OPTIMASI ASAM TARTRAT DAN NATRIUM KARBONAT DALAM PEMBUATAN GRANUL EFFERVESCENT EKSTRAK SAMBILOTO (Andrographis paniculata Ness) SECARA GRANULASI BASAH DENGAN
METODE DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Disusun oleh:
Gunawan Agung Nugroho NIM : 058114160
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
ii SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Disusun oleh:
Gunawan Agung Nugroho NIM : 058114160
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
v
Perjuangan belumlah berakhir sampai sini
Jalan menuju kesuksesan masih berada di depan
Berusaha dan bersemangatlah untuk mengapai masa depan yang
cerah
karena masa depan itu sungguh ada dan harapanku tidak akan
pernah hilang.
Kupersembahkan karya ini untuk orang yang aku sayangi
Kupersembahkan karya ini untuk orang yang aku sayangi
Kupersembahkan karya ini untuk orang yang aku sayangi
Kupersembahkan karya ini untuk orang yang aku sayangi
Yesus Kristus
Yesus Kristus
Yesus Kristus
Yesus Kristus
Mama, Papa, ce siany & ce deasy
Mama, Papa, ce siany & ce deasy
Mama, Papa, ce siany & ce deasy
Mama, Papa, ce siany & ce deasy
Sahabat, Teman
Sahabat, Teman
Sahabat, Teman
Sahabat, Teman –––– temanku,
temanku,
temanku,
temanku,
dan Almamaterku.
dan Almamaterku.
dan Almamaterku.
dan Almamaterku.
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur dan terima kasih penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Optimasi asam tartrat dan natrium karbonat dalam pembuatan granul effervescent ekstrak sambiloto (Andrographis paniculata Ness) secara granulasi basah dengan metode desain faktorial” untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Strata Satu Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm).
Semua kelancaran dan keberhasilan penulis dalam menyelesaikan laporan ini tidak lepas dari dukungan dan bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :
1. Tuhan Yesus Kristus atas semua berkat, rahmat, dan anugerah yang diberikan kepada penulis
2. Keluargaku (Mama, Papa, ce Deasy dan ce Siany) yang telah memberi dukungan, perhatian, dan doa sehingga terselesaikan skripsi ini.
3. Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
4. Sri Hartati Yuliani, M.Si.,Apt selaku dosen pembimbing yang telah memberikan banyak waktu untuk mendampingi dan memberikan inspirasi selama proses penelitian dan penyusunan skripsi.
5. Rm Drs. P. Sunu Hardiyanta, S.J., S.Si., selaku dosen penguji yang telah memberikan bimbingan, dukungan, dan saran dalam penulisan skripsi ini.
viii
Kunto dan pak Parlan) atas bantuan selama penulis menyelesaikan skripsi dan semua laboran selama penulis menempuh perkuliahan di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
8. Lussy, Silvi dan Sinta atas kerjasama, bantuan, dan teman senasib sepenanggungan selama mengerjakan skripsi ini.
9. Hendra, Bayu, Totok, Febrian dan Ester yang telah banyak memberikan waktu untuk berbagi pengalaman dan diskusi.
10.Teman-teman FST 05, teman-teman ex kelas C 05 untuk dukungan, semangat dan kebersamaannya.
11.Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.
Penulis telah berusaha sebaik-baiknya untuk menyelesaikan skripsi ini. Namun penulis menyadari masih banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan di dalamnya. Maka penulis mengharapkan kritik dan saran. Akhir kata, semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu kefarmasian.
x
HALAMAN JUDUL ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ... v
HALAMA PUBLIKASI … ... vi
KATA PENGANTAR … ... vii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ...ix
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN... xvi
INTISARI ...xvii ABSTRACT ...xviii BAB I. PENDAHULUAN ... 1 A. Latar Belakang ... 1 1. Perumusan masalah ... 3 2. Keaslian Penelitian ... 3 3. Manfaat penelitian ... 4 B. Tujuan Penelitian ... 4
xi
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA...5
A. Deskripsi Andrographis paniculata Ness ... 5
B. Kandungan Kimia Sambiloto ... 6
C. Khasiat Sambiloto ………... . 7
D. Granul Effervescent ... 7
E. Granulasi Basah ………..10
F. Sifat Fisik Granul Effevescent ... 11
a.Waktu alir ... 11
b.Kadar air granul ... 12
c.Waktu larut ... 12
d.pH larutan... 12
G. Metode Desain Faktorial ... 13
H. Landasan Teori ... 15
I. Hipotesis ... 16
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ... 18
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 18
B. Identifikasi Variabel Penelitian... 18
C. Definisi Operasional ... 18
xii
1. Perhitungan Dosis ... 20
2. Formula Granul Effervescent Ekstrak Sambiloto... 21
3. Pencampuran Bahan... 21
4. Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Sambiloto ... 22
5. Uji Sifat Fisik Granul Effervescent ... 22
6. Pengujian Daya Serap ... 23
7. Penentuan Profil Sifat Fisik Granul Effervescent dan Area Komposisi Optimum... 23
H. Analisis Data ... 24
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 26
A. Ekstrak Sambiloto ... 26
B. Pengujian Organoleptik Ekstrak Kering Sambiloto ... 26
C.Pembuatan Granul Effervvescent Ekstrak Kering Sambiloto... 26
D. Granul Effervescent ... 28
E. Uji Sifat Fisik Granul Effervescent... 28
1. Uji waktu alir ... 30
2. Uji Kadar air ... 33
xiii
4. Uji pH larutan ... 38
F. Pengujian Daya Serap ... 41
G.Optimasi Formula ... 41
1. Waktu alir ... 42
2. Kadar air ... 43
3. Waktu larut ... 44
4. pH larutan ... 44
5. Countour plor super imposed ... 45
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN …... 47
DAFTAR PUSTAKA ... 48
LAMPIRAN ... 50
xiv
Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level ... 14
Tabel II. Formula granul effervescent ekstrak sambiloto... 21
Tabel III. Data sifat fisik granul effervescent... 29
Tabel IV. Hasil perhitungan efek berdasarkan desain faktorial ... 29
Tabel V. Perhitungan Yate’s treatment pada respon waktu alir... 32
Tabel VI. Perhitungan Yate’s treatment pada respon kadar air ... 35
Tabel VII. Perhitungan Yate’s treatment pada respon waktu larut granul ... 37
Tabel VIII. Perhitungan Yate’s treatment pada respon pH larutan ... 40
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Pengaruh level asam tartrat (a), dan natrium karbonat (b) terhadap
waktu alir granul ...30
Gambar 2. Pengaruh level asam tartrat (a), dan natrium karbonat (b) terhadap kadar air...34
Gambar 3. Pengaruh level asam tartrat (a), dan natrium karbonat (b) terhadap waktu larut ...36
Gambar 4. Pengaruh level asam tartrat (a), dan natrium karbonat (b) terhadap pH larutan...39
Gambar 5. Contour plot waktu alir granul effervescent...42
Gambar 6. Contour plot kadar air granul effervescent...43
Gambar 7. Contour plot waktu larut granul effervescent...44
Gambar 8. Contour plot pH larutan granul effervescent ...45
xvi
Lampiran 1. Penimbangan, notasi dan formula desain faktorial... 50
Lampiran 2. Data sifat fisik granul ... 52
Lampiran 3. Perhitungan Faktorial Desain ... 54
Lampiran 4. Perhitungan Yate’s treatment... 61
Lampiran 5. Certificate of Analysis (CoA) Ekstrak Sambiloto... 72
xvii INTISARI
Sambiloto (Andrographis paniculata Ness) merupakan tumbuhan yang memiliki rasa pahit, mempunyai banyak khasiat yaitu sebagai hepatoprotektif, anti-inflamasi, antipiretik. Sambiloto memiliki efek hepatoprotektif pada dosis 0,75-12 mg/kg BB tikus yang diberikan peroral selama 7 hari. Dalam penelitian ini digunakan kombinasi asam tartrat dan natrium karbonat sebagai eksipien dan diharapkan dapat menghasilkan granul effervescent ekstrak sambiloto dengan sifat fisik yang memenuhi persyaratan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui manakah diantara faktor asam tartrat, natrium karbonat atau interaksi bersifat keduanya yang dominan terhadap sifat fisik granul, serta mengetahui area komposisi optimum campuran asam tartrat dan natrium karbonat dalam contour plot yang menghasilkan sifat fisik granul effervescent yang dikehendaki. Penelitian ini termasuk penelitian eksperimental murni yang menggunakan metode desain faktorial dengan 2 faktor dan 2 level. Sifat fisik granul effervescent yang diuji untuk melihat dominasi adalah waktu alir, kadar air, waktu larut, dan pH larutan. Uji sifat fisik tersebut juga digunakan untuk mencari formula granul yang optimal.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa natrium karbonat dominan dalam menentukan waktu alir, waktu larut, dan pH larutan granul effervescent. Natrium karbonat juga berperan lebih dominan daripada asam tartrat dalam menentukan waktu larut granul effervescent waktu larut granul effervescent walapun ada interaksi.
Kata kunci : sambiloto, granul effervescent, metode desain faktorial, asam tartrat, natrium karbonat.
xviii ABSTRACT
Sambiloto (Andrographis paniculata Ness) was a plant that had bitter taste, usualy used as hepatoprotector, antiinflammatory agent and antipiretic agent. Sambiloto effective as hepatoprotector at the dose 0.75 – 12 mg/kg mouse weight, given orally during 7 days. In this research, the combination of tartric acid dan sodium bicarbonate were used as excipient and should resulting sambiloto extract effervescent granules which had good physical properties.
This research were to determine the dominant factor among tartric acid, sodium carbonate, and its interaction to the granules physical properties, and to determine optimum composition area from combination of tartric acid and sodium carbonate on the contour plot which had good effervescent granule physical properties. This study was pure experimental research which used factorial design method two factors-two levels. The effervescent granule physical properties tested were granules flowability, water level, dissolve time, and pH solution. This physical properties to determine the optimum granules formula.
The result show that sodium karbonate dominant for flowability, dissolve time,water level, pH solution effervescent granule and water adsorption effervescent granule. Sodium karbonat also has more dominant role in determining dissolve time of effervescent granule than tartaric acid eventhough there is interaction.
Keywords : sambiloto, effervescent granule, factorial design method, tartric acid, sodium carbonate
1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Obat tradisional dari bahan alam yang telah digunakan secara turun temurun saat ini masih menjadi pilihan pengobatan bagi masyarakat. Obat bahan alam seperti sambiloto memiliki rasa pahit. Menurut Voigt (1995), penggunaan sediaan bahan alam memiliki kelemahan yaitu dosis yang kurang tepat sehingga khasiat dan keamanannya kurang terjamin. Hal-hal di atas menjadi inovasi bagi farmasis untuk menciptakan formula dengan dosis yang tepat sehingga aman dan berkhasiat dan lebih acceptable bagi pengguna. Dalam penelitian yang telah dilakukan sambiloto (Andrographis paniculata Ness) ini mempunyai banyak khasiat yaitu sebagai hepatoprotektif, anti-inflamasi, antipiretik (Visen, Shukla, Patnaik, & Dhawan, 1993). Sambiloto ini memiliki efek hepatoprotektif pada dosis 0,75-12 mg/kg BB tikus yang diberikan peroral selama 7 hari (Visen, Shukla, Patnaik, & Dhawan, 1993). Dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan dalam granul effervescent dan ekstrak sambiloto sebagai zat aktif. Sambiloto memiliki kandungan zat aktif yaitu andrografolid. Dalam penelitian ini sambiloto diharapkan berkhasiat sebagai hepetoprotektif.
Granul effervescent merupakan granul atau serbuk kasar sampai kasar sekali dan mengandung unsur obat dalam campuran yang kering, bila ditambahkan air asam dan basa karbonat akan bereaksi menghasilkan karbon dioksida (CO2) sehingga menghasilkan buih (Ansel, H.C., Popvich, N.G., Allen, L.V, 1995).
Keuntungan pemilihan bentuk granul effervescent dibandingkan tablet dan kapsul konvensional adalah absorbsi obat yang cepat sehingga efek yang dikehendaki lebih cepat dirasakan, dapat digunakan untuk pasien yang mengalami kesulitan menelan tablet/kapsul dan dapat memberikan efek segar karena adanya reaksi antara sumber asam dan sumber basa karbonat yang akan menghasilkan gas CO2. Kerugian granul effervescent adalah kesukaran untuk menghasilkan produk yang stabil secara kimia.
Asam tartrat memiliki kelarutan yang tinggi dalam air dan kelarutan asam tartrat lebih besar daripada asam sitrat. Asam tartrat membentuk karbondioksida paling banyak jika dibandingkan dengan asam sitrat anhidrat dan asam askorbat (Mohrle 1989). Natrium karbonat memiliki kekuatan basa yang lebih tinggi daripada natrium bikarbonat (Mohrle, 1989).
Reaksi yang terjadi antara asam tartrat dan natrium karbonat adalah sebagai berikut :
H2C4H4O 6+ Na2CO3→ Na2C4H4O6 + H2CO3 ...(1) 2 H2CO3→ 2 H2O + 2 CO2
Metode yang digunakan untuk memprediksi formula optimum granul effervescent adalah metode desain faktorial. Dalam penelitian ini menggunakan 2 faktor (asam tartrat sumber asam dan natrium karbonat sumber basa) dalam formula dengan berbagai tingkat jumlah untuk mendapatkan bentuk sediaan granul effervescent yang optimal. Kombinasi asam tartrat dan natrium karbonat inilah yang akan dioptimasi. Dengan metode ini dapat diketahui efek asam tartrat, natrium
3
karbonat dan interaksinya yang dominan dalam menentukan sifat fisik granul, juga dapat diketahui area komposisi optimum eksipien berdasarkan contour plot super imposed. Area tersebut diprediksi sebagai formula optimum granul, terbatas pada level yang diteliti.
1. Perumusan Masalah
a. Manakah diantara asam tartrat dan natrium karbonat dan interaksi asam tartrat dan natrium karbonat yang dominan dalam menentukan masing-masing sifat fisik granul pada formula granul effervescent ekstrak Sambiloto secara granulasi basah?
b. Adakah area komposisi optimum campuran asam tartrat dan natrium karbonat dalam contour plot yang menghasilkan sifat fisik granul yang dikehendaki pada ekstrak granul effervescent ekstrak Sambiloto secara granulasi basah?
2. Keaslian Penelitian
Sejauh pustaka yang telah ditelusuri peneliti, penelitian mengenai optimasi campuran asam tartrat dan natrium karbonat sebagai eksipien pada pembuatan granul effervescent ekstrak sambiloto (Andrographis paniculata Ness) secara granulasi basah belum pernah dilakukan.
3. Manfaat Penelitian a. Manfaat teoritis
Menambah khasanah ilmu pengetahuan bentuk sediaan granul effervescent dengan bahan aktif berasal dari alam.
b. Manfaat Metodologis
Memperkaya metode penelitian dalam bidang formulasi khususnya dalam hal pembuatan granul effervescent secara granulasi basah yang mengandung asam tartrat dan natrium karbonat sebagai sumber asam dan karbonat.
c. Manfaat praktis
Manfaat praktis yang diharapkan dari penelitian ini adalah mendapatkan suatu granul effervescent ekstrak sambiloto (Andrographis paniculata Ness) yang praktis, dan berguna bagi masyarakat.
B. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui manakah diantara asam tartrat dan natrium karbonat dan interaksi asam tartrat dan natrium karbonat yang dominan dalam menentukan masing-masing sifat fisik granul pada formula granul effervescent ekstrak Sambiloto yang dibuat secara granulasi basah.
2. Mengetahui ada atau tidaknya area komposisi optimum campuran asam tartrat dan natrium karbonat dalam contour plot yang menghasilkan sifat fisik granul yang dikehendaki pada ekstrak granul effervescent ekstrak Sambiloto secara granulasi basah.
5 BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Deskripsi Andrographis paniculata Ness
Sambiloto (Andrographis paniculata Ness) adalah suatu tanaman yang berdiri tegak dan tingginya dapat mencapai 90 cm. Batang tanaman sambiloto berbentuk segiempat dan bercabang banyak. Daun tanaman sambiloto berhadap-hadapan, berupa daun tunggal yang memanjang, dan tepi daunnya rata. Bunga sambiloto berwarna putih atau ungu, tersusun dalam rangkaian berupa tandan yang tumbuh pada ujung-ujung tangkainya. Tanaman ini berbunga sepanjang tahun. Bentuk buah sambiloto memanjang dan terdiri dari 2 rongga, setiap rongga berisi 3 sampai 7 biji yang berbentuk gepeng (Tampubolon, 1981). Tanaman ini tumbuh di daerah tropik pada ketinggian mencapai 700 m di atas permukaan laut dan tumbuh subur di tempat terbuka serta tanah yang gembur (Mursito, 2002).
Sambiloto diduga berasal dari kawasan Asia tropik. Di pulau Jawa, sambiloto ditemukan pertama kali sekitar pertengahan dasawarsa kedua pada abad ke-19. Selain di Indonesia, tanaman yang tumbuh liar ini juga banyak ditemukan di Malaysia, Filipina, Sri Lanka, dan India. Habitat asli sambiloto adalah tempat-tempat terbuka yang teduh dan agak lembab, seperti kebun, tepi sungai, pekarangan, semak, atau rumpun bambu. Di beberapa daerah sambiloto dikenal dengan berbagai nama. Masyarakat Jawa Tengah dan Jawa Timur menyebutnya dengan bidara, sambiroto, sandiloto, sadilata, sambilata, takilo, paitan dan sambiloto. Di Jawa Barat, sambiloto disebut dengan ki oray, takila atau ki peurat. Di Bali, sambiloto lebih dikenal dengan
samiroto. Masyarakat Sumatera dan sebagian besar masyarakat Melayu menyebutnya dengan pepaitan atau ampadu. Sementara itu, nama-nama asing sambiloto adalah chuan xin lian dan lan he lian (Cina), kalmegh, kirayat, dan kirata (India), nilavembu (Tamil), xuyen lam lien dan cong-cong (Vietnam), quasabhuva (Arab), nainehavandi (Persia), green chiretta dan king of bitter (Inggris) (Prapanza dan Lukito, 2003).
Secara taksonomi (klasifikasi berdasarkan ciri-ciri dan sifat fisik tumbuhan), sambiloto dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Divisio : Angiospermae Classis : Dicotyledonae Subclassis : Gamopetalae Ordo : Personales Familia : Acanthaceae Subfamilia : Acanthoidae Genus : Andrographis
Spesies : Andrographis paniculata (Burm.f.)Ness
(Prapanza dan Lukito, 2003)
B. Kandungan Kimia sambiloto
Andrografolida (zat aktif) merupakan zat aktif yang ditemukan pada tanaman sambiloto. Andrografolid mempunyai sifat sedikit larut dalam air dan dapat larut dengan baik dalam aseton, metanol, kloroform, dan eter (Windholz, 1976). Juga terdapat flavonoid, alkane, keton, aldehid, mineral (kalium, kalsium, sodium), asam kersik dan damar, saponin dan tanin (Pringgohusodo, 1986).
7
C. Khasiat sambiloto
Zat aktif andrografolid terbukti berkhasiat sebagai hepatoprotektor atau melindungi hati dari sel toksik. Sambiloto ini memiliki efek hepatoprotektif pada dosis 0,75-12 mg/kg BB tikus yang diberikan peroral selama 7 hari (Visen, Shukla, Patnaik, & Dhawan, 1993). Menurut Dastur (1976), sambiloto memiliki khasiat anti piretik, anti diare, disentri, malaria, radang paru dan radang mulut.
D. Granul Effervescent
Granul effervescent merupakan granul atau serbuk kasar sampai kasar sekali dan mengandung unsur obat dalam campuran yang kering, biasanya terdiri dari basa karbonat, dan asam, bila ditambahkan air asam dan basanya akan bereaksi menghasilkan karbon dioksida (CO2) sehingga menghasilkan buih (Ansel, H.C., Popvich, N.G., Allen, L.V, 1995).
Kelembaban relatif untuk pembuatan granul effervescent maksimum 25% dan suhu ruangan terkontrol (25°C) atau kurang dari 25°C. Hal ini bertujuan untuk mencegah terhisapnya uap air dari udara oleh bahan kimia sehingga timbul reaksi effervescent yang prematur (Mohrle, 1989).
Bahan tambahan yang digunakan dalam pembuatan granul effervescent : 1. Sumber asam
Sumber asam digunakan sebagai penghancur dengan membentuk asam metal karbonat dari sumber karbonat sehingga dapat melepaskan gas CO2. Sumber asam yaitu asam-asam anhidrat dan garam-garam asam. Beberapa asam yang biasa dipakai
adalah asam organik seperti asam sitrat, asam tartrat, asam furmarat serta beberapa garam asam (Mohrle, 1989). Pemerian asam tartrat : mengandung tidak kurang dari 99,7% dan tidak lebih dari 100,5% C4H6O6. Asam berbau, rasa asam dan stabil di udara. Kelarutannya sangat mudah larut dalam air dan mudah larut dalam etanol (Anonim, 1995).
2. Sumber karbonat
Sumber karbonat digunakan sebagai bahan penghancur dan sumber timbulnya gas yang berupa CO2 pada sediaan effervescent. Digunakan untuk menghasilkan gas CO2 yang biasa digunakan adalah garam karbonat padat dan kering. Bentuk bikarbonat maupun karbonat biasanya digunakan dalam pembuatan effervescent (Mohrle, 1989). Natrium karbonat mengandung tidak kurang dari 99,0% dan tidak lebih dari 100,5% Na2CO3 dihitung terhadap zat yang telah dikeringkan. Berupa serbuk hablur, stabil di udara kering, bersifat basa (Anonim, 1995).
3. Bahan pengikat (binder)
Bahan pengikat adalah bahan yang digunakan untuk mengikat serbuk menjadi granul. Kebanyakan bahan pengikat yang digunakan sama seperti pada tablet maupun granul. Bahan pengikat seperti gom selulosa, gelatin dan pasta tidak banyak digunakan karena larutnya lama dan meninggalkan residu. Pengikat kering seperti laktosa, dekstrosa dan manitol sering digunakan tetapi tidak efektif pada konsentrasi rendah. Polyvinyl pyrolydone (PVP) merupakan bahan pengikat paling efektif untuk granul effervescent (Mohrle, 1989). PVP merupakan polimerasi dari 1-vinilpirolid-2-on. Bentuknya berupa serbuk putih atau putih kekuningan, berbau lemah atau tidak
9
berbau higroskopis. PVP mudah larut dalam air, etanol (95%), dan dalam kloroform P. Kelarutan tergantung dari bobot rata-rata dan tidak larut dalam eter P (Anonim, 1979).
4. Aspartam
Aspartam memiliki tingkat kemanisan yang tinggi. Aspartam termasuk golongan 3 pemanis yang paling banyak digunakan dalam industri makanan dan obat, selain sukrosa dan sakarin. Aspartam merupakan pemanis yang dihasilkan dari sintesis kimia (Lachman, L., Lieberman, H. A, 1989).
Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI no 722/Menkes/PER/IX/88 tentang bahan tambahan makanan, aspartam merupakan pemanis buatan yang dapat digunakan tiap hari dengan dosis 0-40 mg/kg BB. Dengan demikian, untuk orang yang memiliki berat badan 50 kg dapat mengkonsumsi aspartam dengan dosis maksimal 2 g/hari.
5. Sukrosa
Sukrosa mempunyai bentuk kristal putih, rasa manis, serbuk hablur atau mengalir bebas, tidak berbau. Sukrosa mudah larut air, sangat sukar larut dalam etanol, praktis larut dalam eter (Anonim,1995).
E. Granulasi Basah
Metode ini dapat dilakukan dengan 3 cara, yaitu dengan panas, cairan non reaktif dan dengan cairan reaktif.
a. Dengan pemanasan
Merupakan metode granulasi yang klasik, yaitu mencakup pelepasan air dari bahan hidrat dalam formula pada temperatur rendah untuk membentuk massa yang dapat dikerjakan. Bahan yang biasa digunakan adalah asam sitrat hidrat yang saat terhidrasi mengandung 8,5% air. Proses ini biasanya dilakukan di dalam static bed. Reaksi tidak seragam di seluruh bed karena pelepasan air tergantung temperatur (Mohrle,1989).
b. Dengan cairan nonreaktif
Pada metode ini cairan penggranul ditambahkan perlahan ke dalam formulasi sambil diaduk agar cairan penggranul terdistribusi merata. Bahan pengikat yang larut alkohol seperti PVP dapat dilarutkan dulu dalam cairan penggranul. Cara ini lebih efektif karena selain konsentrasi bahan pengikat yang dipakai lebih kecil, juga dapat menurunkan efek negatif pada disintegrasi tablet.
Keuntungan metode granulasi dengan cairan non reaktif ini adalah tidak semua bahan pada formulasi membutuhkan kontak langsung dengan cairan penggranul atau panas saat proses pengeringan. Pembuatan granul asam dan granul basa juga dapat dipisah untuk menghindari reaksi effervescent dini. Salah satu kerugian metode ini ialah setelah granul kering masih dibutuhkan beberapa proses
11
lagi. Ruangan pengering harus memiliki ventilasi yang cukup baik untuk mencegah terjadinya akumulasi uap cairan penggranul (Mohrle, 1989).
c. Dengan cairan reaktif
Cairan granulasi yang sering digunakan dalam metode ini adalah air. Air sebagai cairan penggranul ditambahkan dalam jumlah kecil (0,1–0,5%) untuk mencampur bahan–bahan granul effervescent agar memiliki keseragaman, kompresibilitas, dan sifat alir yang baik sehingga menghasilkan tablet efferversent yang berkualitas baik. Air biasanya ditambahkan dalam bentuk semprotan ke dalam campuran massa. Salah satu kerugian metode ini ialah bahan-bahan yang dipakai harus tahan terhadap lembab dan atau panas, dan tidak terjadi degradasi (Mohrle, 1989).
Tujuan dari granulasi basah adalah untuk meningkatkan aliran campuran dan atau kemampuan kempa (Anonim, 1995).
F. Sifat Fisik Granul
Uji sifat fisik granul perlu dilakukan untuk mengetahui apakah granul
mempunyai sifat fisik yang baik atau tidak. 1. Waktu alir
Waktu alir granul akan mempengaruhi dalam proses packaging. Sebanyak 100 gram granul waktu alir dikatakan baik yaitu kurang dari 10 detik karena bila lebih dari 10 detik dapat mengalami kesulitan dalam hal regulasi berat tablet (Guyot, 1978).
2. Kadar air granul
Ditimbang granul seberat ± 5 g dalam cawan petri, kemudian dilakukan pengukuran dilakukan dengan pemanasan pada suhu 105° C selama 15 menit dengan menggunakan moisture analyzer (Ansel, H.C, Popvich, N.G, Allen, L.V, 1995). Kadar air air dapat mempengaruhi sifat fisika kimia sediaan padat. Keseimbangan kadar air dapat mempengaruhi aliran dan karakteristik kompresi serbuk, kekerasan granul, dan tablet serta stabilitas obat (Wadke dan Jacobson, 1980). Persyaratan kadar air untuk granul effervescent yang baik antara 0,4%-0,7% (Dash, 2000).
3. Waktu larut
Granul effervescent yang baik diharapkan terlarut dalam waktu 60-120 detik membentuk larutan yang jernih. Dengan kata lain residu yang tidak larut harus seminimal mungkin (Mohlre, 1989).
4. pH larutan
Sejumlah granul (sesuai bobot granul masing-masing formula) ke dalam gelas yang berisi 200 ml pada suhu 20-25° C air. Uji pH dilakukan dengan memasukkan indikator (elektroda) alat uji pH yaitu pH meter elektrik ke dalam larutan granul effervescent. Granul effervescent yang baik memiliki pH 5-7. Andrografolid stabil pada pH asam (pH<7) dan terdegradasi pada pH basa (pH>7) (Anonim, 2002).
13
G. Metode Desain Faktorial
Metode desiai faktorial adalah metode rasional untuk menyimpulkan dan mengevaluasi secara objektif efek dari besaran yang berpengaruh terhadap kualitas produk. Metode desain faktorial memungkinkan kita mengetahui faktor dominan yang berpengaruh terhadap kualitas produk atau untuk mengetahui interaksi diantara faktor-faktor tersebut (Voigt,1995). Dalam desain faktorial terdapat beberapa istilah antara lain faktor, efek, dan respon. Level merupakan nilai atau tetapan untuk faktor. Pada percobaan dalam desain faktorial, perlu ditetapkan level yang diteliti, meliputi level rendah dan level tinggi (Bolton, 1997). Efek adalah perubahan respon yang disebabkan variasi tingkat dari faktor. Interaksi atau efek faktor merupakan rata-rata respon pada level tinggi dikurangi rata-rata respon pada level rendah. Respon merupakan tingkat atau sifat hasil percobaan yang diamati. Respon yang diukur harus dapat dikuantitatifkan (Bolton, 1997).
Optimasi campuran dua bahan (berarti ada dua faktor) dengan desain faktorial (two levels factorial design) dilakukan berdasarkan rumus :
Y = b0 + b1X1 + b2X2 + b12X1X2………..(2) Keterangan :
Y = respon hasil atau sifat yang diamati X1, X2 = level bagian A , level bagian B
b0, b1, b2, b12 = koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan b0 = rata-rata hasil semua percobaan
b1, b2, b12 = koefisien yang dihitung dari hasil percobaan
Pada desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat percobaan (2n= 4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah faktor). Penamaan
formula untuk jumlah percobaan = 4 adalah formula (1) untuk percobaan I, formula a untuk percobaan II, formula b untuk percobaan III, dan formula ab untuk percobaan IV (Bolton, 1997). Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level seperti tabel I berikut :
Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level
Formula Faktor A Faktor B Interaksi
(1) - - + a + - - b - + - ab + + + Keterangan : - = level rendah + = level tinggi
Berdasarkan persamaan (2), dengan subsitusi secara matematis, dapat dihitung besarnya efek masing-masing faktor, maupun interaksinya. Besarnya efek dapat dicari dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada level tinggi dan rata-rata respon pada level rendah. Konsep perhitungannya sebagai berikut :
• Efek faktor I = ((a-(1)+(ab-b))/2 • Efek faktor II = ((b-(1)+(ab-a))/2
• Efek faktor III = ((ab-b)+(a-1))/2 (Bolton,1997) Adanya interaksi dapat juga dilihat dari grafik hubungan respon dan level faktor. Jika kurva menunjukkan garis sejajar, maka dapat dikatakan bahwa tidak ada interaksi antar faktor dalam menentukan respon. Jika kurva menunjukkan garis yang
15
tidak sejajar, maka dapat dikatakan bahwa ada interaksi antar faktor dalam menentukan respon (Bolton,1997).
Desain faktorial memiliki beberapa keuntungan. Metode ini memiliki efisiensi yang maksimum untuk memperkirakan efek yang dominan dalam menentukan respon. Keuntungan utama desain faktorial adalah bahwa metode ini memungkinkan untuk mengidentifikasi efek masing-masing faktor, maupun efek interaksi antar faktor. Metode ini ekonomis dapat mengurangi jumlah penelitian jika dibandingkan dengan meneliti faktor secara terpisah (Muth, 1999).
H. Landasan Teori
Sambiloto memiliki khasiat hepatoprotektif pada dosis 0,75-12 mg/kg BB tikus, jika dikonversikan pada manusia yaitu 36 mg/kg BB, dosis ini untuk manusia dengan berat 50 kg. Agar sambiloto dapat digunakan dengan nyaman dan manjur maka salah satu cara dengan diformulasikan dalam sediaan granul effervescent. Dalam bentuk sediaan granul effervescent ini yang akan diteliti adalah granul effervescent yang mengandung asam tartrat sebagai sumber asam dan natrium karbonat sebagai sumber karbonat secara granulasi basah.
Granul effervescent merupakan granul atau serbuk kasar sampai kasar sekali dan mengandung unsur obat dalam campuran yang kering, bila ditambahkan air asam dan basanya akan bereaksi menghasilkan (CO2) sehingga menghasilkan buih.
Keuntungan pemilihan bentuk granul effervescent dibandingkan tablet dan kapsul konvensional adalah absorbsi obat yang cepat sehingga efek yang dikehendaki lebih cepat dirasakan, dapat digunakan untuk pasien yang mengalami kesulitan menelan tablet/kapsul dan dapat memberikan efek segar karena adanya reaksi antara sumber asam dan sumber karbonat yang akan menghasilkan gas CO2. Kerugian granul effervescent adalah kesukaran untuk menghasilkan produk effervescent yang stabil (sediaan efervescent tidak mengalami reaksi effervescent dini).
Metode yang digunakan untuk memprediksi formula optimum granul effervescent adalah metode desain faktorial. Dalam penelitian ini menggunakan 2 faktor (asam tartrat dan natrium karbonat) dalam formula dengan berbagai tingkat jumlah untuk mendapatkan bentuk sediaan granul effervescent yang optimal.
Adanya interaksi dapat juga dilihat dari grafik hubungan respon dan level faktor. Jika kurva menunjukkan garis sejajar, maka dapat dikatakan bahwa tidak ada interaksi antar faktor dalam menentukan respon. Jika kurva menunjukkan garis yang tidak sejajar, maka dapat dikatakan bahwa ada interaksi antar faktor dalam menentukan respon.
I. Hipotesis
1. Diduga kombinasi asam tartrat dan natrium karbonat dan interaksi asam tartrat dan natrium karbonat ada yang memberikan efek dominan pada sifat fisik granul effervescent ekstrak Sambiloto yang dihasilkan.
17
2. Diduga dapat ditemukan area komposisi optimum campuran asam tartrat dan natium karbonat pada level tertentu yang menghasilkan granul effervescent ekstrak sambiloto yang optimal.
18 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental murni menggunakan metode desain faktorial yaitu mencari area optimum asam tartrat dan natrium karbonat sehingga dihasilkan granul effervescent yang mempunyai sifat fisik yang baik.
B. Identifikasi Variabel Penelitian 1. Variabel penelitian
a. Variabel Bebas
Komposisi eksipien masing-masing formula yaitu asam tartrat dan natrium karbonat dengan 2 level (level tinggi = 1800 mg dan rendah = 1125 mg). b. Variabel Tergantung
Sifat fisik granul yaitu waktu alir, kadar air granul, pH larutan,dan waktu larut.
c. Variabel Pengacau Terkendali
Suhu ruangan (18°C) dan kelembaban relatif ruangan penelitian (60%).
C. Definisi Operasional
1. Granul effervescent ekstrak Sambiloto merupakan granul yang mengandung ekstrak Sambiloto dalam campuran yang kering, bila ditambahkan air asam
19
dan basanya akan bereaksi menghasilkan karbon dioksida (CO2) sehingga menghasilkan buih.
2. Eksipien adalah bahan tambahan yang digunakan dalam pembuatan granul effervescent ekstrak Sambiloto yaitu sukrosa, aspartam, PVP.
3. Sifat fisik granul adalah parameter yang baik yang digunakan untuk mengetahui baik atau tidaknya granul yang dibuat. Sifat fisik granul meliputi waktu alir granul, kadar air granul, waktu larut, dan pH larutan.
4. Area optimum adalah area dalam contour plot super imposed yang menunjukkan komposisi optimum asam tartrat dan natrium karbonat yang dapat menghasilkan granul effervescent yang memenuhi persyaratan (waktu alir : <10 detik, waktu larut : 60-120 detik, pH larutan 5-7).
D. Bahan Penelitian
Ekstrak kering Sambiloto (Naturalin china), asam tartrat (kualitas farmasetik, Brataco), natrium karbonat (kualitas farmasetik, Brataco), aspartam (kualitas farmasetik, Brataco), PVP K.30 (kualitas farmasetik), sukrosa (kualitas farmasetik, Brataco), etanol 96% (Brataco).
E. Alat Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat-alat gelas (Pyrex), neraca elektrik (Mettler Toledo GB 3002), alat pengukur waktu alir, HG53 Halogen moisture analyzer (Mettler Toledo), stopwatch (Illuminator, Casio), pengayak granul
(Laboratory Science, IML), oven (Memmert), lemari pendingin (Refrigerator, Toshiba), dehumidifier (OASIS D125), Air Conditioner (LG), pH meter, Cube mixer (ERWEKA AR 402).
F. Skema Penelitian Pencampuran bahan
Pembuatan granul effervescent
Pengujian sifat fisik granul effervescent ekstrak sambiloto (waktu alir, kadar air granul, waktu larut,dan pH larutan)
Pengujian daya serap
Penentuan profil sifat fisik granul dengan metode desain faktorial
Penentuan area komposisi asam tartrat dan natrium karbonat dalam contour plot
Kesimpulan
G. Tata Cara Penelitian 1. Perhitungan Dosis :
Dosis Andrografolid 0,75-12 mg/kgBB tikus, yang berefek sebagai hepatoprotektif. Dalam penelitian ini digunakan 0,9 mg/kgBB tikus karena jika dosis yang digunakan terlalu rendah dikhawatirkan tidak berefek karena dosis di bawah
21
rentang jendela terapi (di bawah KEM-KTM), sedangkan jika dosis yang digunakan terlalu tinggi maka rasa pahit sambiloto akan sulit untuk tersamarkan.
Dosis awal =0,9 mg/kgBB tikus =0,9 mg/1000g BB tikus =0,18 mg/200g BB tikus, faktor konversi tikus ke manusia 56,0.
Untuk manusia 70 kg = 0,18 x 56 = 10,08 mg/70 kg BB manusia Untuk manusia 50 kg = 10,08 x 50/70 = 7,2/50 kg BB manusia
Ekstrak yang dibutuhkan = 100.000/20.000 x 7,2 mg/50 kg BB manusia = 36 mg/50 kg BB manusia
2. Formula Granul Effervescent Sambiloto
Tabel II. Formula granul effervescent ekstrak sambiloto
Formula 1 a b ab Ekstrak (mg) 36 36 36 36 Asam Tartrat (mg) 1125 1800 1125 1800 Natrium Karbonat (mg) 1125 1125 1800 1800 Sukrosa (mg) 600 600 600 600 Aspartame (mg) 300 300 300 300 PVP (mg) 0,76% 0,75% 0,74% 0,76% 3. Pencampuran Bahan
Bahan-bahan dicampur sesuai dengan formula masing-masing dan dibuat dalam bentuk granul. Pencampuran bahan-bahan dilakukan dalam ruangan dengan RH ±60%. Sebelum pencampuran semua bahan dimasukkan dalam oven pada suhu 40°C selama 48 jam.
4. Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Sambiloto
Ekstrak Sambiloto dicampur dengan asam tartrat dan sukrosa (setengah dari total jumlah sukrosa), kemudian tambahkan larutan PVP 3% sebagai cairan pengikat. Campuran tersebut dimasukkan ke dalam oven pada suhu 40°C selama 48 jam. Granul basa dibuat tanpa ekstrak Sambiloto dengan mencampurkan antara natrium karbonat, sisa sukrosa, aspartam dan larutan PVP sebagai cairan pengikat.
Massa granul asam dan basa yang sudah terbentuk, masing-masing diayak dengan ukuran mesh no 14, lalu granul dikeringkan di lemari pengering atau oven pada suhu 40° C dan setelah kering diayak dengan ukuran mesh no 16/20. Granul yang diperoleh kemudian diuji sifat fisiknya.
5. Sifat Fisik Granul Effervescent 1. Uji waktu alir
Seratus gram granul dituang perlahan-lahan ke dalam corong pengukur melalui tepi corong. Setelah itu penutup corong dibuka dan serbuk dibiarkan mengalir keluar. Waktu yang diperlukan granul untuk melalui mulut corong dicatat menggunakan stopwatch (Lachman, L., Lieberman, H. A, 1989). Waktu alir dikatakan baik yaitu kurang dari 10 detik karena bila lebih dari 10 detik dapat mengalami kesulitan dalam hal regulasi berat tablet (Guyot, 1978).
2. Kadar air granul
Ditimbang granul seberat ± 5 g dalam cawan petri, kemudian dilakukan pengukuran dilakukan dengan pemanasan pada suhu 105° C selama 15 menit dengan menggunakan moisture analyzer (Ansel, H.C, Popvich, N.G, Allen, L.V,
23
1995). Kadar air dapat mempengaruhi aliran dan karakteristik kompresi serbuk, kekerasan granul, serta stabilitas obat. Persyaratan kadar air untuk granul effervescent yang baik antara 0,4%-0,7% (Dash, 2000).
3. Waktu larut
Masukkan campuran granul (sesuai bobot granul masing-masing formula) ke dalam gelas yang berisi 200 ml air. Granul effervescent yang baik diharapkan terlarut dalam waktu 60-120 detik membentuk larutan yang jernih. Dengan kata lain residu yang tidak larut harus seminimal mungkin (Mohrle, 1989).
4. pH larutan
Sejumlah granul (sesuai bobot granul masing-masing formula) ke dalam gelas yang berisi 200 ml pada suhu 20-25° C air. Uji pH dilakukan dengan memasukkan indikator (elektroda) alat uji pH yaitu pH meter elektrik ke dalam larutan granul effervescent.
6. Pengujian daya serap
Uji daya serap dilakukan dengan menimbang 5 g granul dalam cawan petri dan diletakkan suhu 25° C dan kelembaban relatif ruangan 80% selama 1 jam. Uji ini dilakukan dengan membandingkan pengukuran moisture content pada saat granul effervescent dalam kondisi kering dan pada saat terpapar lembab 7. Penentuan profil sifat fisik granul effervescent dan area komposisi optimum
Respon untuk semua kombinasi dapat diprediksi dengan menggunakan persamaan desain faktorial:
Y = b0 + b1(X1) + b2(X2) + b12 (X1)(X2) ……….(3) Keterangan:
Y = respon hasil percobaan/sifat yang diamati, contohnya: kadar air. X1 = level faktor 1 asam tartrat
X2 = level faktor 2 natrium karbonat
X1X2 = level faktor 1 (asam tartrat) dikalikan level faktor 2 (natrium karbonat).
b0 = rata-rata hasil semua percobaan.
B1, b2, b12 = koefisien yang dapat dihitung dari hasil percobaan.
H. Analisis Data
Data-data hasil pengujian sifat fisik granul yang terkumpul dianalisis menggunakan metode desain faktorial dan dibuat profil sifat fisik (kadar air, waktu larut, waktu alir, dan pH larutan) granul effervescent ekstrak Sambiloto berdasarkan persamaan desain faktorial.
Dengan menggunakan perhitungan metode desain faktorial, dapat dihitung besarnya efek/pengaruh asam tartrat, natrium karbonat dan interaksi keduanya terhadap sifat fisik granul effervescent ekstrak sambiloto. Dari persamaan regresi desain faktorial dapat dibuat contour plot yang selanjutnya dapat ditentukan area optimal dari masing-masing respon, sesuai dengan sifat fisik yang kita inginkan. Masing-masing area optimal kemudian digabung menjadi superimposed contour plot sehingga akan diperoleh komposisi optimumnya.
25
Tingkat signifikansi perbedaan pengaruh kedua faktor dan interaksinya dianalisis secara statistik menggunakan analisis Yate’s treatment. Pada uji statistik nilai F yang didapatkan (Fhitung) menggunakan analisis Yate’s treatment dibandingkan dengan nilai Ftabel. Hi diterima apabila nilai Fhitung lebih besar daripada nilai Ftabel. Taraf kepercayaan yang digunakan untuk uji statistik adalah 95%. Derajad bebas faktor dan interaksi (experiment) sebagai numerator, yaitu 1, dan derajad bebas experimental error sebagai denominator, yaitu 20, sehingga diperoleh harga F tabel untuk faktor dan interaksi pada semua respon adalah F0,05(1,20) = 4,35.
26 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN A. Ekstrak Sambiloto
Ekstrak yang digunakan oleh penulis adalah ekstrak kering sambiloto. Kandungan andrografolid dari ekstrak kering sambiloto berdasarkan certificate of analysis adalah 20%. Kadar air dari ekstrak sambiloto ini adalah 3,7 %.
B. Pengujian Organoleptik Ekstrak Kering Sambiloto
Hasil uji organoleptis didapatkan hasil bahwa ekstrak kering sambiloto berupa serbuk kering berwarna coklat, berbau khas, rasa pahit.
C. Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Sambiloto
Dalam pembuatan granul effervescent, granul dibuat dalam 2 macam yaitu granul asam dan granul basa. Bahan-bahan sebelum digunakan sebaiknya diayak terlebih dahulu dengan ayakan nomer 50 tujuannya untuk mendapatkan serbuk yang ukurannya seragam dan mendapatkan distribusi ukuran serbuk sesuai yang diinginkan sehingga dengan ukuran partikel yang seragam, campuran akan lebih homogen dan ikatannya semakin kuat. PVP digunakan sebagai cairan pengikat. Setelah terbentuk massa granul kemudian diayak dengan ukuran mesh no 14, lalu granul dikeringkan di oven pada suhu 40° C dan setelah kering diayak dengan ukuran mesh no 16/20, hal
27
ini berkaitan dengan lubang hopper dimana d/D ≤ 0,05 atau 1/20, jika d/D lebih dari 0,05 maka akan membentuk arch strength sehingga granul akan sulit mengalir.
Ekstrak sambiloto dicampurkan dalam granul asam karena berkaitan dengan stabilitas andrografolid yang lebih stabil dalam suasana asam. Jika androgafolid dicampurkan pada granul basa maka andrografolid akan terdegradasi, hal ini berkaitan dengan stabilitasnya pada pH<7 (Anonim, 2002). PVP digunakan sebagai cairan pengikat. Setelah terbentuk massa granul kemudian diayak dengan ukuran mesh no 14, granul dikeringkan di oven pada suhu 40°C dan setelah kering diayak dengan ukuran mesh no 16/20, kemudian campur granul asam dan basa pada kecepatan 152 rpm selama 15 menit. Pencampuran granul yang optimal didapat dengan pencampuran menggunakan cube mixer dengan kecepatan 20 rpm selama 20 menit, dan pencampuran tersebut diperoleh dengan kecepatan mesin pencampuran sebesar 152 rpm selama 15 menit.
Dalam pembuatan granul effervescent ekstrak sambiloto dilakukan optimasi faktor yaitu asam tartrat dan natrium karbonat. Jumlah asam tartrat dan natrium karbonat yang digunakan dalam penelitian ini adalah 393,75 g (level rendah) dan 630 g (level tinggi). Penentuan level rendah dan tinggi asam tartrat berdasarkan pernyataan yang mengatakan bahwa sumber asam dan basa yang digunakan dalam pembuatan sediaan effervescent adalah sebesar 25-40% dari bobot 1 formula (Wehling dan Fred, 2004), perlu dilakukan optimasi karena penelitian berbeda dan dilakukan dalam kondisi yang berbeda juga.
D. Granul Effervescent
Granul effervescent ekstrak sambiloto yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki rasa agak pahit tetapi menyegarkan dan bila dilihat dari penampilan luar terdapat busa.
E. Uji Sifat Fisik Granul Effervescent
Untuk mendapatkan suatu sediaan effervescent yang baik dan dapat diterima oleh masyarakat harus memenuhi persyaratan yang dapat dilihat dari sifat fisik granul effervescent. Suatu sediaan effervescent sambiloto yang baik harus memenuhi persyaratan, yaitu kadar air, pH larutan, waktu alir,dan waktu larut. Kadar air yang dipersyaratkan untuk sediaan granul effervescent adalah 0,4%-0,7%. Kadar air disini merupakan parameter kritis yang harus diperhatikan dalam pembuatan sediaan effervescent. Kelembaban yang tinggi akan memicu terjadinya reaksi effervescent dini. Hal ini akan berakibat stabilitas dari sediaan akan rusak dan tidak dapat dikonsumsi lagi. Untuk waktu larut sediaan effervescent yang baik yaitu antara 60-120 detik. Untuk parameter pH persyaratan untuk sediaan granul effervescent ekstrak sambiloto (terutama bila kandungan aktif yaitu andrografolid) berada pada pH < 7. Bila pH larutan > 7 maka andrografolid akan terdegradasi (Anonim, 2002). Waktu alir yang dikehendaki kurang dari 10 detik karena bila lebih dari 10 detik dapat mengalami kesulitan dalam hal regulasi berat tablet (Guyot, 1978). Dalam penelitian ini berpengaruh dalam hal pengemasan granul.
29
Tabel III. Data sifat fisik granul effervescent Formula
Sifat fisik
granul (n=6) (1) (a) (b) (ab)
Waktu alir (detik) 1,80 ± 0,14 1,73 ± 0,06 1,83 ± 0,06 1,91 ± 0,04 Kadar air (%) 2,03 ± 0,14 2,28 ± 0,35 2,31 ±0,22 1,89 ± 0,28 Waktu larut (detik) 97,33 ± 8,73 78,33 ± 4,44 68,00 ± 5,76 80,17 ± 4,45 pH 5,18 ± 0,10 4,83 ± 0,08 5,78 ± 0,08 5,47 ± 0,10
Dengan menggunakan perhitungan desain faktorial dapat diperoleh nilai efek sehingga dapat ditentukan faktor yang dominan antara asam tartrat, natrium karbonat, atau interaksi antara keduanya terhadap sifat fisik granul effervescent. Hasil perhitungannya adalah sebagai berikut:
Tabel IV. Hasil perhitungan efek berdasarkan desain faktorial Nilai efek
Sifat fisik ganul
A B Interaksi Waktu alir 0,005 0,105 0,075 Kadar air Waktu larut 15,56 pH larutan 0,62 0,02 Keterangan :
Efek A : efek asam tartrat Efek B : efek natrium karbonat
1. Uji waktu alir
Pengukuran waktu alir granul pada penelitian ini dilakukan dengan metode langsung dengan cara mengukur waktu yang dibutuhkan 100 g granul yang mengalir keluar dari corong pengukur. Uji ini dilakukan untuk mengetahui waktu alir granul. Waktu alir yang dikehendaki kurang dari 10 detik karena bila lebih dari 10 detik dapat mengalami kesulitan dalam hal regulasi berat tablet (Guyot, 1978). Dalam penelitian ini berpengaruh dalam hal pengemasan granul.
Berdasarkan tabel III menunjukkan bahwa waktu alir granul pada semua formula masuk dalam area yang diinginkan.
a b
Gambar 1. Pengaruh level asam tartrat (a) dan natrium karbonat (b) terhadap waktu alir granul
Berdasarkan dari perhitungan desain faktorial besar efek asam tartrat dalam menentukan waktu alir granul effervescent adalah 0,005, efek natrium karbonat adalah 0,105 dan efek interaksi asam tartrat-natrium karbonat adalah
31
0,075. Efek asam tartrat, natrium karbonat dan interaksi asam tartrat-natrium karbonat bernilai positif, hal ini berarti asam tartrat, natrium karbonat dan interaksi asam tartrat-natrium karbonat akan meningkatkan (memperlama) waktu alir granul, hal ini berarti waktu yang dibutuhkan granul untuk mengalir tiap gram nya lebih lama.
Pada gambar 1a, menunjukkan bahwa dengan meningkatnya jumlah asam tartrat akan meningkatkan (memperlama) respon waktu alir granul pada level tinggi natrium karbonat dan pada level rendah natrium karbonat akan menurunkan (mempercepat) waktu alir. Dengan meningkatnya jumlah natrium karbonat akan menaikkan (memperlama) respon waktu alir granul pada level tinggi asam tartrat dan pada level tinggi asam tartrat waktu alir tetap (gambar 1b).
Hasil perhitungan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95% untuk respon waktu alir granul yang ditunjukkan pada tabel V. Perhitungan Yate’s treatment ini digunakan untuk menguji hipotesis null (H0). H1 diterima dan H0 ditolak bila F hitung berada di critical area atau daerah penolakan, hal ini menunjukkan bahwa faktor-faktor memberikan pengaruh yang berbeda dalam mempengaruhi respon. adanya hubungan antara faktor dengan respon. Pada perhitungan ini F tabel yang dipakai adalah 4,35.
Tabel V. Perhitungan Yate’s treatment pada respon waktu alir Source of Variation Degrees of freedom Sum of
Squares Mean Squares F
Replicates 5 0,0301 0,0060 Treatment 3 0,1184 0,0395 a 1 0,0008 0,0008 0,1355 b 1 0,0726 0,0726 12,3051 ab 1 0,0450 0,0450 7,6271 Experimental error 20 0,1195 0,0059 Total 23 0,2680
Keterangan: a= asam tartrat; b=natrium karbonat; ab=interaksi F(1,20) tabel adalah 4,35
Berdasarkan perhitungan dengan yate’s treatment terlihat bahwa nilai F hitung interaksi lebih besar dari F tabel sehingga dikatakan ada interaksi dari kedua faktor. Hal ini menunjukkan bahwa perubahan respon waktu alir dipengaruhi oleh kedua faktor (asam tartrat dan natrium karbonat). Nilai F hitung natrium karbonat lebih besar F tabel sehingga natrium karbonat berpengaruh signifikan dan dominan dalam mempengaruhi respon waktu alir granul. Natrium karbonat memiliki gaya ikat yang lemah terhadap aspartram, sukrosa, asam tartrat dan ekstrak sambiloto sehingga sulit campur dengan aspartram, sukrosa, asam tartrat dan ekstrak sambiloto. Hal ini dapat dilihat dari granul yang dihasilkan kurang kompak sehingga menghasilkan fines yang akan mengakibatkan waktu alir semakin lama. Dengan meningkatnya jumlah natrium karbonat (granul yang dihasilkan dikelilingi oleh partikel natrium karbonat) akan mengakibatkan adanya mechanical interlocking sehingga akan memperlama
33
waktu alir, hal ini dapat dilihat dari respon waktu alir Fb (level rendah asam, level tinggi basa) lebih besar daripada Fa (level tinggi asam, level tinggi basa).
2. Kadar air
Pada penelitian ini dilakukan uji kadar air, untuk mengetahui kadar air pada
granul kering. Syarat kadar air untuk granul effervescent yaitu 0,4– 0,7% (Dash,2000). Hasil penelitian menunjukkan pada semua formula tidak
memenuhi syarat kadar air granul effervescent. Tingginya kadar air pada granul effervescent hasil penelitian ini diduga dikarenakan pada waktu proses pembuatan granul effervescent dilakukan pada ruangan yang memiliki kelembaban relatif ruangan (60%), seharusnya kelembaban relatif ruangan yang digunakan maksimal 25%. Hal ini dikarenakan telah tercapainya keseimbangan kadar air antara bahan-bahan granul effervescent dengan kelembaban di ruangan pembuatan granul sehingga walaupun bahan-bahan dan granul telah dikeringkan dalam oven, granul effervescent yang dihasilkan tidak dapat mencapai kadar air 0,4-0,7%. Jika terdapat ruangan dengan kelembaban relatif 25% yang dapat digunakan dalam proses pembuatan granul effervescent ini, maka diduga dapat tercapai kadar air yang memenuhi syarat 0,4-0,7% (Dash, 2000) dan akan didapat area komposisi optimum. Dengan keterbatasan tersebut, maka dalam penelitian ini digunakan dehumidifier dan air conditioner (AC) yang bertujuan untuk meminimalkan kelembaban relatif ruangan.
a b
Gambar 2. Pengaruh level asam tartrat (a) dan natrium karbonat (b) terhadap kadar air granul
Berdasarkan perhitungan desain faktorial besar efek asam tartrat dalam menentukan kadar air granul effervescent adalah , efek natrium karbonat adalah dan efek interaksi asam tartrat-natrium karbonat adalah
. Efek asam tartrat, natrium karbonat dan interaksi asam tartrat-natrium karbonat bernilai negatif. Hal ini berarti asam tartrat, natrium karbonat dan interaksi keduanya akan menurunkan respon kadar air granul effervescent.
Pada gambar 2a, menunjukkan bahwa dengan meningkatnya jumlah asam tartrat akan meningkatkan respon kadar air pada level rendah dan level tinggi natrium karbonat akan menurunkan respon kadar air. Dengan meningkatnya jumlah natrium karbonat akan menurunkan respon kadar air pada level rendah dan level tinggi asam tartrat (gambar 2b).
35
Hasil perhitungan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95% untuk respon kadar alir granul yang ditunjukkan pada tabel VI. Perhitungan Yate’s treatment ini digunakan untuk menguji hipotesis null (H0). H1 diterima dan H0 ditolak bila F hitung berada di critical area atau daerah penolakan, hal ini menunjukkan bahwa faktor-faktor memberikan pengaruh yang berbeda dalam mempengaruhi respon. adanya hubungan antara faktor dengan respon. Pada perhitungan ini F tabel yang dipakai adalah 4,35.
Tabel VI. Perhitungan Yate’s treatment pada respon kadar air Source of
Variation
Degrees of freedom
Sum of
Squares Mean Squares F
Replicates 5 0,5082 0,1016 Treatment 3 0,7394 0,2465 a 1 0, 0193 0,0193 0,4651 b 1 0,6801 0,8292 19,9807 ab 1 0,0400 0,0400 0,9639 Experimental error 20 0,8292 0,0415 Total 23 2,0768
Keterangan: a= asam tartrat; b=natrium karbonat; ab=interaksi F(1,20) tabel adalah 4,35.
Berdasarkan perhitungan yate’s treatment terlihat bahwa nilai F hitung interaksi lebih kecil dari F tabel sehingga dikatakan tidak ada interaksi antara asam tartrat dan natrium karbonat dalam mempengaruhi respon kadar air. Nilai F hitung natrium karbonat lebih besar F tabel sehingga natrium karbonat berpengaruh signifikan dan dominan dalam mempengaruhi respon waktu alir granul.
3. Uji Waktu Larut
Pengamatan waktu larut granul dilakukan dengan cara melarutkan sejumlah granul sesuai dengan formula ke dalam 200 ml air suhu 20-25°C. Uji ini untuk mengetahui waktu larut dari granul effervescent ketika dimasukkan ke air. Waktu larut granul effervescent yang dikehendaki adalah 60 sampai 120 detik. Dari tabel III dapat dilihat bahwa semua formula memenuhi persyaratan yang diinginkan.
A b
Gambar 3. Pengaruh level asam tartrat (a) dan natrium karbonat (b) terhadap waktu larut granul
Berdasarkan perhitungan desain faktorial besar efek asam tartrat dalam menentukan waktu larut granul effervescent adalah efek natrium karbonat adalah dan efek interaksi asam tartrat-natrium karbonat adalah 15,56. Efek asam tartrat dan natrium karbonat bernilai negatif, hal ini berarti asam tartrat dan natrium karbonat menurunkan waktu larut granul (mempercepat kelarutan) dan interaksi asam tartrat-natrium karbonat bernilai positif berarti meningkatkan waktu larut granul (memperlama kelarutan).
37
Pada gambar 3a, menunjukkan bahwa dengan meningkatnya jumlah asam tartrat akan menurunkan respon waktu larut granul pada level rendah natrium karbonat dan akan meningkatkan respon waktu larut pada level tinggi natrium karbonat. Dengan meningkatnya jumlah natrium karbonat juga akan menurunkan respon waktu larut pada level rendah asam tartrat dan akan meningkatkan respon waktu larut pada level tinggi asam tartrat (gambar 3b).
Hasil perhitungan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95% untuk respon waktu larut granul yang ditunjukkan pada tabel VII. Perhitungan Yate’s treatment ini digunakan untuk menguji hipotesis null (H0). H1 diterima dan H0 ditolak bila F hitung berada di critical area atau daerah penolakan, hal ini menunjukkan bahwa faktor-faktor memberikan pengaruh yang berbeda dalam mempengaruhi respon. adanya hubungan antara faktor dengan respon. Pada perhitungan ini F tabel yang dipakai adalah 4,35.
Tabel VII. Perhitungan Yate’s treatment pada respon waktu larut granul Source of
Variation
Degrees of freedom
Sum of
Squares Mean Squares F Replicates 5 277,8000 55,5600 Treatment 3 2646,8000 888,9333 a 1 60,1333 60,1333 2,5742 b 1 1175,9667 1175,9667 50,3410 ab 1 1410,7000 1410,7000 60,3896 Experimental error 20 467,2 23,36 Total 23 3391,8
Keterangan: a= asam tartrat; b=natrium karbonat; ab=interaksi F(1,20) tabel adalah 4,35.
Berdasarkan perhitungan dengan yate’s treatment terlihat bahwa nilai F hitung interaksi lebih besar dari F tabel sehingga dikatakan ada interaksi dari kedua faktor. Hal ini menunjukkan bahwa respon terhadap waktu larut tidak hanya dipengaruhi oleh asam tartrat saja, tapi juga dipengaruhi oleh natrium karbonat. Natrium karbonat berpengaruh signifikan dalam mempercepat waktu larut dibandingkan dengan asam tartrat karena sifat dari natrium karbonat yang larut dalam air dan tidak higroskopis. Dari data yang diperoleh dapat dilihat pada Fa dengan level tinggi asam tartrat waktu larut lebih lama dibanding Fb level rendah asam tartrat. Hal ini dikarenakan sifat dari asam tartrat yang higroskopis sehingga akan memperlama waktu larut. Keberadaan air di dalam granul effervescent dapat berperan sebagai pemicu terjadinya reaksi effervescent dini, sehingga ketika dilarutkan, reaksi antara komponen asam dan basa berjalan lambat dan reaksinya hampir jenuh (Ansar, Raharjo Budi, Rochmadi, Noor Zuheid, 2006).
4. Uji pH larutan
Uji ini bertujuan untuk mengetahui pH larutan effervescent ekstrak sambiloto. pH larutan sebaiknya berada dalam rentang range 5-7 agar larutan effervescent tidak mengiritasi lambung dan rasa tidak masam. pH larutan perlu diketahui berkaitan untuk mengetahui stabilitas dan kelarutan dari Andrografolid. Andrografolid stabil pada pH<7 dan terdegradasi pada pH basa (pH>7) (Anonim, 2002).
39
a b
Gambar 4. Pengaruh level asam tartrat (a) dan natrium karbonat (b) terhadap pH larutan
Berdasarkan perhitungan desain faktorial besar efek asam tartrat dalam menentukan pH larutan granul effervescent adalah , efek natrium karbonat adalah 0,62 dan efek interaksi asam tartrat-natrium karbonat adalah 0,02 .Efek asam tartrat bernilai negatif, hal ini berarti asam tartrat akan menurunkan pH larutan granul effervescent. Natrium karbonat dan interaksi asam tartrat-natrium karbonat bernilai positif, hal ini berarti berperan dalam meningkatkan pH larutan granul effervescent.
Pada gambar 4a, menunjukkan bahwa dengan meningkatnya jumlah asam tartrat akan menurunkan respon pH larutan pada level rendah dan level tinggi natrium karbonat. Dengan meningkatnya jumlah natrium karbonat akan menaikkan respon pH larutan baik pada level rendah maupun level tinggi asam tartrat (gambar 4b).
Hasil perhitungan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95% untuk respon pH larutan granul yang ditunjukkan pada tabel VIII. Perhitungan Yate’s treatment ini digunakan untuk menguji hipotesis null (H0). H1 diterima dan H0 ditolak bila F hitung berada di critical area atau daerah penolakan, hal ini menunjukkan bahwa faktor-faktor memberikan pengaruh yang berbeda dalam mempengaruhi respon. adanya hubungan antara faktor dengan respon. Pada perhitungan ini F tabel yang dipakai adalah 4,35.
Tabel VIII. Perhitungan Yate’s treatment pada respon pH larutan Source of
Variation
Degrees of freedom
Sum of
Squares Mean Squares F Replicates 5 0,0175 0,0035 Treatment 3 2,9552 0,9851 a 1 0,6468 0,6468 119,7778 b 1 2,3064 2,3064 427,1111 ab 1 0,0020 0,0020 0,3704 Experimental error 20 0,1088 0,0054 Total 23 3.0815
Keterangan: a= asam tartrat; b=natrium karbonat; ab=interaksi F(1,20) tabel adalah 4,35
Berdasarkan perhitungan yate’s treatment terlihat bahwa nilai F hitung interaksi lebih kecil dari F tabel sehingga dikatakan tidak ada interaksi antara asam tartrat dan natrium karbonat dalam mempengaruhi respon pH larutan. Nilai F hitung dari asam tartat dan natrium karbonat lebih besar daripada F tabel sehingga keduanya berpengaruh secara signifikan tetapi pengaruh natrium karbonat lebih dominan dibandingkan asam tartrat dalam mempengaruhi pH larutan effervescent yang
41
dihasilkan. Hal ini dikarenakan natrium karbonat memiliki pH sebesar 11,5 pada larutan 1% (Mohrle, 1989) sedangkan asam tartrat memiliki pH 2,2 (Anonim, 2006).
F. Pengujian Daya Serap
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan granul effervescent dalam menyerap lembab dari atmosfer selama 1 jam pada suhu 27oC dan RH 80%, terkait dengan stabilitas dari larutan yang kita buat sehingga dengan uji ini kita mengetahui kemampuan granul mengadsorpsi lembab dari luar bila tidak diperhatikan kondisi penyimpanannya. Uji ini dilakukan dengan membandingkan pengukuran moisture content pada saat granul effervescent dalam kondisi kering dan pada saat terpapar lembab. Dari hasil pengujian didapatkan data :
Tabel IX. Hasil daya serap granul effervescent Formula 1 (%) Formula a (%) Formula b (%) Formula ab (%) 0,1211 0,1364 0,1406 0,1309 G. Optimasi Formula
Untuk memperoleh suatu produk yang berkualitas, diperlukan suatu kontrol kualitas untuk melihat apakah sediaan tersebut mempunyai sifat fisik yang baik, rasa, penampilan yang menarik. Pada sediaan granul effervescent ekstrak sambiloto, sifat fisik yang baik dapat dilihat dengan melakukan uji waktu alir granul, kadar air, waktu larut granul, dan pH larutan.
Dari hasil pengukuran sifat fisik granul effervescent ekstrak sambiloto dapat dibuat suatu contour plot sehingga dapat diperoleh formula yang optimum. Contour plot diperoleh dengan menggunakan persamaan desain faktorial. Dari contour plot masing-masing uji tersebut ditentukan area optimum untuk memperoleh respon seperti yang dikehendaki. Area tersebut kemudian digabungkan dalam superimposed contour plot sifat fisik granul effervescent ekstrak sambiloto, kemudian ditentukan area komposisi optimum kombinasi asam tartrat dan natrium karbonat yang diprediksi sebagai formula optimum granul effervescent ekstrak sambiloto terbatas pada level yang diteliti.
1. Waktu alir
Persamaan desain faktorial waktu alir granul adalah Y = 2,28-1,35.10-3XA -9,31.
10-4XB +2,69. 10-6XA XB………(4)
Dari persamaan (4) dapat dibuat contour plot waktu alir granul (gambar5) sebagai berikut:
43
Dari contour plot tersebut dapat ditentukan area optimum dari granul effervescent ekstrak sambiloto untuk memperoleh respon waktu alir yang dikehendaki, terbatas pada level yang diteliti. Waktu alir yang dikehendaki yaitu kurang dari 10 detik karena jika lebih dari 10 detik dapat mengalami kesulitan dalam hal regulasi berat tablet (Guyot, 1978). Dari contour plot tersebut dipilih semua area karena memenuhi syarat sifat alir < 10 detik.
2. Kadar air
Persamaan desain faktorial kadar airadalah Y= 2,18 + 1,31. 10-3XA + 1,27. 10 -4
XB - 3,05.10-6 XAXB. ………(5)
Dari persamaan (5) dapat dibuat contour plot untuk kadar air granul (gambar 6) sebagai berikut:
Gambar 6. Contour plot kadar air granul effervescent
Dari contour plot tersebut tidak ditemukan area optimum yang memenuhi persyaratan kadar air granul effervescent, yaitu 0,4%-0,7%. Kadar air yang tinggi tersebut disebabkan tingginya kelembaban relatif (RH) ruang (±60%).
