 1995).
Tablet dapat berbeda-beda dalam ukuran, bentuk, berat, kekerasan,
ketebalan dan hancurnya, dan dalam aspek lainnya tergantung pada cara
pemakaian tablet dan metode pembuatannya. Kebanyakan tablet digunakan pada
penambahan zat warna, zat pemberi rasa, dan lapisan-lapisan dalam berbagai jenis
(Ansel, 1989).
Sebagai salah satu bentuk sediaan obat, tablet memiliki beberapa
keuntungan. Tablet memberikan dosis pengobatan yang tepat dan dapat diberikan
secara mudah. Mudah dalam pengangkutan dan mudah dibawa oleh pasien.
Produk akhirnya seragam dalam bobot dan penampilan, dan biasanya lebih stabil
dari bentuk cairan. Dapat diproduksi dalam jumlah besar dengan mudah dan cepat
serta biaya produksi yang dikeluarkan sangat rendah jika dibandingkan dengan
bentuk sediaan lain (Rubinstein, 1988). Tablet memberikan kenyamanan dan
keamanan dalam pemberian obat karena diberikan dengan rute oral (Alderborn,
2002).
C. Tablet Effervescent
Tablet effervescent adalah tablet tidak bersalut, mengandung asam dan karbonat atau bikarbonat yang bereaksi dengan cepat pada penambahan air
dengan melepaskan gas karbondioksida. Tablet effervescent diharapkan larut
dalam air sebelum diberikan kepada pasien (Lindberg et al., 1992). Tablet
effervescent biasanya mengandung zat aktif dan vitamin (Wolfram, 1999).
Tablet effervescent dibuat dengan cara mengempa bahan-bahan aktif berupa sumber asam dan sumber karbonat. Bila tablet effervescent dimasukkan
kedalam air, mulailah terjadi reaksi kimia antara sumber asam dan sumber
karbonat tersebut sehingga membentuk garam natrium dari asam kemudian
Tablet effervescent memiliki keuntungan dibandingkan bentuk sediaan padat oral konvensional lainnya (Lindberg et al., 1992). Banyak studi
menerangkan bahwa tablet dan serbuk effervescent dapat meningkatkan absorbsi
jumlah zat aktifnya dibandingkan formula konvensional. Sebagai bentuk obat,
tablet effervescent memberikan penyiapan larutan dalam waktu seketika yang mengandung dosis obat yang tepat sehingga zat aktif sudah berada dalam bentuk
partikelnya (tidak perlu waktu untuk desintegrasi) sehingga dapat dengan cepat
diabsorbsi dan cepat mencapai onsetnya (Lee, 2005). Tablet effervescent dapat
diberikan pada pasien yang sulit menelan kapsul atau tablet (Lindberg et al.,
1992). Selain itu, adanya pelepasan gas karbondioksida juga membantu
memperbaiki rasa beberapa obat tertentu (Banker and Anderson, 1986). Gas
karbondioksida yang terbentuk memberikan efek sparkle (rasa seperti soda) dan
mempermudah proses pelarutan tablet effervescent tanpa pengadukan secara
manual dengan syarat semua komponen bersifat sangat mudah larut air
(Kusnadhi, 2003).
Kerugian tablet effervescent adalah produk yang dihasilkan tidak stabil
dengan adanya lembab. Sebagian besar produk effervescent adalah higroskopis
sehingga dapat mengadsorbsi lembab yang cukup untuk memulai degradasi jika
tidak disimpan dalam kemasan yang sesuai (Lindberg et al., 1992). Bahkan
kelembapan udara selama pembuatan produk sudah cukup untuk memulai
Secara sederhana proses pembuatan tablet effervescent dapat dibagi
dalam dua tahap, yaitu proses pencampuran dan proses pembuatan tablet.
(Rohdiana, 2003).
1. Proses pencampuran
Pencampuran adalah proses dimana dua atau lebih komponen
diperlakukan sehingga saling berdekatan dan memungkinkan untuk terjadi kontak
dengan partikel dari masing-masing komponen (Travers, 1988). Proses
pencampuran ini bertujuan untuk mendapatkan massa tablet yang homogen
(Rohdiana, 2003). Proses ini harus dilakukan pada kelembaban yang rendah,
sebaiknya kelembaban relatif (RH) dibawah 25% (Mohrle, 1989).
Mekanisme pencampuran bahan padat dibagi menjadi tiga, yaitu
pencampuran konvektif, pencampuran shear dan pencampuran difusiv ( Rippie, 1989; Schwartz and Lantz, 1990).
1) Pencampuran Konvektif
Pada pencampuran konvektif terjadi gerakan segerombol partikel dari suatu
tempat ke tempat lain (Schwartz and Lantz, 1990). Tergantung dari tipe
mixer yang digunakan, pencampuran konvektif dapat terjadi dengan memutar bidang serbuk dengan pisau-pisau pedang atau dayung, dengan
sekrup yang berputar, atau dengan metode lain dengan memindahkan
suatu massa yang relatif besar dari suatu bidang serbuk ke bidang serbuk
2) Pencampuran Shear
Pada pencampuran shear terjadi perubahan konfigurasi komponen
penyusun campuran (Schwartz and Lantz, 1990). Shear terjadi antara
daerah-daerah dengan komposisi berbeda dan sejajar dengan antar
mukanya, akan mengurangi skala segregasi dengan menipiskan
lapisan-lapisan yang tidak sama (Rippie, 1989).
3) Pencampuran Difusiv
Pada pencampuran difusiv terjadi gerakan-gerakan acak partikel secara
individu dalam campuran (Schwartz and Lantz, 1990). Pertukaran tempat
dari partikel-partikel tunggal tersebut mengakibatkan berkurangnya
intensitas pemisahan (Rippie, 1989).
2. Proses pembuatan tablet
Pada prinsipnya tablet dapat dibuat melalui kempa langsung atau
granulasi, baik granulasi basah atau granulasi kering. Untuk menentukan metode
pembuatannya apakah dibuat dengan kempa langsung atau granulasi sangat
tergantung pada dosis dan sifat zat aktifnya. Dibandingkan dengan metode
granulasi, metode kempa langsung dinilai lebih menguntungkan dalam hal
penghematan waktu, peralatan, ruangan maupun energi yang dibutuhkan
(Rohdiana, 2003).
Proses pembuatan tablet harus dilakukan pada ruang khusus sehingga bisa
diatur kelembaban relatifnya, kira-kira di bawah 25%. Apabila kelembaban
relatifnya lebih dari 25% maka akan mengalami kesulitan pada proses pembuatan
1989). Kelembaban relatif didefinisikan sebagai perbandingan antara tekanan uap
air dalam atmosfer dengan tekanan uap air jenuh pada temperatur tertentu
(Anonim, 2007 b). Kelembaban relatif dinyatakan sebagai persentase dan dihitung
dengan cara berikut :
%
D. Bahan Tambahan Dalam Pembuatan Tablet Effervescent
Bahan-bahan tambahan yang digunakan dalam pembuatan tablet
effervescent meliputi : a. Sumber Asam
Sumber asam yang diperlukan untuk reaksi effervescent dapat diperoleh
dari tiga sumber utama, yaitu asam makanan (asam sitrat, asam tartrat, asam
malat, asam fumarat, asam adiptat dan asam suksinat), asam anhidrat ( asam
suksinat anhidrat dan asam sitrat anhidrat) dan asam garam ( natrium
dihirogen pospat, dinatrium dihirogen piropospat, garam asam sitrat dan
natrium asam sulfit). Asam makanan adalah yang biasa digunakan (Mohrle,
1989). Asam sangat penting pada pembuatan tablet effervescent. Sumber asam
jika direaksikan dengan air maka bahan tersebut akan terhidrolisa kemudian
akan melepaskan asam yang dalam proses selanjutnya akan bereaksi dengan
bahan karbonat sehingga terbentuklah gas CO2 (Banker and Anderson, 1986).
Asam sitrat bersifat sangat mudah larut air dan mudah larut etanol
dalam air merupakan alasan yang menyebabkan asam sitrat lebih sering
digunakan dalam pembuatan suasana asam pada pembuatan tablet effervescent
(Ansel, 1989). Asam tartrat lebih larut dalam air dan lebih higroskopis
dibandingkan dengan asam sitrat (Mohrle, 1989). Asam tartrat terlarut di
dalam kurang dari 1 bagian air, hal ini berarti 1 bagian asam larut dalam
kurang dari 1 bagian air dan larut dalam 2,5 bagian alkohol (Lindberg et al.,
1992). Sumber asam akan menghasilkan reaksi effervescent yang baik bila
digunakan pada range konsentrasi 25-40% dari berat tablet (Wehling and
Fred, 2004).
b. Sumber Karbonat
Sumber karbonat untuk effervescent meliputi natrium bikarbonat, natrium
karbonat, potassium karbonat, natrium sesquikarbonat, natrium glisin
karbonat, L-lisin karbonat, arginin karbonat (Mohrle, 1989). Natrium karbonat
di pasaran tersedia dalam bentuk anhidrat atau monohidrat.. semua bentuk
natrium karbonat sangat larut dalam air (Lindberg et al., 1992). Natrium
karbonat (Na2CO3) menunjukkan efek menstabilkan ketika digunakan dalam
tablet effervescent dikarenakan kemampuannya mengabsorbsi lembab, hal ini
dapat mencegah reaksi awal effervescent. Natrium karbonat dalam bentuk
anhidrat akan mengabsorbsi lembab menjadi bentuk hidrat yang stabil
(Mohrle, 1989).
c. Bahan Pengikat
Bahan pengikat adalah bahan yang membantu untuk mengikat bahan lain
partikel serbuk dalam sebuah butir granulat. Demikian pula kekompakan
tablet akan dipengaruhi, baik oleh tekanan pencetakan maupun bahan pengikat
(Voigt, 1995).
Bahan pengikat dapat ditambahkan kedalam serbuk dengan beberapa cara,
yaitu :
1. Serbuk kering yang dicampur dengan bahan lain sebelum
penggumpalan basah. Selama prosedur penggumpalan bahan pengikat
dilarutkan sebagian atau seluruhnya dalam cairan penggumpal.
2. Larutan yang digunakan sebagai cairan penggumpal selama
penggumpalan basah. Yang biasa dikenal sebagai solution binder.
3. Serbuk kering yang dicampur dengan bahan lain sebelum pengempaan.
Yang biasa dikenal sebagai dry binder.
(Alderborn, 2002)
Penggunaan bahan pengikat pada tablet effervescent dibatasi bukan karena
tidak dibutuhkan tetapi karena aksi dua arah bahan pengikat tersebut.
Penggunaan bahan pengikat, sekalipun larut air, akan memperlambat proses
desintegrasi tablet effervescent (Mohrle, 1989). Oleh karena itu, sebaiknya
bahan pengikat digunakan sesedikit mungkin (Voigt, 1995).
Bahan pengikat yang efektif untuk tablet effervescent adalah PVP
(polivinylpyrolidone) (Mohrle, 1989). PVP dapat ditambahkan ke dalam
campuran dalam bentuk kering atau di granulasi. Konsentrasi PVP yang
digunakan sebagai bahan pengikat berkisar antara 0,5-5% (Khankari and
PVP (polivinylpyrrolidone) merupakan homopolimer dari
N-vinylpyrrolidone. PVP bersifat larut dalam air dan pelarut polar lainnya
(Anonim, 2007 c). Sifat ikatan PVP meningkat dengan semakin meningkatnya
berat molekul. Ikatan antar partikel yang paling kuat dibentuk oleh PVP
dengan berat molekul paling tinggi (Schmidt, 1999).
N
Gambar 3. N- vinylpyrrolidone
C C
Bahan pengisi berguna untuk memperbesar volume tablet sehingga
diperoleh ukuran yang sesuai. Bahan pengisi yang ideal memiliki sifat inert,
non-higroskopis, larut air, memiliki kompaktibilitas yang baik, rasanya dapat
diterima, dan murah (Alderborn, 2002). Bahan pengisi yang umum digunakan
adalah jenis pati dan laktosa (Voigt, 1995). Laktosa memiliki sifat bahan
non-higroskopis, tidak reaktif dan menunjukkan kompaktibilitas yang baik
(Alderborn, 2002).
g. Bahan Pelicin
Bahan pelicin merupakan salah satu komponen yang penting karena tanpa
bahan ini pembuatan tablet dengan kecepatan tinggi tidak dimungkinkan
(Mohrle, 1989). Bahan pelicin berfungsi untuk menjamin bahwa pencetakan
dan pengeluaran tablet dapat terjadi dengan gesekan yang rendah antara
padatan dan dinding die. Gesekan yang tinggi selama proses penabletan dapat
menimbulkan masalah, termasuk kualitas tablet yang kurang baik ( capping
atau bahkan fragmentasi tablet selama proses pengeluaran, dan goresan
vertikal pada bagian tepi tablet) (Alderborn, 2002). Bahan pelicin umumnya
ditambahkan dalam bentuk kering. Bahan pelicin ditambahkan dan dicampur
selama 2-5 menit. Pencampuran yang berlebihan dapat mengurangi
desintegrasi-disolusi dan tablet dapat kehilangan ikatannya. Bahan pelicin
juga dapat ditambahkan dalam granulasi sebagai larutan alkoholik dan sebagai
suspensi dan emulsi (Peck et al., 1989).
Garam magnesium, kalsium, dan seng dari asam stearat adalah bahan
pelicin yang paling efisien yang umum digunakan. Konsentrasi efektif yang
digunakan adalah 1% atau kurang, karena bagaimanapun bahan-bahan
tersebut tidak larut air sehingga dapat menghalangi hancurnya tablet dan
menghasilkan larutan yang tidak jernih (Mohrle, 1989).
Mg stearat (C36H70MgO4) banyak digunakan sebagai bahan pelicin dalam
sedikit sudah cukup untuk memperbaiki waktu alir serbuk/granul (Sheth et al.,
1989).
h. Bahan Tambahan Lain
Tablet effervescent mungkin mengandung bahan tambahan lain seperti, bahan perasa, pewarna dan pemanis (Mohrle, 1989). Bahan pemanis buatan
yang disarankan dalam tablet effervescent adalah sakarin atau bentuk garam
natrium dan kalsiumnya dan aspartame (Lindberg et al., 1992). Konsentrasi
natrium sakarin sebagai pemanis yang umum digunakan adalah 0,075-0,6%
(Allen, 2002).
S N
O O
O
Na
Gambar 5. Natrium Sakarin
E. Metode Pembuatan Tablet Effervescent
Tablet effervescent dapat dibuat dengan dua cara, yaitu kempa langsung dan granulasi (Alderborn, 2002).
1. Kempa Langsung
Kempa langsung adalah proses pencetakan bahan obat atau campuran
bahan obat atau pencampuran bahan obat-bahan pembantu berbentuk serbuk tanpa
proses pengolahan awal (Voigt, 1995). Tablet diproduksi dengan mencampur
bahan obat dengan bahan tambahan. Campuran serbuk kemudian dikempa secara
membentuk cetakan kecil sesuai dengan karakteristik kekompakan yang
diinginkan, berlainan tergantung dari bahan obat (Voigt, 1995).
Kempa langsung menghindari banyak masalah yang timbul pada granulasi
basah dan granulasi kering (Anonim, 1995). Kempa langsung dinilai sangat
memuaskan karena kebutuhan kerja yang rendah sehingga lebih ekonomis dari
pencetakan granulat. Keuntungan utama dari kempa langsung adalah bahan obat
yang peka terhadap lembab dan panas, yang stabilitasnya terganggu akibat proses
granulasi dapat dibuat menjadi tablet (Voigt, 1995). Keuntungan lain yang sedikit
diakui dalam kempa langsung adalah waktu hancur tablet dapat dioptimalkan,
dimana partikel obat dibebaskan dari tablet dan tersedia dalam bentuk larutan
(Shangraw, 1989).
Beberapa tablet effervescent sukses diproduksi dengan kempa langsung.
Dalam kempa langsung perlu diperhatikan bahan dasar yang digunakan untuk
mendapatkan campuran yang mudah mengalir, tidak memisah dan kompak
(Lindberg et al., 1992). Zat pembawa yang digunakan harus dapat mengalir dengan baik, inert, tidak berasa, tidak berwarna dan memberikan rasa nyaman
pada mulut. Zat pembawa sebaiknya dapat meningkatkan kompresibilitas dari
obat yang memiliki kompresibilitas rendah (Rubinstein, 1988).
2. Granulasi Kering
Granulasi kering dilakukan dengan cara menekan massa serbuk pada
tekanan tinggi sehingga menjadi tablet besar yang tidak berbentuk baik, kemudian
digiling dan diayak hingga diperoleh granul dengan ukuran partikel yang
kelembapan pada proses granulasi (Anonim, 1995). Dengan metode ini, bahan
aktif maupun pengisi harus memiliki sifat kohesif supaya massa yang jumlahnya
besar dapat dibentuk. Metode ini khususnya untuk bahan-bahan yang tidak dapat
diolah dengan metode granulasi basah, karena kepekaannya terhadap uap air atau
karena untuk mengeringkannya diperlukan temperatur yang dinaikkan (Ansel,
1989). Ada dua metode dalam granulasi kering : slugging dan roller compaction (
Miller, 1997).
1) Slugging
Setelah bahan-bahan ditimbang dan dicampur, campuran serbuk di slug,
atau dikempa menjadi lempengan tablet yang besar atau pelet dengan diameter
kurang lebih 1 inci. Kemudian slugs dihancurkan dengan tangan atau digiling
dan diayak sesuai dengan ukuran yang diinginkan. Bahan pelicin ditambahkan
dengan cara biasa dan tablet dibuat dengan kompresi (Ansel et al., 2005).
2) Roller Compaction
Metode ini digunakan untuk meningkatkan densitas dari serbuk dengan
menekan serbuk diantara mesin penggilas dengan tekanan 1-6 ton. Bahan
yang sudah kompak tersebut kemudian dihancurkan, diukur dan dilubrikasi,
dan tablet dibuat dengan cara biasa (Ansell et al., 2005).
Tetapi tidak semua tablet effervescent dapat dibuat dengan granulasi
kering, hanya formula yang memiliki daya ikat cukup dan mengalir dengan
3. Granulasi Basah
Granulasi basah merupakan metode terluas yang digunakan dalam
memproduksi tablet kompresi (Ansel, 1989). Prinsip pembuatan tablet
effervescent pada metode ini secara dasar sama dengan tablet konvensional. Dimana pada metode ini melibatkan pencampuran bahan – bahan kering dengan
suatu bahan pengikat untuk menghasilkan massa granul. Granulasi basah pada
effervescent dapat dilakukan dengan tiga metode, yaitu dengan penggunaan panas, dengan cairan non reaktif, dan dengan cairan reaktif (Mohrle, 1989).
1. Penggunaan panas
Penggunaan panas merupakan metode klasik dalam granulasi effervescent.
Metode ini membutuhkan pembebasan air dari bahan hidrat pada temperatur
rendah untuk membentuk masa granul yang liat. Proses ini sulit dikontrol
untuk mendapatkan hasil yang sama karena tergantung pada pelepasan air
bahan-bahan yang dipakai dan temperatur (Mohrle, 1989).
2. Dengan cairan non reaktif
Metode ini merupakan metode yang umum digunakan dan sama dengan
proses granulasi pada pembuatan tablet biasa. Cairan penggranul, seperti
etanol atau isopropanol ditambahkan perlahan ke dalam formulasi sambil
diaduk agar cairan penggranul terdistribusi merata. Pembuatan granul asam
dan granul basa dapat dipisah untuk menghindari reaksi effervescent dini.
3. Dengan cairan reaktif
Salah satu cairan penggranul yang efektif adalah air. Kenyataannya reaksi
selama proses. Masa granul yang telah terbentuk harus segera dikeringkan
untuk menghindari reaksi effervescent (Mohrle, 1989).
Metode granulasi basah menguntungkan dalam penggunaannya karena
serbuk halus yang dibuat menjadi granul akan memberikan sifat alir yang baik,
sehingga pengisian ke dalam ruang cetak menjadi konstan dan akan dihasilkan
bobot yang seragam. Kelemahan metode granulasi basah adalah memerlukan
peralatan dan penanganan khusus serta tenaga yang cukup besar (Parrot, 1990).
F. Uji Sifat Fisis Campuran Serbuk
Uji sifat fisis campuran serbuk sebelum dikempa perlu dilakukan karena
sangat mempengaruhi kualitas tablet yang dihasilkan. Uji sifat fisis campuran
serbuk dapat dilakukan sebagai berikut :
a. Sifat Alir
Sifat alir campuran serbuk sangat penting tidak hanya karena efek
langsungnya pada keseragaman pengisian die dan keseragaman bobot tablet,
tetapi juga peranannya dalam homogenitas campuran atau serbuk. Oleh karena
secara keseluruhan ukuran partikel yang kecil dijumpai dalam campuran kempa
langsung, sifat alir merupakan masalah yang penting dibandingkan dengan
granulasi (Shangraw, 1989). Jika obat memiliki sifat alir yang jelek maka dapat
dipilih bahan tambahan yang dapat memperbaiki sifat alirnya (Wedke et al.,
Sifat alir zat padat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu ukuran partikel,
distribusi ukuran, bentuk, morfologi permukaan, kelembapan, densitas, kohesi,
dan temperatur (Howard and Lai, 1992).
Pengukuran sifat alir dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu metode
tidak langsung dan metode langsung. Metode tidak langsung terdiri dari
penentuan sudut istirahat, penentuan shear cell, dan pengukuran densitas bulk.
Metode langsung terdiri dari kecepatan aliran hopper dan recording flowmeter
(Staniforth, 2002).
Kecepatan aliran hopper merupakan metode yang sering digunakan untuk
mengukur sifat alir (Rosanske et al., 1990). Metode ini merupakan metode
sederhana dalam menentukan sifat alir secara langsung dengan mengukur
kecepatan serbuk yang keluar dari hopper. Penutup sederhana diletakkan diatas
saluran keluar hopper dan hopper diisi dengan serbuk. Penutup kemudian digerakkan dan dicatat waktu yang diperlukan seluruh serbuk untuk keluar
(Staniforth, 2002). Menurut Guyot dalam Fudholi (1983), apabila waktu yang
diperlukan oleh 100 gram serbuk untuk mengalir lebih lama dari 10 detik (T >10)
maka akan mengalami kesulitan pada waktu pentabletan.
b. Kompaktibilitas
Kompaktibilitas adalah kemampuan serbuk untuk dikempa menjadi tablet
dengan kekerasan yang sudah ditetapkan (Wedke et al., 1989). Pengujian
kompaktibilitas dari bahan penting dilakukan untuk mengoptimasi kekerasan
tablet tanpa memberikan tekanan yang berlebihan yang dapat mempengaruhi
kompresi mesin tablet diatur 10 mm. Kemudian mesin diatur sedemikian rupa
sehingga bila digunakan untuk menablet serbuk, akan dihasilkan tablet dengan
kekerasan nol Kg, dan ditandai dengan harga F. Apabila harga F suatu zat lebih
besar dari 40% (400 perseribu centimeter), maka akan dijumpai kesulitan dalam
mentabletnya (Guyot dalam Fudholi, 1983).
c. Kandungan Lembab
Kelembapan merupakan hal penting yang perlu diperhatikan dalam
pembuatan bentuk sediaan farmasi. Perhatian ini bertambah dalam pembuatan
tablet effervescent. Oleh karena itu, proses pembuatan tablet effervescent sebaiknya dilakukan pada ruangan dengan kelembaban relatif dibawah 25%
(Mohrle, 1989). Kandungan lembab yang terlalu banyak dalam tablet effervescent
akan menyebabkan reaksi prematur dalam sistem effervescent (Mohrle, 1989).
Kandungan lembab pada sediaan effervescent berkisar antara 0,4% - 0,7% (Dash
et al., 2000).
G. Uji Sifat Fisis Tablet a. Keseragaman Bobot
Tablet di desain untuk mengandung sejumlah obat tertentu dalam sejumlah
formula tablet tertentu. Untuk memastikan bahwa tablet yang dihasilkan
mengandung jumlah obat yang sesuai, bobot tablet yang dibuat harus secara rutin
dievaluasi selama proses produksi. Keseragaman bobot tablet dipengaruhi oleh
Tablet tidak bersalut dengan bobot rata-ratanya lebih dari 300 mg, syarat
keseragaman bobotnya tidak boleh lebih dari 2 tablet yang masing-masing
bobotnya menyimpang dari bobot rata-ratanya lebih besar dari 5%, dan tidak satu
tablet pun yang bobotnya menyimpang dari bobot rata-ratanya lebih dari 10%
(Anonim, 1979).
b. Kekerasan
Tablet harus cukup keras untuk tahan pecah waktu dikemas , dikirim
dengan kapal dan waktu ditangani secara normal, tapi juga tablet ini akan cukup
lunak untuk melarut dan hancur sempurna begitu digunakan orang atau dapat
dipatahkan diantara jari-jari bila memang tablet ini perlu dibagi untuk
pemakaiannya. Umumnya semakin besar tekanan semakin keras tablet yang
dihasilkan (Ansel, 1989).
Pengetesan kekerasan Stokes-Monsanto dilakukan dengan meletakkan
sebuah tablet dalam alat logam kecil, dan tekanannya diatur sedemikian rupa,
sehingga tablet stabil ditempatnya dan jarum penunjuk berada pada skala 0.
dengan memutar ulirnya, tablet akan terjepit semakin kuat dengan menaiknya
tekanan tablet secara lambat, yang ditransfer melalui sebuah per, sedemikian
lama, sampai akhirnya tablet tersebut pecah. Besarnya tekanan dibaca langsung
pada skala ( Voigt, 1995). Kekerasan tablet effervescent yang baik menurut
Wehling and Fred (2004) adalah antara 6-8 kp ~ 5,999-7,999 kg.
c. Kerapuhan
dan pengikisan pada saat pembuatan, pengepakan, pengiriman dan digunakan
(Rosanske et al.,1990). Kerapuhan dinyatakan sebagai massa seluruh partikel, yang dilepaskan dari tablet akibat adanya beban penguji mekanis. Besaran yang
digunakan adalah persen, yang mengacu pada massa tablet awal sebelum
pengujian. Alat uji kerapuhan Erweka berupa drum pleksiglas (garis tengah 20
cm) mengandung 12 sudut, yang mengambil tablet sampai ketinggian tertentu
kemudian menggulirkannya. Dengan demikian tablet akan bergesekan satu sama
lain (Voigt, 1995) Kerapuhan di atas 1% menunjukkan tablet yang rapuh dan
dianggap kurang baik (Lachman et al., 1994).
d. Waktu Larut
Waktu larut merupakan salah satu karakteristik penting dalam tablet
effervescent. Waktu larut tablet effervescent merupakan waktu yang diperlukan oleh tablet effervescent supaya pecah menjadi bagian yang terlarut (Mohrle,
1989). Residu atau bahan obat yang tidak larut harus minimal (Lindberg et al.,
1992). Waktu larut tablet effervescent dapat terhalangi oleh jumlah bahan yang
tidak larut air dan bahan pengikat yang terlalu banyak serta kekerasan tablet yang
berlebihan. Tablet effervescent yang baik akan larut dan terlarut dengan cepat
dalam waktu 1-2 menit (Mohrle, 1989).
H. Pemerian Bahan Yang Digunakan 1. Vitamin C
Hablur atau serbuk putih atau agak kuning. Oleh pengaruh cahaya lambat
larutan cepat teroksidasi. Melebur pada suhu lebih kurang 190°C. Mudah larut
air , agak sukar larut dalam etanol, tidak larut dalam kloroform, dalam eter dan
dalam benzene (Anonim, 1995).
2. Asam Sitrat
Hablur bening, tidak berwarna atau serbuk hablur granul sampai halus,
putih, tidak berbau atau praktis tidak berbau, rasa sangat asam. Bentuk hidrat
mekar dalam udara kering. Sangat mudah larut dalam air, mudah larut dalam
etanol, agak sukar larut dalam eter (Anonim, 1995).
3. Asam Tartrat
Hablur, tidak berwarna atau bening atau serbuk hablur halus sampai
granul, warna putih, tidak berbau, rasa asam dan stabil di udara. Sangat mudah
larut dalam air, mudah larut dalam etanol (Anonim, 1995).
4. Natrium Karbonat
Hablur tidak berwarna atau serbuk hablur putih. Mudah larut dalam air,
lebih mudah larut dalam air mendidih (Anonim, 1979).
5. Laktosa
Serbuk atau massa hablur, keras, putih atau putih krem. Tidak berbau dan
rasa sedikit manis. Mudah (dan pelan-pelan) larut dalam air dan lebih mudah
larut dalam air mendidih, sangat sukar larut dalam etanol, tidak larut daam
kloroform dan dalam eter (Anonim, 1995).
6. Polivinilpirolidon (PVP)
Serbuk putih atau putih kekuningan, berbau lemah atau tidak berbau,
kloroform P, kelarutan tergantung dari bobot molekul rata-rata, praktis tidak
larut dalam eter P (Anonim, 1979).
7. Magnesium Stearat
Serbuk halus, putih, dan voluminus, bau lemah khas, mudah melekat
dikulit, bebas dari butiran. Tidak larut dalam air, dalam etamol, dan dalam eter
(Anonim, 1995).
8. Natrium Sakarin
Natrium sakarin adalah bahan pemanis yang kuat, berwarna putih, tidak
berbau atau aromatik lemah, tidak berfluoresensi, serbuk kristal dengan rasa
manis yang kuat dan pahit setelah dirasa. Natrium sakarin terdekomposisi
pada temperatur tinggi (125°C) pada pH rendah (kira-kira pada pH 2) (Allen,
2002).
I. Desain Faktorial
Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk
memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih
variabel bebas. Model yang diperoleh dari analisis tersebut berupa persamaan
matematika. Metode ini meliputi level penelitian dari level rendah dan tinggi (low
and high level) dimana respon dari sampel harus dapat diukur secara kuantitatif sehingga signifikan tidaknya pengaruh faktor dan interaksi antar faktor dapat
diketahui (Bolton, 1997).
Desain faktorial mengandung beberapa pengertian, yaitu faktor, level,
1. Faktor
Faktor merupakan suatu besaran yang mempengaruhi respon (Voigt,
1994). Faktor merupakan variabel yang ditentukan seperti, konsentrasi,
temperature, bahan pelicin, perawatan obat, atau diet. Faktor dapat bersifat
kualitatif atau kuantitatif (Bolton, 1997).
2. Level
Level merupakan nilai atau tetapan untuk faktor. Pada percobaan dengan
desain faktorial perlu ditetapkan level yang diteliti yang meliputi level rendah
dan level tinggi (Bolton, 1997).
3. Efek
Efek adalah perubahan respon yang disebabkan variasi tingkat dari faktor
(Bolton, 1990).
4. Respon
Respon adalah besaran yang akan diamati perubahan efeknya (Bolton,
1997).
Dengan desain faktorial dapat didesain suatu percobaan untuk mengetahui
faktor yang dominan yang berpengaruh secara signifikan terhadap respon. Juga
memungkinkan kita mengetahui interaksi diantara faktor-faktor tersebut. Adanya
interaksi juga dapat dilihat dari grafik hubungan respon dan level dari faktor. Jika
kurva menunjukkan garis sejajar, maka dapat dikatakan bahwa tidak ada interaksi
antar eksipien dalam menentukan respon. Jika kurva menunjukkan garis yang
tidak sejajar, maka dapat dikatakan bahwa ada interaksi antar eksipien dalam
Penelitian desain faktorial yang paling sederhana adalah penelitian dengan
dua faktor dan dua level (Amstrong and James, 1996). Desain faktorial dua level
berarti ada dua faktor (misal A dan B) yang masing-masing faktor diuji pada level
berbeda, yaitu level rendah dan tinggi. Jumlah percobaan untuk penelitian desain
faktorial dihitung dari jumlah level yang digunakan dalam penelitian,
dipangkatkan dengan jumlah faktor yang digunakan. Jumlah penelitian untuk
penelitian dengan 2 level dan 2 faktor adalah 22 = 4 (Bolton, 1997).
Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level:
Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua level dan dua faktor
Formula Faktor A Faktor B Interaksi
1 - - +
a + - -
b - + -
ab + + +
Keterangan:
- = level rendah
+ = level tinggi
Formula 1 = faktor A pada level rendah, faktor B pada level rendah
Formula a = faktor A pada level tinggi, faktor B pada level rendah
Formula b = faktor A pada level rendah, faktor B pada level tinggi
Formula ab = faktor A pada level tinggi, faktor B pada level tinggi
Optimasi campuran dua bahan (berarti ada dua faktor) dengan desain
faktorial (two level factorial design) dilakukan berdasarkan rumus:
Y = respon hasil atau sifat yang diamati, misalnya waktu larut
X1, X2 = level bagian A dan B
b0, b1, b2, b12 = koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan
Dari rumus (1) dapat dibuat contour plot suatu respon tertentu yang sangat
berguna dalam memilih campuran yang optimum. Besarnya efek dapat dicari
dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada level tinggi dan rata-rata
respon pada level rendah (Bolton, 1997). Perhitungan efek menurut Bolton (1997)
sebagai berikut:
Efek faktor A = { a – (1) } + { ab – b }
2
Efek faktor B = { b – (1) } + { ab – a }
2
Efek interaksi = { ab – b } + { (1) – a }
2
Keuntungan utama dari desain faktorial adalah dapat mengidentifikasi efek
dari masing-masing faktor, maupun efek interaksi antar faktor. Dengan desain
faktorial kontrol terhadap penelitian yang dilakukan dapat ditingkatkan dengan
mengurangi variasi kelompok. Desain faktorial juga memberikan keuntungan
secara ekonomis dengan mengurangi jumlah peneitian dibandingkan jika dua
J. Landasan Teori
Tablet effervescent merupakan bentuk sediaan yang sekarang ini mulai digemari masyarakat, terlihat dari banyaknya produk minuman effervescent yang
beredar di masyarakat. Sebagian besar tablet effervescent yang beredar dipasaran
menggunakan vitamin C atau asam askorbat sebagai zat aktif. Vitamin C dalam
bentuk sediaan tablet effervescent akan diabsorbsi dengan lebih baik dibandingkan
sediaan tablet atau pil. Mengingat sifat vitamin C yang mudah teroksidasi oleh
adanya lembab maka merupakan pilihan yang tepat jika tablet effervescent
vitamin C dibuat dengan metode kempa langsung.
Pada pembuatan tablet effervescent asam merupakan bahan yang sangat
penting. Bahan asam inilah yang akan bereaksi dengan bahan karbonat untuk
membentuk gas CO2 sehingga tablet dapat hancur ketika dimasukkan ke dalam
air. Asam yang digunakan pada penelitian ini merupakan kombinasi antara asam
sitrat dan asam tartrat karena penggunaan bahan asam tunggal akan menimbulkan
kesukaran. Penggunaan asam tartrat tunggal menghasilkan campuran serbuk yang
mudah kehilangan kekuatannya dan menggumpal, sedangkan campuran yang
lengket akan dihasilkan ketika asam sitrat tunggal digunakan. Selain itu, kedua
asam tersebut memiliki kelarutan yang tinggi dalam air sehingga tablet dapat larut
dengan cepat.
Campuran asam sitrat dan asam tartrat diharapkan dapat menghasilkan
sifat fisis tablet effervescent yang memenuhi persyaratan pada komposisi tertentu.
Desain faktorial merupakan metode pilihan dalam menentukan komposisi asam
mengidentifikasi efek masing-masing faktor, maupun efek interaksi antar faktor.
Dengan metode ini juga dapat diperkirkan efek yang dominan dalam menentukan
sifat fisis tablet effervescent.
K. Hipotesa
Diduga antara asam sitrat dan asam tartrat ada yang merupakan faktor
dominan yang menentukan sifat fisik tablet effervescent vitamin C, serta
kemungkinan adanya interaksi antara asam sitrat dan asam tartrat dalam
menentukan sifat fisik tablet effervescent vitamin C. Pada komposisi tertentu,
campuran asam sitrat dan asam tartrat dapat menghasilkan tablet dengan sifat fisik
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini termasuk penelitian eksperimental murni dengan rancangan
penelitian metode desain faktorial dan bersifat eksploratif, yaitu mencari formula
optimum tablet effervescent vitamin C yang memenuhi persyaratan sifat fisis
tablet effervescent.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional 1. Variabel Penelitian
a. Variabel bebas
Faktor : asam sitrat dan asam tartrat.
Level : rendah dan tinggi.
b. Variabel tergantung
Sifat fisis tablet effervescent vitamin C, meliputi kekerasan, kerapuhan dan
waktu larut.
c. Variabel pengacau terkendali
Homogenitas tiap campuran formula, kadar zat aktif tiap formula, dan
bahan-bahan yang digunakan berasal dari satu sumber.
d. Variabel pengacau tak terkendali
Kelembaban relatif ruangan (±45%). Tidak semua proses pembuatan tablet
dengan RH ±45% karena fasilitas ruangan yang belum memadai.
Konsekuensi yang berpeluang besar terjadi akibat kurang terkendalinya
faktor ini adalah dapat meningkatkan kandungan lembab campuran
serbuk.
2. Definisi Operasional
a. Tablet effervescent vitamin C adalah suatu tablet effervescent yang dibuat
secara kempa langsung dengan bahan aktif vitamin C (asam askorbat).
b. Vitamin C berupa hablur atau serbuk putih atau agak kuning. Oleh
pengaruh cahaya lambat laun menjadi berwarna gelap. Dalam keadaan
kering stabil di udara, dalam larutan cepat teroksidasi. Melebur pada suhu
lebih kurang 190°C. Mudah larut air , agak sukar larut dalam etanol, tidak
larut dalam kloroform, dalam eter dan dalam benzene.
c. Sifat fisis tablet effervescent merupakan parameter yang digunakan untuk
menentukan bahwa tablet effervescent yang dihasilkan memenuhi
persyaratan, meliputi keseragaman bobot, kekerasan, kerapuhan dan waktu
larut.
d. Faktor adaah variabel bebas dalam penelitian ini, yaitu asam sitrat dan
asam tartat.
e. Level adalah rentang jumlah setiap faktor yang akan diteliti
f. Level rendah asam sitrat adalah 93,75 gram, yaitu jumlah asam sitrat
untuk 250 tablet dengan berat masing-masing tablet 3 gram.
g. Level tinggi asam sitrat adalah 150 gram, yaitu jumlah asam sitrat untuk
h. Level rendah asam tartrat adalah 93,75 gram, yaitu jumlah total asam yang
digunakan pada level rendah untuk 250 tablet dengan berat masing-masing
tablet 3 gram sebesar 187,5 gram dikurangi level rendah asam sitrat.
i. Level tinggi asam tartrat adalah 150 gram, yaitu jumlah total asam yang
digunakan pada level tinggi untuk 250 tablet dengan berat masing-masing
tablet 3 gram sebesar 300 gram dikurangi level tinggi asam sitrat.
j. Efek adalah hasil pengaruh suatu faktor terhadap respon yang nilainya
ditentukan oleh perhitungan efek rata-rata.
k. Interaksi adalah peristiwa berubahnya hasil pengaruh suatu faktor karena
keberadaan faktor lain. Nilainya dapat ditentukan oleh perhitungan efek
rata-rata atau dapat diamati dengan terjadinya dua garis yang tidak sejajar
atau perpotongan garis pada grafik hubungan asam sitrat-respon dan asam
tartrat-respon.
l. Faktor dominan adalah suatu faktor yang memberikan rata-rata hasil
pengaruh yang relatif paling besar terhadap suatu respon tertentu
dibandingkan rata-rata hasil pengaruh interaksi kedua faktor.
m. Tanda positif atau negatif menunjukkan arah perubahan respon (naik atau
turun). Efek dominan tidak ditentukan oleh tanda positif atau negatif
tersebut, tetapi oleh besaran nilai didalamnya atau merupakan nilai mutlak.
n. Contour plot adalah garis-garis respon dari sifat fisis tablet effervescent vitamin C, meliputi kekerasan, kerapuhan dan waktu larut yang dibuat
o. Contour plot super imposed adalah penggabungan garis-garis respon sifat fisis tablet effervescent vitamin C pada daerah optimum yang telah dipilih
melalui contour plot.
p. Komposisi optimum tablet effervescent vitamin C adalah komposisi
dimana jumlah perbandingan asam sitrat dan asam tartrat menghasilkan
tablet effervescent dengan sifat fisis yang memenuhi persyaratan. Sifat fisis ini meliputi, kekerasan antara 6-8 kp ~ 5,999-7,999 kg, kerapuhan
kurang dari 1%, dan waktu larut kurang dari 2 menit
C. Bahan dan Alat Penelitian 1. Bahan Penelitian
a. Bahan pembuatan tablet: vitamin C (kualitas farmasetis).
b. Bahan tambahan pembuatan tablet:
Asam sitrat (kualitas farmasetis), asam tartrat (kualitas farmasetis),
natrium karbonat (kualitas farmasetis), Mg stearat (kualitas farmasetis), Na
sakarin (kualitas farmasetis), PVP (kualitas farmasetis), laktosa (kualitas
farmasetis).
2. Alat Penelitian
a. Pencampur kubus (Erweka AR 400).
b. Stop watch digital (Alba sport timer). c. Alat-alat gelas (Pyrex-Germany).
d. Neraca analitik (AISEP) dan adventurer TM.
f. Alat untuk menguji sifat fisis campuran serbuk dan tablet : seperangkat
alat uji waktu alir (Lab. Teknologi Farmasi Sediaan Padat Universitas
Gadjah Mada), alat uji kerapuhan (Erweka TA 20), alat uji kekerasan
(Stokes-Monsanto), Moisture balance (IR Balance 6100 Moisture
Skema jalannya penelitian adalah sebagai berikut : Penimbangan masing-masing bahan
Pencampuran bahan-bahan, kecuali Mg stearat selama 10 menit (dalam ruangan dengan RH yang tidak dikendalikan ±45%)
Penambahan Mg stearat dalam campuran serbuk selama 5 menit (dalam ruangan dengan RH yang tidak dikendalikan ±45%)
Campuran serbuk dengan variasi sumber asam
F1 Fa Fb Fab
Uji sifat fisis campuran serbuk : - sifat alir
- kompaktibilitas - kandungan lembab
(dalam ruangan dengan RH dikendalikan ±45%)
Pengempaan campuran serbuk
(dalam ruangan dengan RH dikendalikan ±45%)
Tablet effervescent
Uji sifat fisis tablet effervescent: - keseragaman bobot
- kekerasan - kerapuhan - waktu larut
(dalam ruangan dengan RH dikendalikan ±45%)
Analisa data
D. Tata Cara Penelitian
1. Penentuan Level Rendah dan Level Tinggi Asam Sitrat dan Asam Tartrat Level rendah dan level tinggi asam sitrat dan asam tartrat ditentukan
berdasarkan pada metode desain faktorial. Penelitian ini menggunakan dua faktor
yaitu asam sitrat dan asam tartrat, dan dua level yaitu level rendah dan level
tinggi. Untuk kedua asam level rendah ditetapkan 25%, sedangkan level tinggi
40% (Wehling and Fred, 2004). Jumlah asam sitrat dan asam tartrat yang
digunakan pada level rendah dan level tinggi didapatkan dengan mengalikan
bobot rata-rata tablet yang mampu dicetak pada mesin tablet yang ada di
laboratorium yaitu sebesar 3000 mg. Dari hasil perhitungan untuk 250 tablet (1
formula), maka level rendah yang digunakan adalah 93,75 g dan level tinggi yang
digunakan sebesar 150 g.
Komposisi formula per tablet pada formula (1), a, b, dan ab terlihat pada
tabel dibawah ini:
Tabel II. Komposisi formula tablet effervescent vitamin C (per tablet)
Formula (mg) 1 a b ab
Vitamin C 500 500 500 500
Asam sitrat 375 600 375 600
Asam tartrat 375 375 600 600
Na karbonat 975 975 975 975
Laktosa 278,5 278,5 278,5 278,5
Na sakarin 46,5 46,5 46,5 46,5
PVP 1% 25,5 27,75 27,75 30
Formula untuk penelitian menggunakan metode desain faktorial dengan 2
faktor dan 2 level ditentukan sebagai berikut:
Tabel III. Level rendah dan level tinggi formula tablet effervescent
vitamin C (250 tablet)
Formula Asam sitrat (g) Asam tartrat (g)
1 93,75 93,75
a 150 93,75
b 93,75 150
ab 150 150
Keterangan :
Formula 1 = asam sitrat level rendah, asam tartrat level rendah
Formula a = asam sitrat level tinggi, asam tartrat level rendah
Formula b = asam sitrat level rendah, asam tartrat level tinggi
Formula ab = asam sitrat level tinggi, asam tartrat level tinggi
2. Penyiapan Komponen Campuran
Bahan-bahan yang digunakan terlebih dahulu ditimbang dengan
menggunakan neraca analitik sesuai dengan berat masing-masing sebelum proses
pencampuran.
3. Pencampuran serbuk
Semua bahan dicampur selama 15 menit menggunakan pencampur kubus (
Erweka AR 400) dengan kecepatan 100 rpm, kecuali magnesium stearat.
4. Uji Sifat Fisis Campuran Serbuk Uji sifat fisis campuran serbuk meliputi:
a. Sifat alir
Seratus gram campuran serbuk dituang perlahan-lahan ke dalam corong
pengukur melalui tepi corong. Setelah itu penutup corong dibuka dan serbuk
dibiarkan mengalir keluar. Waktu yang diperlukan campuran serbuk untuk
keluar melalui mulut corong dicatat menggunakan stopwatch (Lachman dkk,
1994).
b. Kandungan Lembab
Penentuan kandungan lembab campuran serbuk dilakukan secara langsung
menggunakan moisture analyser. Lima gram campuran serbuk diletakkan di atas cawan aluminium dan dimasukkan ke dalam moisture analyser, kemudian
dilakukan pengukuran kandungan lembab dengan pemanasan pada suhu 105º
C. Pemanasan dilakukan selama 15 menit atau sampai bobot campuran serbuk
relatif konstan. Prosen kadar air merupakan hasil bagi selisih bobot sebelum
dan sesudah pemanasan dengan bobot campuran serbuk sebelum pemanasan
dikalikan 100%. Kadar air pada campuran serbuk effervescent berkisar antara
0,4% - 0,7% (Dash et al., 2000).
c. Kompaktibilitas
Ruang kompresi diatur sebesar 1 cm. Sejumlah campuran serbuk
dimasukkan ke ruang cetakan sampai terisi penuh dan rata, kemudian dikempa
pada kedalaman punch atas 0 mm. Ketinggian punch atas dicatat, dicatat pula
sebesar 0,5 mm. Demikian seterusnya sampai diperoleh tablet dengan
kekerasan nol kg, dan ditandai dengan harga F. Apabila harga F suatu zat
lebih besar dari 40% (400 perseribu centimeter), maka akan dijumpai
kesulitan dalam mentabletnya (Guyot dalam Fudholi (1983).
5. Formulasi Tablet Effervescent Vitamin C
Campuran serbuk masing-masing formula kemudian dikempa dengan
mesin tablet single punch. Proses pentabletan dilakukan dalam ruangan dengan
kelembaban relatif ±45%. Kelembaban yang digunakan untuk pembuatan tablet
effervescent sebaiknya kurang dari 25% (Mohrle, 1989). Dalam penelitian ini tidak dimungkinkan untuk mendapatkan kelembaban relatif yang memenuhi
syarat karena kondisi ruangan yang digunakan masih dapat ditembus udara yang
masuk dari luar dan kapasitas dehumidifier yang digunakan untuk menurunkan
kelembapan kurang besar, sehingga hanya mampu menurunkan sampai batasan
±45%.. Selain itu, tidak semua proses pembuatan tablet effervescent vitamin C
dapat dilakukan pada ruangan dengan RH ±45% karena fasilitas ruangan yang
belum memadai
Tablet effervescent dibuat empat formula dengan variasi jumlah sumber asam, yaitu asam sitrat dan asam tartrat.
6. Uji Sifat Fisis Tablet Effervescent a. Keseragaman bobot
Dua puluh tablet effervescent ditimbang satu persatu dengan neraca