ANALISIS KAFEIN DALAM TABLET BODREX
I.
TUJUAN
Analisis kafein dalam tablet Bodrex® dengan menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis serta menetapkan kadarnya.
II.
DASAR TEORI
Analisis dalam bidang farmasi digunakan untuk mengetahui apakah suatu sampel yang didapat mengandung senyawa yang sesuai dengan dugaan awal atau sesuai dengan keadaan yang dicantumkan. Analisis suatu senyawa dalam sebuah obat jadi diperlukan untuk memastikan bahwa kandungan yang telah ditentukan untuk suatu senyawa agar menghasilkan efek sesuai dengan yang diharapkan. Adanya perbedaan jumlah konsentrasi senyawa sebelum dan setelah menjadi sediaan obat dapat mempengaruhi efek pada pengguna. Selain itu juga harus dilihat keseragaman konsentrasi senyawa pada obat 1 dengan obat yang lain pada batch yang sama, agar jika di konsumsi oleh pasien efek yang diberikan sama.
Analisis biasanya dilakukan pada obat yang telah jadi dan siap di edarkan, oleh karena itu perlu dilakukan pengerjaan awal untuk mengeluarkan senyawa obat yang akan dianalisis dan untuk menghilangkan eksipien-eksipien yang ada dalam obat. Adanya eksipien dapat mempengaruhi analisis karena ada kemungkinan sifatnya sama dengan senyawa obat sehingga hasilnya akan terpengaruh. Agar hasilnya maksimal, maka pengerjaan awal harus diperhatikan teknik yang tepat agar senyawa yang di isolasi adalah senyawa yang akan di analisis dan jumlah yang terbuang tidak terlalu banyak.
Obat merupakan zat yang berasal dari tumbuhan, hewan, mineral maupun zat kimia tertentu yang digunakan untuk mengurangi rasa sakit, memperlambat proses penyakit dan atau menyembuhkan suatu penyakit. Bentuk sediaan obat ada berbagai macam. misalnya serbuk (pulvis, pulveres), padat (tablet, kapsul), cair (sirup, emulsi), semi padat ( krim, salep), dan gas (aerosol). Obat yang akan dianalisis berupa tablet. Tablet adalah sediaan padat mengandung bahan obat dengan atau tanpa zat pengisi (eksipien) (Anonim, 1995).
Bodrex® adalah salah satu produk dari perusahaan farmasi PT. Tempo Scan Pasific Tbk. Tiap tablet mengandung parasetamol 600 mg dan kafein 50 mg. Indikasi atau kegunaannya adalah untuk meringankan sakit kepala, sakit gigi maupun demam.
Kontraindikasi pada penderita hipersensitivitas atau alergi terhadap parasetamol atau kafein serta pada penderita gangguan fungsi hati yang berat. Dosis untuk dewasa dan anak diatas 12 tahun adalah 1 tablet 3-4 kali sehari; anak 6-12 tahun ½-1 tablet 3-4 kali sehari; atau sesuai dengan anjuran dokter, dapat diminum bersama dengan makanan atau tanpa makanan. Efek samping yang dapat terjadi adalah jika penggunaan jangka panjang dan dosis besar dapat menyebabkan gangguan fungsi hati serta reaksi hipersensitivitas atau alergi. Bodrex® termasuk dalam multiple compressed tablet. Seperti tablet kempa biasa yang kemudian dikempa ulang sehingga terbentuk suatu lapisan, minimal terdiri dari 2 lapisan. Tujuannya adalah untuk memisahkan bahan aktif yang jika di bentuk menjadi tablet biasa akan terjadi inkompatibilitas; memiliki perbedaan tempat absorbsi dari masing-masing zat aktif dan tempat absorbsi maksimal yang berbeda misal absorbsi maksimal di lambung dan zat aktif lain di usus; menutupi rasa dan efek samping obat yang mengiritasi saluran pencernaan (Jones, 2008).
Senyawa yang akan dianalisis adalah kafein dalam tablet Bodrex®. Kafein yang akan di isolasi untuk dilakukan penghitungan kadar memiliki sifat basa sedangkan parasetamol bersifat asam. Dilihat dari kepolarannya, parasetamol memiliki sifat yang lebih polar dibanding kafein. Teknik analisis yang dapat dilakukan adalah dengan metode iodometri, titrasi bebas air, kromatografi cair kinerja tingi, kromatografi kolom, dan spektrofotometri. Teknik isolasi yang digunakan adalah ekstraksi.
Ekstraksi adalah proses pemisahan suatu senyawa menggunakan dua cairan yang saling tidak campur, didasarkan terhadap kelarutannya pada dua cairan tersebut. Dengan menggunakan teknik ini, kita dapat memisahkan senyawa dalam campuran beberapa senyawa yang memiliki kelarutan berbeda pada cairan ekstraksi yang digunakan. Fase cairan yang mampu melarutkan senyawa yang di isolasi lalu dikumpulkan dan dapat digunakan untuk uji selanjutnya.
Spektrofotometri adalah suatu metode analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu senyawa pada panjang gelombang spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube. Sinar yang di pancarkan spektrofotometer dapat berupa sinar ultraviolet atau sinar tampak. Panjang gelombang sinar UV adalah 200-400 nm sedang sinar tampak 400-750. Suatu molekul dapat bergerak dari suatu tingkat energi ke tingkat energi yang lebih rendah sehingga ada beberapa energi yang dilepaskan. Energi tersebut adalah radiasi. Jika suatu molekul dikenai energi radiasi elektronik pada frekuensi yang sesuai maka energi dari molekul tersebut akan di
tingkatkan ke level yang lebih tinggi maka terjadi peristiwa penyerapan (absorbsi) energi oleh molekul. Spektrofotometri dapat digunakan untuk analisis secara kualitatif dan kuantitatif.
- Analisis kualitatif
Data spektra UV-Vis secara tersendiri tidak dapat digunakan untuk identifikasi kualitatif obat atau metabolit, tapi jika perlu digabungkan dengan spektroskopi infra merah, resonansi magnet inti, dan spektroskopi massa. Data yang diperoleh dari spektroskopi UV-Vis berupa panjang gelombang maksimal, intensitas, efek pH, dan pelarut, kemudian data tersebut diperbandingkan dengan data yang telah dipublikasikan (Published data).
- Analisis kuantitatif
Dalam aspek kuantitatif, suatu berkas radiasi dikenakan pada cuplikan (larutan sampel) dan intensitas sinar radiasi yang diteruskan diukur besarnya. Intensitas atau kekuatan radiasi sebanding dengan jumlah foton yang melalui satu satuan luas penampang perdetik. Serapan dapat terjadi jika radiasi yang mengenai cuplikan memiliki energi yang sama dengan energi yang dibutuhkan untuk menyebabkan terjadinya perubahan tenaga. Kekuatan radiasi akan mengalami penurunan dengan adanya penghamburan dan pemantulan cahaya, akan tetapi penurunan karena hal ini sangat kecil dibandingkan dengan proses penyerapan. Hukum Lambert-Beer menyatakan bahwa intensitas yang diteruskan oleh larutan zat penyerap berbanding lurus dengan tebal kuvet dan konsentrasi larutan.
A = ε b c
Yang mana A adalah absorbansi, ε adalah absortivitas molar, b merupakan tebal kuvet, dan c adalah konsentrasi. Dalam hukum Lambert-Beer, terdapat beberapa batasan-batasan, yaitu:
Sinar yang digunakan dianggap monokromatis
Penyerapan terjadi dalam suatu volume yang mempunyai penampang lurus yang sama
Senyawa yang menyerap dalam larutan tersebut tidak tergantung terhadap yang lain dalam larutan tersebut
Tidak terjadi peristiwa fluoresensi atau fosforesensi
Indeks bias tidak tergantung pada konsentrasi larutan
III. ALAT DAN BAHAN
Alat: - Labu takar 10 mL; 20 ml; 200 mL - Gelas ukur 5 mL; 10 mL; 25 mL - Erlenmeyer - Beaker glass - Cawan porselen - Kompor listrik - Kertas saring - Corong - Corong pisah - Kuvet - Spektrofotometer UV - Mortir dan stamper - Timbangan analitik Bahan: - Tablet Bodrex® - Standar kafein - HCl 1N - NaOH 1N - Aquadest - KloroformIV.
CARA KERJA
Membuat larutan bakuTimbang baku standar kafein 100 mg, masukkan dalam labu takar 100 mL
Tambahkan HCl sampai tanda batas, gojog, saring (kadar stok 10 mg/10 mL)
Membuat kurva baku
Buat seri kaar larutan baku dengan konsentrasi 0,04 mg/10 mL; 0,06 mg/10 mL; 0,08 mg/10 mL; 0,10 mg/10 mL; 0,12 mg/10 mL
Ambil larutan stok dengan volume tertentu, tambahkan HCl sampai tanda batas dalam labu takar 10 mL
Kadar (mg/mL) Volume akhir (mL) Volume stok (µL) 0,04 10 40 0,06 10 60 0,08 10 80 0,10 10 100 0,12 10 120
Ukur absorbansi dengan λ 273 nm, buat persamaan regresi linear
Pemisahan parasetamol dan kafein dengan cara ekstraksi
Timbang 20 tablet Bodrex®, gerus halus, timbang 250 mg
Larutkan dengan NaOH 0,1 N 4% (0,4 gram NaOH dalam 100 mL aquadest) dengan labu takar 20 mL, ad sampai tanda batas, saring
Masukkan dalam corong pisah, ekstraksi dengan chloroform (CHCl3) sebanyak 3x. Ekstraksi
pertama kloroform 20 mL, kedua 15 mL, ketiga 10 mL
Terjadi pemisahan antara fase kloroform dengan NaOH
Bagian bawah (kloroform) mengandung kafein ditampung pada beker glass
Hasil tampungan pada ketiga ekstraksi dipindah ke cawan porselen
Uapkan diatas penangas air hingga terbentuk kristal jarum kafein
Larutkan dalam HCl 0,1 N, baca absorbansinya pada panjang gelombang 273 nm, hitung kadar kafein tiap tablet
VI.
PEMBAHASAN
Praktikum kali ini bertujuan untuk menganalisis dan menetapkan kadar kafein dalam tablet Bodrex®. Bodrex® berupa multiple compressed tablet atau tablet multilayer, berwarna orange dan putih, tidak berbau dan memiliki rasa pahit. Kandungan dalam tablet tersebut yaitu, paracetamol sebanyak 600mg dan kafein sebanyak 50mg.
Paracetamol berfungsi sebagai zat aktif berkhasiat untuk analgetik dan antipiretik dan kafein berkhasiat untuk Stimulasi Sistem Saraf Pusat. Parasetamol memiliki efek analgesik yang baik dalam mengobati sakit kepala dan sakit gigi, jarang digunakan untuk pengobatan anti inflamasi dan rasa sakit yang berat (Lullman, 2000). Kafein mempunyai efek perangsang sistem saraf pusat, dalam dosis kecil sering digunakan sebagai tonikum dan minuman penyegar, mengurangi kelelahan, mengurangi nyeri kepala dan sebagai diuretikum. Dalam dosis besar digunakan untuk merangsang pusat pernafasan. Dapat menyebabkan insomnia, kegelisahan, takikardia, mual, dan iritasi saluran cerna (Siswandono, 2000). Dalam Bodrex® yang digunakan dalam percobaan kali ini dari batch bernomor 020562. Berikut adalah pemerian kafein :
Kafein mengandung tidak kurang dari 98,5 % dan tidak lebih dari 101,5 % 1,3,7-trimetil-3,7-dihidro-1H-purin-2,6-dion dihitung dari bobot keringnya. Memiliki berat molekul 194,2 dan rumus struktur C8H10N4O2.
Berupa serbuk hablur putih, kristal putih mengkilat, mudah menyublim, agak sukar larut air, larut dalam air panas, sedikit larut dalam etanol dan eter. Larut dalam larutan alkali benzoat atau salisilat pekat.
Memiliki titik leleh 234-239oC.
(Anonim, 2001)
Pertama-tama dilakukan pembuatan kurva baku kafein. Kafein tunggal ditimbang sebanyak 100 mg. Kemudian masukkan dalam labu takar 100 ml, tambahkan HCl 0,1 N sampai tanda batas. Sehingga konsentrasi kafeinnya adalah 100,2 mg/100 mL atau 10,02 mg/10 mL. Dalam laboratorium hanya terdapat HCl 37%, sehingga untuk mendapat HCl 0,1 N harus dilakukan pengenceran. Setelah dilakukan perhitungan maka volume HCl 37% yang diambil adalah sebanyak 2,412 mL di masukkan dalam labu takar 200 mL ( 1,206 mL untuk 100 mL) lalu di tambah aquadest hingga tanda batas. Asam yang digunakan adalah untuk melarutkan kafein yang bersifat basa sehingga akan terbentuk garam yang terlarut sehingga dapat dibaca dengan spektrofotometer UV dan tidak mengganggu pembacaan, serta pembacaan bisa maksimal.
Larutan kafein yang telah jadi tersebut digunakan sebagai larutan induk (LI). Yang kemudian digunakan untuk menentukan persamaan kurva baku. Metode yang dapat digunakan adalah one point calibration atau multiple point calibration. Pada percobaan ini digunakan regresi linear (multiple point calibration) sehingga diperlukan minimal 3 titik data untuk membentuk suatu garis regresi. Agar hasil lebih baik maka digunakan 5 data. Seri kadar yang digunakan adalah 0,04 mg/10 mL; 0,06 mg/10 mL; 0,08 mg/10 mL; 0,10 mg/10 mL; 0,12 mg/10 mL. Seri kadar tersebut diperoleh dengan mengambil larutan induk dengan volume tertentu hingga diperoleh kadar tersebut. Untuk mendapat kadar tersebut maka perlu mencari pada kadar berapa sehingga absorbansinya masuk ke dalam range 0,2-0,8. Agar masuk dalam range, maka diusahakan absorbansinya adalah 0,504. 0,504 adalah harga
kafein. Ambil larutan stok dengan volume tertentu yang telah diperhitungkan kemudian
di baca absorbansinya. Namun sebelumnya dilakukan scanning untuk menentukan panjang gelombang maksimalnya. λmax dicapai pada 273 nm. Kemudian barulah dilakukan pembacaan absorbansi pada panjang gelombang tersebut. Jika kadar masuk dalam range 0,2-0,8 maka dapat diambil kadar diatas dan bawah kadar tersebut, hal itu dilakukan hingga didapat 5 titik sebagai kurva regresi. Pembacaan dilakukan pada λ 273 nm karena absorbansi maksimal kafein dicapai pada panjang gelombang tersebut sehingga kesalahan relatif kecil.
Buat kurva baku antara konsentrasi dan absorbansi. Radiasi dari spektrofotometer menyebabkan elektron molekul tereksitasi lalu bertransisi dari ground state ke daerah electronic excited state. Radiasi dengan energi yang sesuai akan diabsorbsi oleh elektron pada ikatan antar atom. Panjang gelombang pendek (<150 nm) memiliki energi radiasi yang besar sehingga mampu menyebabkan putusnya ikatan dalam molekul organik yang cukup kuat dan dapat menyebabkan kerusakan pada organisme hidup. Sedang untuk molekul yang ikatan lemah lebih sering digunakan untuk analisis karena dapat tereksitasi dengan radiasi pada panjang gelombang yang lebih panjang (>200 nm) (Watson, 1999). Kurva baku yang diperoleh adalah Y = 4,53 x + 0,0272.
Timbang 20 ditimbang satu persatu untuk mengetahui keseragaman bobot tablet. Kemudian ke-20 tablet tersebut ditimbang bersama-sama untuk mendapatkan bobot rata-rata. Dari penimbangan didapatkan bobot rata-rata tablet sebesar 0,7878 gram. Untuk mengetahui keseragaman bobot tablet, maka menurut farmakope, untuk tablet dengan bobot lebih dari 300 tidak boleh ada lebih dari 2 tablet yang menyimpang 5% dari bobot rata-rata dan tidak boleh ada tablet yang bobotnya menyimpang 10% dari rata-rata. Ada 11 tablet yang bobotnya menyimpang 5% dari rerata dan ada 0 tablet yang menyimpang 10% dari rerata. Hal tersebut menunjukkan bahawa tablet memiliki bobot yang tidak seragam. Dilakukan pula penghitungan terhadap harga SD dan CV, yaitu 0,0123 dan 1,5613 %. Harga CV kurang dari 5% menunjukkan bahwa tablet memiliki bobot yang presisi satu sama lain. Kemudian setelah ditimbang, tablet digerus halus hingga rata dan ditimbang sebanyak 250 mg. Serbuk lalu dilarutkan dengan NaOH 0,1 N dalam labu takar 20 mL. Setelah larut kemudian disaring menggunakan kertas saring yang telah dibasahi pelarut (NaOH 0,1 N). NaOH dibuat dengan melarutkan 0,4 gram NaOH dalam 100 mL aquadest.
Untuk menghitung kadar kafein dalam tablet Bodrex® maka perlu dilakukan pemisahan dari zat lain yang terkandung dalam tablet tersebut. Terutama kandungan parasetamol yang cukup besar yang dapat mempengaruhi analisis. Pemisahan yang dilakukan adalah dengan ekstraksi menggunakan NaOH dan kloroform. Ekstraksi menggunakan 2 fase cair yang saling tidak campur. Karena sifat parasetamol yang asam maka akan masuk kedalam fase NaOH 0,1 N dan akan membentuk garam yang larut. Sedangkan kafein yang bersifat nonpolar akan masuk ke fase kloroform karena adanya peristiwa “like dissolve like”. Ekstrasi dilakukan sebanyak 3 kali, fase kloroform dikumpulkan. Volume kloroform yang digunakan adalah 20 mL untuk ekstraksi pertama, 15 mL untuk ekstraksi kedua dan 10 mL untuk ekstraksi ketiga. Sari kloroform yang di ambil lalu dipindah ke cawan porselen dan diuapkan hingga kering diatas penangas air hingga terbentuk kristal jarum. Penguapan
ditujukan untuk menghilangkan kloroform, karena agar didapat residu murni dari kafein. Hasil penguapan dilarutkan dengan HCl 0,1 N menggunakan labu takar 10 mL tambah hingga tanda batas. Baca absorbansi pada λ 273 nm. Dilarutkan dengan asam karena kafein larut dalam asam dengan terbentuknya kafein.HCl. Jika absorbansi yang diperoleh besar (diluar rentang 0,2-0,8) maka perlui dilakukan pengenceran. Kemudian direplikasi 2x.
Kafein dapat dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer karena memiliki ikatan rangkap terkonjugasi (kromofor), walaupun pendek. Kromofor adalah gugus atau atom dalam senyawa organik yang mampu menyerap sinar ultraviolet dan sinar tampak. Kromofor digunakan untuk memperkirakan panjang gelombang maksimalnya. Namun panjang gelombang maksimal juga dipengaruhi oleh pelarut dan struktur molekul kimia yang mengandung kromofor. Selain kromofor, terdapat juga auksokrom yang merupakan gugus fungsional yang mempunyai elektron bebas. Adanya gugus auksokrom akan mengakibatkan pergeseran pita absorbansi menuju panjang gelombang yang lebih besar (pergeseran merah atau batokromik) disertai dengan peningkatan intensitas ( efek hiperkromik) (Gandjar, 2007).
Dari hasil pembacaan absorbansi kemudian di hitung kadar kafein tiap tablet. Jika absorbansi yang diperoleh lebih dari 0,8 maka perlu dilakukan pengenceran agar absorbansi masuk dalam range. Pengenceran dimulai dari rendah kemudian ditingkatkan jika masih terlalu pekat. Dalam percobaan dilakukan pengenceran 100x. Absorbansi untuk sampel 1, 2, dan 3 adalah 0,522; 0,546; 0,431. Kemudian dicari konsentrasi dengan memasukkan nilai absorbansi kedalam persamaan kurva baku, sehingga didapat harga X. Harga X dimasukkan dalam persamaan untuk mencari konsentrasi kafein dalam sampel. Selanjutnya digunakan untuk mencari kadar kafein tiap tablet dengan mengalikan dengan bobot rata-rata 20 tablet. Kadar kafein dalam sampel 1 sebesar 34,3899 mg/tablet; untuk sampel 2 sebesar 35,5348 mg/tablet; dan untuk sampel 3 adalah 28,0446 mg/tablet. Kadar rata-rata kafein pertablet adalah 32,6564 mg/tablet. Harga SD serta CV nya adalah 4,0348 dan 12,3553%. Dari perhitungan kadar kafein tiap tablet tersebut didapat kesimpulan bahwa kafein dalam tablet Bodrex® tidak sesuai dengan yang tertera dalam kemasan, yaitu 50 mg. Jika dilihat dari harga CV nya maka kadar kafein tiap tablet tidak presisi karena harganya lebih dari 5%. Selain itu juga dihitung besarnya recovery yaitu 65,3128%. Besarnya recovery yang baik adalah lebih dari 95%. Kesalahan acak yang diperoleh 34,6872%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa dalam tablet tersebut kandungan kafeinnya tidak sesuai dengan yang tertera. Adanya perbedaan hasil tersebut dapat dimungkinkan karena:
- kurang cermat dalam melakukan ekstraksi sehingga ada kemungkinan kafein tidak ikut terambil;
- kurangnya homogenitas serbuk tablet yang diambil;
- kesalahan kecil lain yang tidak disadari sehingga menyebabkan tingginya kesalahan acak.
VII. KESIMPULAN
Kafein dapat dianalisis dalam sediaan tablet dengan menggunakan metode spektrofotometri
Spektrofotometri dipilih karena merupakan cara yang konvensional dan mudah serta karena kafein memiliki gugus kromofor walaupun cukup pendek
Kafein dianalisis dari sediaan tablet Bodrex®
yang mengandung kafein 50 mg dan parasetamol 600 mg
Tablet mengandung zat aktif lain dan eksipien, oleh karena itu sebelum dianalisis perlu dilakukan ekstraksi
Ekstraksi dengan menggunakan NaOH 0,1 N dan kloroform. Kafein bersifat nonpolar sehingga akan terlarut dan masuk ke bagian kloroform
Berat tablet rata-rata adalah 0,7878 gram, sedang harga SD nya 0,0123 dan CV 1,5613%
Kurva baku yang didapat dari pengukuran adalah Y = 4,53 x + 0,0272 Kadar sampel pertablet adalah
Sampel 1: 34,3899 mg/tablet Sampel 2: 35,5348 mg/tablet Sampel 3: 28,0446 mg/tablet
Perhitungan statistik kadar sampel pertablet: Rata-rata: 32,6564 mg/tablet
SD: 4,0348 CV: 12,3553% SE: 2,3295 LE: 10,0169
Rentang kadar: 22,6395 mg X 42,6733 mg
Recovery yang diperoleh 65,3128% dan kesalahan acaknya 34,6872%
Kadar sampel yang diperoleh tidak sesuai dengan kadar yang tertera dalam kemasan (kurang dari 50 mg).
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2001, British Pharmacopoeia, Department of Health, London
Gandjar, Ibnu Gholib, Abdul Rohman, 2007, Kimia Farmasi Analisis, Pustaka Pelajar, Yogyakarta
Jones, David, 2008, Fasttrack: Pharmaceutics Dosage Form and Design, Pharmaceutical Press, London
Kar, Ashutosh, 2005, Pharmaceutical Drug Analysis, New Age International Limited, New Delhi
Lullmann, Heinz, 2000, Color Atlas of Pharmacology, Thieme, New York
Siswandono, Bambang Soekardjo, 2000, Kimia Medisinal Edisi 2, Airlangga University Press, Surabaya
Watson, G. David, 1999, Pharmaceutical Analysis, Churchill Livingstone, London
www.arisclinic.com/2011/10/bodrex-tablet/ (Di akses pada: 23 Mei 2012 pukul 15:03)
www.thetempogroup.net/ (Di akses pada: 23 Mei 2012 pukul 15:03)
Yogyakarta, 29 Mei 2012 Praktikan,
1. Anindhita Damastri (FA/08507) 2. Arini Laily W. (FA/08510) 3. Chintya Gilang (FA/08513)
