v
vi
Nama : Lussy Andriany
Nomor Mahasiswa : 058114137
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
OPTIMASI KOMPOSISI ASAM TARTRAT DAN NATRIUM BIKARBONAT DALAM SEDIAAN GRANUL EFFERVESCENT EKSTRAK SAMBILOTO
(Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees) DENGAN METODE DESAIN
FAKTORIAL
Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain,mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikannya secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu minta izin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal : 23 Juni 2009
Yang Menyatakan
vii
Komposisi Asam Tartrat dan Natrium Bikarbonat dalam Sediaan Granul Effervescent
Ekstrak Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees) dengan Metode Desain Faktorial” sebagai salah satu syarat untuk mendapat gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.).
Selama penulisan skripsi ini, penulis telah banyak mendapatkan bantuan, dukungan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Jesus Christ, thanks for being my best friend.
2. Mami, Papi, Ryza, yang telah memberi dukungan, dan doa selama penelitian hingga penyusunan skripsi ini.
3. Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
4. Ibu Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt selaku Dosen pembimbing yang telah memberikan banyak bimbingan, pengarahan, dan masukan, selama penelitian hingga penyusunan skripsi ini.
viii
kesabaran yang diberikan selama penelitian berlangsung.
7. Papa Salim (Alm.), Mama Ony, Ci Dina yang telah banyak memberi dukungan dan doa selama penelitian hingga penulisan skripsi berlangsung. 8. “The Sweet Sambiloto Team” Silvi, Sinta, Agung, atas kerja sama, canda
tawa, keluh kesah selama penelitian (ga selamanya sambiloto pahit kan..??) Finally..
9. Stella my best friend (only us know..), Agus, Retha, Ester, The Gossip Girls (Ermin, Ceci, Ully, Yuna), Hendra, Hadian, Jovan, Fian (Juli-Agustus) yang banyak memberi dukungan, dan semangat selama ini.
10.Teman-teman ex kelas C’05, dan FST ’05 atas semua kebersamaan selama ini.
11.Teman-teman “Red Hoz Family” Ci Inge, Ci Fenny, Veny, Fanny, Fany (ucu), Ci Nia, Ci Elsye, Ci Rina, Vinna atas semangat dan canda tawa yang diberikan selama ini.
12.Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
x
tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, April 2009 Penulis,
xi
HALAMAN JUDUL ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ... v
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... x
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR GAMBAR ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
xii
A. Sambiloto ... 7
B. Granul ... 9
C. Granul effervescent ... 9
D. Sumber Asam ... 10
E. Sumber Basa Karbonat ... 11
F. Eksipien (Bahan Tambahan) ... 12
1. Bahan pengikat (binder) ... 12
2. Bahan pengisi ... 13
G. Metode Granulasi ... 13
H. Metode Granulasi Basah ... 14
I. Sifat Fisis Granul ... 16
J. Desain Faktorial ... 17
K. Landasan Teori ... 20
L. Hipotesis ... 22
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 23
xiii
F. Tata Cara Penelitian ... 26
1. Perhitungan dosis ekstrak sambiloto ... 26
2. Pembuatan granul effervescent ... 27
3. Uji sifat fisis granul effervescent ... 28
a. Waktu alir ... 28
b. Uji kadar air ... 28
c. Uji waktu larut ... 28
d. Uji pH ... 29
e. Uji daya serap granul ... 29
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Ekstrak Sambiloto ... 30
B. Pengujian Ekstrak Kering Sambiloto ... 30
C. Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Sambiloto ... 31
D. Uji Sifat Fisik Granul Effervescent ... 33
E. Uji Waktu Alir ... 35
F. Uji Kadar Air ... 37
xiv
1. Waktu alir ... 49
2. Kadar air ... 51
3. Waktu larut ... 52
4. pH ... 54
5. Superimposed contour plot ... 55
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 56
DAFTAR PUSTAKA ... 57
LAMPIRAN ... 60
xv
Tabel II. Formula granul effervescent ... 27
Tabel III. Data sifat fisik granul effervescent ... 34
Tabel IV. Hasil perhitungan efek dengan desain factorial ... 34
Tabel V. Perhitungan yate’s treatment terhadap respon waktu alir ... 36
Tabel VI. Perhitungan yate’s treatment terhadap respon kadar air ... 40
Tabel VII. Perhitungan yate’s treatment terhadap respon waktu larut ... 43
Tabel VIII. Perhitungan yate’s treatment terhadap respon pH ... 46
xvi
terhadap waktu alir granul ... 35
Gambar 2. Pengaruh level asam tartrat (a), dan natrium bikarbonat (b) terhadap kadar air ... 39
Gambar 3. Pengaruh level asam tartrat (a), dan natrium bikarbonat (b) terhadap waktu larut ... 42
Gambar 4. Pengaruh level asam tartrat (a), dan natrium bikarbonat (b) terhadap pH ... 45
Gambar 5. Contour plot waktu alir ... 50
Gambar 6. Contour plot kadar air ... 51
Gambar 7. Contour plot waktu larut ... 53
xvii
Lampiran III. Perhitungan desain faktorial ………...64
Lampiran IV. Perhitungan efek ……….73
Lampiran V. Perhitungan yate’s treatment ………..76
xviii
andrografolid dari ekstrak sambiloto yang memiliki aktivitas farmakologi sebagai hepatoprotektif.
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental murni dengan penelitian desain faktorial dengan 2 faktor yaitu asam tartrat dan natrium bikarbonat.Granul dibuat dengan metode granulasi basah dalam 4 formula yaitu F1 : level rendah asam tartrat dan natrium bikarbonat, Fa : Level tinggi asam tartrat dan level rendah natrium bikarbonat, Fb : level rendah asam tartrat dan level tinggi natrium bikarbonat, dan Fab : level tinggi asam tartrat dan natrium bikarbonat. Optimasi dilakukan berdasarkan sifat fisis dari granul effervescent, meliputi waktu alir, waktu larut, kadar air, dan pH. Data yang diperoleh dianalisis secara statistik dengan analisis yate’s
treatment dengan taraf kepercayaan 95 %.
Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa natrium bikarbonat dominan secara statistik terhadap respon waktu larut, pH, dan kadar air, sedangkan asam tartrat dominan terhadap respon waktu alir. Kadar air yang diperoleh dari hasil percobaan tidak memenuhi persyaratan, sehingga tidak diperoleh area superimposed contour plot diperoleh area optimum terbatas pada level yang diteliti sebagai formula granul
effervescent ekstrak sambiloto.
xix
source and sodium bicarbonate as a base source. Andrografolide as an active pharmaceutical ingredient from sambiloto extract have a hepatoprotective activity
This research was a pure experimental study with factorial design application used 2 factor tartaric acid and sodium bicarbonate. Effervescent granule was made with wet granulation method in 4 formula, F1 : low level tartaric acid and low level sodium bicarbonate, Fa : high level tartaric acid and low level sodium bicarbonate, Fb : low level tartaric acid and high level sodium bicarbonate, Fab : high level tartaric acid and high level sodium bicarbonate. The optimization evaluated based on physical properties from granule effervescent, i.e. flow time, dissolve time, moisture content, and pH. Data from this experiment were analyze with statistic analysis with yate’s treatment with 95 % level of confidence.
The result show that sodium bicarbonate dominant statistically for dissolve time, pH, and moisture content. Tartaric acid dominant statistically for flow time respond. Moisture content in this research was not fulfilled, so in this research the
superimposed contour plot was not obtained on level used in this research as granule
effervescent sambiloto extract.
1
A. Latar Belakang
Dewasa ini semakin banyak masyarakat yang menggunakan bahan obat
yang berasal dari alam. Namun meskipun banyak digunakan oleh masyarakat
penggunaan bahan obat alam memiliki kelemahan yaitu dalam penggunaan dosis
yang kurang tepat sehingga khasiat dan keamanannya kurang jelas (Voigt, 1984). Hal
ini mendorong perlunya pembuatan sediaan obat yang berasal dari bahan alam yang
memiliki dosis yang tepat.
Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees) merupakan salah satu bahan obat yang berasal dari alam yang banyak digunakan karena khasiatnya
yang beraneka ragam. Tanaman ini termasuk familia Acanthaceae dan sering
ditemukan tumbuh liar di tempat terbuka, seperti tepi jalan, ladang, atau tanah kosong
yang terbengkalai, juga di pekarangan. Daerah penyebarannya dari dataran rendah
sampai ketinggian 700 m di atas permukaan laut. Sambiloto memiliki kandungan
kimia antara lain laktone yang terdiri dari deoksiandrografolid, andrografolid (zat
pahit), neoandrografolid, 14-deoksi-11-12-dehidroandrografolid, dan
homoandrorafolid. Zat aktif pada sambiloto yaitu andrografolid terbukti berkhasiat
Untuk mengatasi kelemahan penggunaan dosis yang kurang tepat pada
penggunaan bahan obat tradisional maka dibuat sediaan granul effervescent. Granul
effervescent adalah granul atau serbuk kasar sampai kasar sekali dan mengandung
unsur obat dalam campuran yang kering, biasanya terdiri dari natrium bikarbonat,
asam sitrat dan asam tartrat, bila ditambahkan dengan air, asam dan basanya bereaksi
membebaskan karbondioksida (CO2) sehingga menghasilkan buih (Ansel, 1989).
Pada penelitian kali ini digunakan asam tartrat dan natrium bikarbonat sebagai
sumber asam dan sumber basa karbonat dalam formula dengan 2 level dan 2 faktor
untuk mendapatkan bentuk sediaan granul effervescent yang optimal. Sediaan yang
diharapkan memenuhi parameter kualitas sifat fisik seperti kadar air, waktu alir,
waktu larut, dan pH sediaan. Selain pengujian sifat fisik juga dilakukan pengujian
daya serap granul effervescent untuk mengetahui kemampuan granul menyerap
lembab pada RH ruangan (± 85%). Asam tartrat memiliki kelarutan yang tinggi
dalam air dan kelarutan asam tartrat lebih besar daripada asam sitrat. Asam tartrat
membentuk gas karbondioksida paling banyak jika dibandingkan dengan asam sitrat
anhidrat dan asam askorbat (Anonim, 1979; Mohrle, 1989; Lindberg et al., 1992).
Natrium bikarbonat bersifat larut sempurna dalam air, nonhigroskopis, tidak mahal,
serta stabil di udara kering. Dalam suhu kamar dengan kelembaban relatif 80% kadar
Menurut Ansel (1989), reaksi yang terjadi antara asam tartrat dan natrium
bikarbonat dalam menghasilkan gas CO2 adalah
H2C4H4O6 + 2 NaHCO3→ Na2C4H4O6 + 2 H2O + 2 CO2…………(1)
Dengan modifikasi bahan obat alam menjadi bentuk sediaan granul
effervescent diharapkan dapat meningkatkan ketepatan dosis, dengan formulasi obat
dalam bentuk sediaan granul effervescent. Keuntungan dari sediaan ini adalah
absorbsi obat yang cepat bila dibandingkan dengan sediaan tablet konvensional,
sehingga efek yang dikehendaki lebih cepat dirasakan, selain itu juga mudah dalam
penggunaannya, terutama memudahkan bagi orang yang susah menelan obat dalam
bentuk sediaan tablet. Dengan bentuk sediaan ini juga dapat menyamarkan rasa pahit
dari ekstrak sambiloto, karena menurut penelitian yang telah dilakukan oleh Linda
Indhayani (2004), bentuk sediaan effervescent dapat menyamarkan rasa pahit dari zat
aktif obat.
Penelitian kali ini dilakukan untuk mendapatkan formula yang optimal
dari sediaan granul effervescent dengan komposisi asam dan basa karbonat yang
berbeda. Metode yang digunakan untuk memperoleh formula yang optimal pada
penelitian kali ini yaitu dengan metode desain faktorial. Dua faktor yang digunakan
yaitu asam tartrat dan natrium bikarbonat sebagai sumber asam dan basa karbonat
dengan berbagai tingkat jumlah untuk mendapat sediaan yang optimal dan dapat
diketahui efek asam tartrat, natrium bikarbonat, atau interaksinya yang dominan
komposisi optimum berdasarkan contour plot super imposed-nya. Area tersebut
diprediksi sebagai formula optimum granul, terbatas pada level yang diteliti.
B. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dipaparkan di atas, maka
rumusan masalah yang dapat diajukan dalam penelitian ini adalah:
1. Apakah ekstrak Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees) dapat
dibuat menjadi sediaan granul effervescent yang memenuhi persyaratan mutu?
2. Di antara asam tartrat, natrium bikarbonat atau interaksi keduanya, manakah
yang dominan mempengaruhi sifat fisik granul effervescent Sambiloto
(Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees) ?
3. Apakah ditemukan area komposisi optimum campuran asam tartrat dan
natrium bikarbonat dalam formulasi sediaan granul effervescent Sambiloto
(Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees)?
C. Keaslian Penelitian
Sejauh penelusuran yang dilakukan oleh penulis, penelitian mengenai
Optimasi komposisi jumlah Asam Tartrat dan Natrium bikarbonat dalam sediaan
granul effervescent ekstrak Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees)
D. Manfaat Penelitian 1. Manfaat teoritis
Penelitian ini diharapkan menambah khasanah pengetahuan bidang
farmasi Sains Teknologi khususnya mengenai optimasi Granul effervescent ekstrak
Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees).
2. Manfaat praktis
Hasil penelitian ini dapat digunakan untuk mengetahui perbandingan
komposisi optimal asam tartrat dan natrium untuk membuat sediaan granul
effervescent ekstrakSambiloto (Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees).
E. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Untuk mengetahui apakah ekstrak Sambiloto (Andrographis paniculata
(Burm. F.) Nees) dapat dibuat menjadi sediaan granul effervescent yang
memenuhi persyaratan mutu.
2. Untuk mengetahui apakah asam tartrat, natrium bikarbonat atau interaksi
keduanya, yang dominan mempengaruhi sifat fisik sediaan granul effervescent
3. Menemukan area komposisi optimum campuran asam tartrat dan natrium
bikarbonat dalam formulasi sediaan granul effervescent ekstrak Sambiloto
7
A. Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees)
Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees) tumbuh liar di
tempat terbuka, seperti di kebun, tepi sungai, tanah kosong yang agak lembab, atau di
pekarangan. Tumbuh di dataran rendah sampai ketinggian 700 m dpl. Iklim dan
tempat tumbuh mempengaruhi konsentrasi kandungan andrografolid dalam tanaman
sambiloto. Iklim dan tempat yang paling cocok untuk pertumbuhannya adalah iklim
tropis dan subtropis di daerah Cina dan Asia Tenggara. Konsentrasi komponen aktif
tertinggi dalam tanaman sambiloto didapatkan sesaat sebelum tanaman tersebut
berbunga (Kurniawan, 2006).
Kandungan kimia : Daun dan percabangannya mengandung laktone yang
terdiri dari deoksiandrografolid, andrografolid (zat pahit), neoandrografolid,
14-deoksi-11-12-dehidroandrografolid, dan homoandrografolid. Juga terdapat flavonoid,
alkane, keton, aldehid, mineral (kalium, kalsium, natrium), asam kersik, dan damar.
Flavonoid diisolasi terbanyak dari akar, yaitu polimetoksiflavon, andrografin,
panikulin, mono-0-metilwithin, dan apigenin-7,4-dimetileter. Zat aktif andrografolid
terbukti berkhasiat sebagai hepatoprotektor (melindungi sel hati dari zat toksik). Efek
1. Zat aktif andrografolid berkhasiat sebagai hepatoprotektor (melindungi sel hati
dari zat aktif)
2. Herba ini sangat efektif untuk pengobatan infeksi in vitro, air rebusannya
merangsang daya fagositosis sel darah putih.
3. Andrografolid menurunkan demam yang ditimbulkan oleh pemberian vaksin yang
menyebabkan panas pada kelinci.
4. Andrografolid dapat mengakhiri kehamilan dan menghambat pertumbuhan
trofosit plasenta.
5. Sambiloto mempunyai efek muskarinik pada pembuluh darah, efek pada jantung
iskemik, efek pada respirasi sel, sifat kholeretik, antiinflamasi, dan antibakteri.
6. Komponen aktifnya seperti neoandrografolid, andrografolid, deoksiandrografolid
dan 14-deoksi-11, 12 didehidroandrografolid berkhasiat antiradang dan antipiretik
(Kurniawan, 2006).
Andrografolid diketahui memiliki aktifitas sebagai hepatoprotektif
berdasarkan penelitian (Visen, 1993), yaitu pada pengujian pada tikus yang diinduksi
dengan parasetamol, kemudian dipejankan Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees.
Dari pemejanan tersebut kemudian dilakukan pemeriksaan GOT dan GPT yang
terdapat pada serum sel hati yang diisolasi dari tikus. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa kandungan andrografolid yang terdapat pada Andrographis paniculata (Burm.
B. Granul
Granul berasal dari bahasa latin, yaitu granula yang artinya
partikel-partikel serbuk diubah menjadi butiran granul (Voigt, 1984). Granul dibuat dengan 2
cara umum, yaitu granulasi basah dan granulasi kering (Ansel, 1989). Granulasi bisa
memperbaiki sifat alir campuran dan untuk memperbaiki kompresibilitas campuran
(Aulton dan Summers, 2002).
C. Granul Effervescent
Granul effervescent merupakan butiran tak bersalut, mengandung asam
dan karbonat atau bikarbonat yang bereaksi cepat pada penambahan air dengan
melepaskan gas karbondioksida (CO2). Granul effervescent dimaksudkan terlarut
dalam air sebelum diberikan kepada pasien (Lindberg et al., 1992). Keuntungan
granul effervescent adalah penyiapan larutan dalam waktu seketika yang mengandung
dosis obat yang tepat. Selain itu juga menghasilkan rasa yang enak karena adanya
karbonasi yang membantu memperbaiki rasa beberapa obat tertentu. Salah satu
kerugian granul effervescent yang menyebabkan pemakaiannya agak terbatas adalah
kesukaran untuk menghasilkan granul effervescent yang stabil (Mohrle, 1989).
Zat tambahan atau bahan pembantu sebaiknya dapat memperbaiki sifat alir
(Voigt, 1984). Bahan pengisi ditambahkan jika jumlah bahan aktifnya sedikit. Jika
kandungan bahan aktif kecil, maka sifat granul secara keseluruhan ditentukan oleh
dipilih yang dapat menaikkan sifat alir, kompresibilitas, maupun kompaktibilitas jika
hendak dicetak menjadi tablet. Pada dasarnya bahan tambahan granul harus bersifat
netral, tidak berbau, tidak berasa dan sedapat mungkin tidak berwarna (Voigt, 1984).
Hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan bahan untuk granul effervescent yang
membedakan dari granul biasa adalah sifat higroskopis bahan, untuk alasan ini bentuk
anhidrat dengan sedikit atau tidak menyerap air atau dengan partikel yang terikat
pada bentuk hidrat yang stabil dianjurkan untuk dipakai. Namun, sedikit air juga
dibutuhkan untuk proses granulasi (Mohrle,1989). Menurut Lindberg et al. (1992),
juga perlu dipertimbangkan untuk memilih bahan - bahan yang mudah terbasahi.
D. Sumber Asam
Sumber asam dapat digunakan sebagai penghancur dengan cara
membentuk garam metal karbonat bila bereaksi dengan sumber karbonat sehingga
dapat dilepaskan gas CO2 (Mohrle,1989). Sumber asam yang bisa digunakan untuk
pembuatan granul effervescent adalah asam sitrat, asam fumarat, dan garam-garam
asam yang lain.
Sumber asam yang digunakan pada percobaan kali ini adalah asam tartrat.
Asam tartrat sebagai sumber asam memiliki sifat hablur yang tidak berwarna atau
serbuk putih, tidak berbau dan rasa sangat asam. Memiliki kelarutan yang tinggi
dalam air, mudah larut dalam etanol (95%), dan sukar larut dalam eter (Anonim,
higroskopisitasnya (Mohrle, 1989). Asam tartrat memiliki kelarutan 1 bagian dalam
0,75 bagian air pada suhu 200 C (Sheskey, 2006). Asam tartrat mengabsorbsi
kelembaban secara tidak signifikan. Asam tartrat menunjukkan reaksi yang sama
dengan asam sitrat anhidrat. Asam tartrat membentuk gas karbondioksida paling
banyak namun waktu larutnya lebih lama (Lindberg et al., 1992).
E. Sumber Basa Karbonat
Sumber basa karbonat digunakan pada sediaan granul effervescent untuk
menghasilkan gas CO2. Sumber basa karbonat yang biasa digunakan adalah garam
karbonat padat dan kering. Bentuk bikarbonat maupun karbonat biasa digunakan,
tetapi bikarbonat lebih sering karena lebih reaktif (Lindberg et al., 1992).
Sumber basa karbonat yang digunakan pada penelitian kali ini adalah
natrium bikarbonat. Natrium bikarbonat adalah sumber karbondioksida utama dalam
sistem effervescent. Natrium bikarbonat larut sempurna dalam air, nonhigroskopis,
tidak mahal, jumlah banyak, dan tersedia dalam lima ukuran dari serbuk halus hingga
granul yang free flowing. Natrium bikarbonat biasa digunakan dalam formula
effervescent dan dapat menghasilkan larutan yang jernih setelah granul mengalami
disintegrasi karena sifatnya yang larut sempurna dalam air (Mohrle, 1989). Pemerian
natrium bikarbonat adalah serbuk hablur, putih. Stabil di udara kering tetapi dalam
dikocok bersifat basa terhadap lakmus. Kebasaan bertambah bila larutan dibiarkan,
digoyang kuat, atau dipanaskan (Anonim, 1995).
F. Eksipien (Bahan Tambahan) 1. 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. Polyvinyl pyrolydone (PVP) merupakan bahan pengikat paling
efektif untuk granul effervescent (Mohrle,1989).
Bahan pengikat bertanggung jawab untuk kekompakan dari granul. Bahan
pengikat yang digunakan adalah PVP 3%. Polivinilpirolidon merupakan bahan
pengikat yang paling efektif untuk sediaan effervescent (Mohrle,1989). PVP cocok
digunakan untuk meningkatkan kelarutan obat yang tidak larut air. PVP merupakan
zat yang bersifat hidrofilik yang mudah larut dalam air. Sifat PVP yang hidrofilik
akan meningkatkan hidrofilisitas granul sehingga granul mudah ditembus air.
Penetrasi air ke dalam granul akan menyebabkan reaksi effervescent. Penggunaan
PVP sebagai bahan pengikat yaitu pada konsentrasi 0,5-5 % (Parikh, 1997). PVP
berupa serbuk putih atau putih kekuningan, berbau lemah atau tidak berbau,
higroskopik. PVP mudah larut dalam air, dalam etanol (95%) P dan dalam kloroform
P, kelarutan tergantung dari bobot molekul rata – rata, praktis tidak larut dalam eter P
2. Bahan pengisi
Bahan pengisi-pengikat (Filler-binder) merupakan eksipien yang memiliki
kemampuan sebagai bahan pengisi maupun bahan pengikat pada proses pembuatan
tablet, namun pada penelitian kali ini hanya digunakan bahan pengisi yaitu sukrosa.
Sukrosa memiliki pemerian yaitu hablur putih atau tidak berwarna, massa
hablur atau berbentuk kubus, atau serbuk hablur putih, tidak berbau, rasa manis, stabil
di udara (Anonim, 1995).
Kelarutannya sangat mudah larut dalam air, lebih mudah larut dalam air
mendidih, sukar larut dalam etanol, tidak larut dalam kloroform, dan dalam eter
(Anonim, 1995).
G. Metode granulasi
Granul effervescent adalah granul atau serbuk kasar sampai kasar sekali
dan mengandung unsur obat dalam campuran yang kering, biasanya terdiri dari
natrium bikarbonat, asam sitrat dan asam tartrat, bila ditambahkan dengan air, asam
dan basanya bereaksi membebaskan karbondioksida (CO2) sehingga menghasilkan
buih (Ansel, 1989).
Metode pengolahan effervescent dengan cara granulasi ada 2 macam :
a. metode granulasi kering
Terlepas dari metode yang digunakan langkah awal adalah menentukan
formula yang tepat untuk sediaan yang akan menghasilkan pembuihan yang efektif
dan penggunaan yang efisien dari asam dan basa yang tersedia, granul yang stabil dan
produk yang nyaman rasanya serta manjur (Ansel, 1989). Metode granulasi yang
digunakan pada penelitian kali ini adalah metode granulasi basah.
H. Metode Granulasi Basah
Metode granulasi basah mencakup pencampuran bahan kering dengan
cairan penggranul untuk membentuk massa yang dapat dikerjakan. Massa tersebut
kemudian diayak sehingga didapat distribusi ukuran partikel yang optimum dan
dikeringkan. Prosedur alternatif yang mana massa yang terbentuk dikeringkan
sebelum diayak juga dapat dilakukan. Granulasi basah dapat dibuat dalam 3 cara yang
berbeda :
a. Menggunakan panas
Metode granulasi effervescent ini membutuhkan air hidrat yang dilepaskan
oleh bahan granul effervescent pada temperatur rendah untuk membentuk massa
granul effervescent yang liat. Asam sitrat hidrat sering dipakai dengan kandungan air
berkisar 8,5%. Proses ini sulit dikontrol untuk mendapatkan hasil yang sama karena
b. Dengan cairan yang tidak reaktif
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
lagi. Ruangan pengering harus memiliki ventilasi yang cukup baik untuk mencegah
terjadinya akumulasi uap cairan penggranul (Mohrle, 1989).
c. Dengan cairan reaktif
Salah satu cairan penggranul yang paling efektif adalah air. Kenyataannya
reaksi effervescent dapat terjadi dengan adanya air, oleh karena itu penambahan air
sebagai cairan penggranul harus dikontrol. Massa granul yang telah terbentuk segera
dikeringkan untuk menghindari reaksi effervescent dini.
Air sebagai cairan penggranul ditambahkan dalam jumlah kecil (0,1–
0,5%) untuk mencampur bahan – bahan granul effervescent agar memiliki
effervesent 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.
I. Sifat Fisis Granul
Uji fisis granul dilakukan bertujuan untuk mengetahui apakah granul
mempunyai sifat fisis yang baik atau tidak. Uji sifat fisis meliputi :
a. Kecepatan alir
Kecepatan alir akan mempengaruhi dalam proses packaging. Granul
dengan kecepatan alir baik diperlukan untuk memastikan keseragaman bobot saat
granul dituang ke dalam pengemas. Uji sifat alir ada 2, yaitu dengan metode langsung
dan tak langsung. Metode langsung dengan pengukuran waktu alir sedangkan metode
tak langsung dengan pengukuran sudut diam dan pengetapan (Banker dan Anderson,
1986).
b. Kadar air granul
Kandungan air dapat mempengaruhi sifat fisika kimia sediaan padat.
Keseimbangan kandungan air dapat mempengaruhi aliran dan karakteristik kompresi
serbuk, kekerasan granul, dan tablet serta stabilitas obat (Wadke dan Jacobson, 1980).
Granul sebaiknya tidak terlalu kering, persyaratan kadar air granul effervescent
c. Waktu larut
Waktu larut granul effervescent sebagai salah satu karakteristik proses
melarutnya granul effervescent dan reaksi karbonasi sendiri sebagai alasan utama
penggunaan sistem effervescent. Ada beberapa faktor yang menghalangi hancurnya
granul effervescent yaitu konsentrasi berlebihan material yang tidak larut air dan
penggunaan bahan pengikat yang terlalu banyak. Proses hancurnya granul
effervescent dimulai dari terjadinya reaksi effervescent sampai melarutnya partikel
atau fragmen secara perlahan – lahan. Efek negatif yang diakibatkan oleh melarutnya
residu secara perlahan adalah secara visual larutan effervescent tidak enak dipandang
dan efek bahan aktif dalam tubuh lebih lama. Tablet effervescent yang baik hancur
dan terlarut dalam waktu 1 – 2 menit (Mohrle, 1989).
d. Uji pH
Uji pH dilakukan dengan memasukkan indikator (elektroda) alat uji pH
yaitu pH meter elektrik ke dalam larutan granul effervescent.
J. Desain Faktorial
Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk
memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel
bebas. Desain faktorial digunakan dalam percobaan untuk menentukan secara
Dalam desain faktorial ada beberapa istilah, yaitu faktor, level, efek, dan
respon. Faktor merupakan setiap besaran yang mempengaruhi respon (Voigt, 1984).
Level merupakan nilai atau tetapan untuk faktor. Pada percobaan dengan
menggunakan 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 sifat atau hasil percobaan yang diamati. Respon yang diukur harus dapat
dikuantitatifkan (Bolton, 1997).
Adanya interaksi, selain dapat diketahui dari perhitungan desain faktorial,
juga dapat dilihat dengan cara membuat grafik hubungan respon dan level faktor. Jika
kurva menunjukkan garis pararrel (sejajar), maka dapat dikatakan bahwa tidak ada
interaksi antar eksipien dalam menentukan respon. Jika kurva menunjukkan garis
yang tidak pararrel, maka dapat dikatakan bahwa ada interaksi antar eksipien dalam
menentukan respon (Bolton, 1997).
Desain faktorial dalam suatu penelitian dengan 2 faktor memberikan
pertanyaan sebagai berikut :
1. Apakah faktor A memiliki pengaruh yang signifikan terhadap suatu respon ?
2. Apakah faktor B memiliki pengaruh yang signifikan terhadap suatu respon ?
3. Apakah interaksi faktor A dan B memiliki pengaruh yang signifikan terhadap
Optimasi campuran dua bahan (berarti ada dua faktor) dengan desain
faktorial dilakukan berdasarkan rumus :
Y = b0 + b1(A) + b2 (B) + b12 (A)(B)
Dengan :
Y : respon hasil atau sifat yang diamati, misalnya waktu alir
(A), (B) : level bagian A, bagian B, yang nilainya antara -1 sampai +1
b0, b1, b2, b12 : koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan
b0 : rata – rata hasil semua percobaan
b1, b2, b12 : ∑ XY / 2n (Bolton, 1997)
Pada desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan 4 percobaan,
yaitu (1) A dan B masing-masing pada level rendah, (a) A pada level tinggi dan B
pada level rendah, (b) A pada level rendah dan B pada level tinggi, (ab) A dan B
masing-masing pada level tinggi. Selain faktor dominan yang berpengaruh yang dapat
diketahui dari metode ini, juga dapat diketahui komposisi optimum melalui contour
plot super imposed pada level yang diteliti.
Pada desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat percobaan
(2n = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah faktor), yaitu (1) A
dan B masing-masing pada level rendah, (a) A pada level tinggi dan B pada level
rendah , (b) A pada level rendah dan B pada level tinggi, (ab) A dan B
Tabel I. Rancangan dan notasi desain faktorial masing-masing level
Formula Faktor A Faktor B Interaksi
1 - - +
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
Landasan Teori
Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees) merupakan salah
satu bahan obat yang berasal dari alam yang banyak digunakan karena khasiatnya
yang beraneka ragam. Sambiloto memiliki kandungan kimia, salah satunya
andrografolid yang berkhasiat sebagai hepatoprotektor (melindungi sel hati dari zat
toksik). Penggunaan bahan obat yang berasal dari alam memiliki kelemahan yaitu
Untuk mengatasi kelemahan tersebut maka dibuat bentuk sediaan granul
effervescent. Granul effervescent adalah granul atau serbuk kasar sampai kasar sekali
dan mengandung unsur obat dalam campuran yang kering, biasanya terdiri dari asam
dan basa karbonat yang bila ditambahkan dengan air, asam dan basanya bereaksi
membebaskan karbondioksida (CO2) sehingga menghasilkan buih (Ansel, 1989).
Pada penelitian kali ini digunakan asam tartrat dan natrium bikarbonat sebagai
sumber asam dan sumber karbonat dalam formula dengan 2 level untuk mendapatkan
bentuk sediaan granul effervescent yang optimal. Sediaan yang diharapkan memenuhi
parameter kualitas sifat fisik seperti kadar air, waktu alir, waktu larut, dan pH
sediaan. Asam tartrat memiliki kelarutan yang tinggi dalam air dibandingkan asam
sitrat (Mohrle, 1989). Natrium bikarbonat bersifat larut sempurna dalam air,
nonhigroskopis, tidak mahal, serta stabil di udara kering (Mohrle, 1989). Granul
effervescent merupakan butiran tak bersalut, mengandung asam dan karbonat atau
bikarbonat yang bereaksi cepat pada penambahan air dengan melepaskan gas
karbondioksida (CO2). Untuk bisa dihasilkan gas CO2, maka diperlukan bahan berupa
asam dan basa karbonat. Untuk bahan pengisi supaya terbentuk massa granul yang
baik, digunakan sukrosa. Dan untuk menyamarkan rasa pahit dari ekstrak sambiloto
digunakan pemanis yaitu aspartam.
Metode desain faktorial dapat digunakan untuk mengevaluasi efek dari
asam tartrat, natrium bikarbonat, maupun interaksi keduanya yang berpengaruh
memprediksi area komposisi optimum dari asam tartrat dan natrium bikarbonat yang
digunakan dalam granul effervescent.
Hipotesis
Hi (1) : ekstrak sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees) dapat dibuat
menjadi sediaan granul effervescent yang memenuhi persyaratan mutu.
Hi (2) : efek asam tartrat level rendah berbeda dengan asam tartrat level tinggi, efek
dari natrium bikarbonat level rendah berbeda dengan natrium bikarbonat level tinggi
dan ada interaksi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat.
Hi (3) : ditemukan area komposisi optimum dari asam tartrat dan natrium bikarbonat
untuk memperoleh formula granul effervescent ekstrak sambiloto (Andrographis
23
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental murni dengan variabel eksperimental ganda (desain faktorial) dan bersifat eksploratif, yaitu mencari formula optimum granul effervescent ekstrak sambiloto yang memenuhi parameter sifat fisik (sifat alir : <10 detik, waktu larut : 1-2 menit, kadar air : 0,4-0,7 %, dan pH < 7).
B. Variabel Penelitian 1. Variabel bebas
Variabel bebas yang diuji yaitu :
Level rendah dan level tinggi asam tartrat (1800 mg, 1125 mg)
Level rendah dan level tinggi natrium bikarbonat (1800 mg, 1125 mg) 2. Variabel tergantung
Variabel tergantung pada penelitian ini yaitu sifat fisik granul effervescent
ekstrak sambiloto yang meliputi sifat alir : <10 detik, waktu larut : 1-2 menit, kadar air : 0,4-0,7 %, pH < 7.
3. Variabel pengacau terkendali
C. Definisi Operasional
a. Ekstrak kering Sambiloto, yaitu ekstrak kering yang diperoleh dari Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees) dengan kandungan andrografolid sebesar 20%.
b. Granul effervescent ekstrak sambiloto adalah bentuk sediaan padat yang mengandung asam tartrat sebagai sumber asam dan natrium bikarbonat sebagai sumber basa karbonat, tidak bersalut, mengandung ekstrak sambiloto, akan bereaksi bila ditambahkan air dan menghasilkan gas CO2. c. Level adalah nilai atau tetapan untuk faktor, yang dalam penelitian ini
digunakan 2 level untuk asam dan basa yaitu level rendah sebesar 1125 mg dan level tinggi sebesar 1800 mg.
d. Respon adalah besaran yang dapat diamati dan dikuantitatifkan perubahan efeknya. Respon dalam penelitian ini meliputi waktu alir, pH, daya serap, kadar air, dan waktu larut.
e. Komposisi optimum adalah komposisi asam tartrat dan natrium bikarbonat yang mampu menghasilkan sifat fisik granul effervescent yang memenuhi persyaratan (waktu alir : <10 detik, waktu larut : 1-2 menit, kadar air : 0,4-0,7 %, dan pH < 7).
g. Desain faktorial adalah suatu desain yang digunakan untuk mengevaluasi efek berbagai faktor dan interaksinya terhadap suatu respon secara bersamaan.
D. Alat Penelitian
Peralatan yang digunakan dalam penelitian yaitu : Alat alat gelas antara lain : beaker glass, gelas ukur, kaca pengaduk, labu ukur (Pyrex-Germany), neraca analitik (Precission Balance, model GB-3002. Mettler Toledo), Ayakan ukuran 16 mesh, 20 mesh dan 50 mesh (laboratory Sieve, Pata Produk), timbangan listrik gram balance (Mettler Pc 16), stopwatch (Illuminator, Casio) dehumidifier
(OASIS D125), pengayak granul (Laboratory science, IML), pH meter, Cube
mixer (ERWEKA AR 402), Air Conditioner (LG), dan moisture analyzer (Sinar
TM
IR Balance 6100).
E. Bahan – Bahan penelitian
Bahan – bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu : ekstrak kering Sambiloto, asam tartrat (kualitas teknis, supplier: Brataco Chemical), natrium bikarbonat (kualitas teknis, supplier: Brataco Chemical), sukrosa (kualitas teknis, supplier: Brataco Chemical), aspartam (kualitas teknis, supplier: Brataco Chemical), etanol 96% (kualitas teknis, supplier : AsiaLab chemicals),
F. Tata Cara Penelitian 1. Perhitungan dosis ekstrak sambiloto
Dosis Andrografolid 0,75 – 12 mg/ kg BB tikus dalam 7 kali pemakaian berturut - turut sebagai hepatoprotektif.
Oleh karena itu digunakan dosis 0,9 mg/ kg BB tikus Dosis awal = 0,9 mg /kg BB tikus
= 0,9 mg/ 1000g BB tikus = 0,18 mg/ 200 g BB tikus
Faktor konversi tikus (200 g) ke manusia (70 kg) = 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 mg/ 50 kg BB manusia
Dalam CoA ekstrak kering sambiloto tercantum kandungan andrografolid sebesar 20%, maka jumlah ekstrak yang digunakan :
2. Pembuatan granul effervescent
Formula dari Granul effervescent Ekstrak Sambiloto :
Tabel II. Formula granul effervescent
F1 Fa Fb Fab
Pembuatan Granul effervescent :
3. Uji sifat fisis granul effervescent a. Waktu alir
Seratus gram granul dituang perlahan – lahan melalui tepi corong yang tertutup ujung tangkainya. Penutup corong dibuka bersamaan dengan mengalirnya granul, stopwatch diaktifkan dan dicatat waktunya hingga granul habis keluar. Menurut Guyot, apabila waktu yang diperlukan oleh 100 gram serbuk untuk mengalir lebih lama dari 10 detik (T>10) dapat dikatakan bahwa dalam fabrikasi dalam skala industri akan dijumpai kesulitan dalam hal regularitas berat tablet (Guyot cit Fudholi, 1983).
b. Uji kadar air
Pengujian kadar air dilakukan dengan cara memasukkan 5 gram granul ke dalam alat Moisture Analyzer, alat diaktifkan dan ditunggu selama 15 menit, kemudian dilakukan pengukuran kadar air dengan suhu pemanasan 1100C selama 15 menit. Kadar air granul effervescent yang memenuhi persyaratan yaitu antara 0,4%-0,7% (Fausett H., Gayser, Dash, 2000).
c. Uji waktu larut
d. Uji pH
Dilakukan dengan menggunakan indikator pH. Sediaan stabil pada pH asam (7 atau kurang).
e. Uji Daya Serap Granul
30
A. Ekstrak Sambiloto
Ekstrak Sambiloto (Andrographis panniculata (Burm. F.) Nees) yang
digunakan pada penelitian kali ini berupa ekstrak kering. Kandungan andrografolid
dari ekstrak kering yang tertulis pada cerificate of analysis (CoA) yaitu sebesar 20 %.
Pada penelitian ini digunakan kandungan andrografolid pada ekstrak sambiloto
karena andrografolid yang terdapat pada sambiloto memiliki khasiat sebagai
hepatoprotektif. Dosis yang dibutuhkan untuk penggunaan andrografolid sebagai
hepatoprotektif yaitu sebesar 0,75 – 12 mg/ kg BB tikus dalam 7 kali pemakaian
berturut – turut. Pada percobaan kali ini digunakan dosis sebesar 0,9 mg/ kg BB, dan
dikonversikan untuk pengggunaan dalam sediaan sebanyak 36 mg ekstrak/ 50 kg BB
manusia (untuk 1 sachet).
B. Pengujian Ekstrak Kering Sambiloto 1. Uji organoleptik
Dari uji organoleptik didapatkan hasil uji organoleptik berupa serbuk
2. Kadar air ekstrak
Ekstrak yang digunakan pada penelitian ini berupa ekstrak kering. Kadar
air ekstrak yang tertulis pada certificate of analysis (CoA) yaitu 3,7 %. Berarti sesuai
untuk jumlah kadar air yang diperbolehkan terdapat pada ekstrak kering yang
dipersyaratkan oleh voigt (1994) yaitu kurang dari 5 %.
C. Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Sambiloto
Optimasi yang dilakukan pada penelitian kali ini menggunakan 2 faktor
yaitu asam tartrat dan natrium bikarbonat. Jumlah asam tartrat dan natrium bikarbonat
yang digunakan adalah 1125 untuk level rendah dan 1800 untuk level tinggi. Hal ini
berdasarkan pernyataan bahwa sumber asam dan sumber basa karbonat yang
digunakan untuk pembuatan granul effervescent yaitu sebesar 25-40 % dari bobot
total 1 formula (Wehling dan Fred, 2004). Pembuatan granul effervescent, dibuat 2
macam granul yaitu granul asam dan granul basa. Granul asam terdiri dari asam
tartrat, ekstrak sambiloto, sukrosa dan PVP yang digunakan sebagai bahan pengikat.
Asam tartrat digunakan sebagai sumber asam dari granul effervescent, sedangkan
ekstrak sambiloto dicampurkan dalam granul asam terkait stabilitas dari ekstrak yang
stabil pada pH asam. Sukrosa digunakan sebagai bahan pengisi dan juga untuk
menambah rasa manis dari sediaan karena zat aktif yang digunakan pada sediaan
yang dibuat memiliki rasa pahit. PVP yang digunakan sebagai bahan pengikat dibuat
natrium bikarbonat, sukrosa, aspartam, dan PVP sebagai bahan pengikat. Natrium
bikarbonat berfungsi sebagai sumber basa karbonat. Sukrosa berfungsi sebagai bahan
pengisi, sedangkan aspartam ditambahkan pada granul basa berdasarkan hasil
orientasi yang bertujuan untuk estetika dari sediaan, sehingga akan didapatkan rasa
sediaan yang lebih baik. PVP yang digunakan pada pembuatan granul basa sama
dengan PVP yang digunakan pada pembuatan granul asam yaitu 3 % PVP yang
dilarutkan dalam etanol 96 % karena kelarutan PVP pada etanol.
Sebelum pembuatan sediaan granul effervescent, masing-masing bahan
yang digunakan diayak dan dikeringkan terlebih dahulu. Pengayakan dilakukan
dengan ayakan mesh 50 dengan tujuan untuk mendapatkan serbuk dengan ukuran
partikel yang kecil dan seragam sehingga distribusi ukuran partikel yang baik, dan
tampilan granul yang dihasilkan juga akan lebih baik. Setelah masing-masing bahan
tersebut diayak kemudian bahan-bahan tersebut dikeringkan pada oven dengan suhu
400C. Tujuan dengan pengeringan bahan pada oven yaitu supaya saat mulai
diformulasi menjadi sediaan granul effervescent, kadar air yang terdapat pada
masing-masing bahan minimal yaitu hingga didapat bobot konstan setelah dilakukan 2 kali
penimbangan, sehingga sediaan yang dibuat dapat memenuhi kadar air yang
dipersyaratkan yaitu sebesar 0,4-0,7 %. Pengeringan bahan pada oven dilakukan
selama 24 jam, berdasarkan dari hasil orientasi. Setelah itu dibuat sediaan granul
effervescent dengan pembuatan granul asam dan granul basa secara terpisah. Granul
effervescent dini. Pembuatan granul effervescent dilakukan dengan menggunakan
ayakan granul no 14. Setelah itu granul yang telah dibuat dikeringkan pada oven
dengan suhu 400 C selama 3 hari. Pengeringan dilakukan hingga 3 hari berdasarkan
hasil orientasi. Karena dengan pengeringan selama 3 hari didapatkan granul yang
telah benar-benar kering dan siap diayak. Setelah granul kering kemudian granul
diayak menggunakan ayakan dengan ukuran 16/20. Setelah itu granul asam dan
granul basa dicampur menggunakan cube mixer dengan kecepatan 152 rpm selama 15
menit. Pencampuran granul yang optimal didapat dengan pencampuran menggunakan
cube mixer dengan dengan kecepatan 20 rpm selama 20 menit, dan pencampuran
tersebut diperoleh dengan kecepatan mesin pencampuran sebesar 152 rpm selama 15
menit Setelah dicampur, kemudian dilakukan pengujian terhadap sifat fisik granul
effervescent.
D. Uji Sifat Fisik Granul Effervescent
Uji sifat fisik granul effervescent dilakukan dengan tujuan untuk
mengetahui sifat fisik dari sediaan yang dibuat. Uji ini perlu dilakukan karena untuk
mendapatkan sediaan granul yang berkualitas, sediaan yang dibuat harus memenuhi
persyaratan fisik granul effervescent. Persyaratan fisik untuk mendapatkan sediaan
granul effervescent yang berkualitas meliputi waktu alir, pH, waktu larut, daya serap
dan kadar air. Waktu alir yang dipersyaratkan yaitu 100 gram granul mengalir dalam
persyaratan waktu larut yaitu selama 60-120 detik, dan untuk persyaratan kadar air
yaitu sebesar 0,4-0,7 %.
Tabel III. Data sifat fisik granul effervescent
Formula Sifat fisik granul
F1 Fa Fb Fab
Waktu alir (detik) 1,93±0,11 1,95±0,06 1,91±0,12 2,15±0,26
Kadar air (%) 1,83±0,75 1,74±0,24 2,84±1,39 1,98±0,26
Waktu larut (detik) 115,50±12,55 130,66±21,58 108,50±7,56 100,83±7,55
pH 5,69±0,07 4,99±0,16 6,36±0,20 5,76±0,14
Dari hasil percobaan uji yang telah kita dapatkan, maka akan didapatkan
persamaan faktorial desain untuk masing-masing uji yang dilakukan sehingga akan
ditemukan area optimum dari formula yang dibuat. Selain itu dapat diketahui apakah
asam tartrat, natrium bikarbonat, atau interaksinya yang dominan dalam menentukan
sifat fisik granul effervescent. Dari hasil perhitungan didapat hasil :
Tabel IV. Hasil perhitungan efek dengan desain faktorial
Efek Uji
Asam tartrat Natrium bikarbonat Interaksi
Waktu alir 0,13 0,09 0,11
Waktu larut 3,75
pH 0,72 0,05
1. Uji waktu alir
Uji ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui waktu alir granul. Uji
dilakukan dengan menimbang 100 g granul dan mengalir dalam waktu kurang dari 10
detik. Uji waktu alir perlu dilakukan karena mempengaruhi dalam proses packaging.
Granul dengan kecepatan alir baik diperlukan untuk memastikan pencampuran yang
efisien dan didapat keseragaman bobot saat granul dituang ke dalam pengemas
(Guyot cit Fudholi, 1983).
Gambar a Gambar b
Gambar 1. Grafik hubungan antara Asam tartrat dengan waktu alir (a); Grafik
Dari hasil perhitungan efek, didapat hasil efek asam tartrat sebesar 0,13.
Efek natrium bikarbonat sebesar 0,09 dan efek interaksi asam tartrat dan natrium
bikarbonat sebesar 0,11. Berdasarkan hasil perhitungan efek baik asam tartrat,
natrium bikarbonat maupun kombinasi antara asam tartrat dan natrium bikarbonat
akan meningkatkan (memperlama) waktu alir granul. Hal ini berarti kurang
menguntungkan pada saat proses pengemasan granul karena waktu yang dibutuhkan
granul untuk mengalir akan lebih lama, sehingga efisiensi pada saat pengemasan
menjadi kurang baik. Asam tartrat akan meningkatkan respon waktu alir granul baik
pada level rendah maupun level tinggi natrium bikarbonat. Natrium bikarbonat akan
meningkatkan respon waktu alir granul pada level tinggi asam tartrat, sedangkan pada
level rendah asam tartrat natrium bikarbonat akan menurunkan respon waktu alir
granul.
Tabel V. Perhitungan yate’s treatment terhadap respon waktu alir
Source of
Variation
Degrees of
Freedom
Sum of square Mean squares F
Replicates 5 0,1386 0,0277
Keterangan :
a = asam tartrat ;b= natrium bikarbonat ;c= interaksi
F (1,20) 4,35
Dari perhitungan yate’s treatment terlihat bahwa F hitung interaksi lebih
kecil dari F tabel sehingga dapat dikatakan tidak ada interaksi antara asam tartrat dan
natrium bikarbonat yang berpengaruh terhadap respon waktu alir granul. Nilai F
hitung asam tartrat lebih besar dari F tabel sehingga dapat dikatakan bahwa efek asam
tartrat level rendah berbeda dengan asam tartrat level tinggi, sehingga Hi1 diterima
dan Hnull ditolak karena berada pada critical area dan untuk natrium bikarbonat,
nilai F hitung juga lebih kecil dari F tabel, sehingga dapat dikatakan efek natrium
bikarbonat level rendah tidak berbeda dengan efek natrium bikarbonat level tinggi.
Asam tartrat dominan dan signifikan secara statistik meningkatkan respon
waktu alir granul karena asam tartrat memiliki sifat yang higroskopis sehingga
kemampuan granul untuk mengalir juga akan semakin berkurang, dan waktu yang
diperlukan granul untuk mengalir pada saat proses packaging akan semakin lama.
2. Uji kadar air
Uji kadar air dalam pembuatan granul effervescent sangat penting, karena
kadar air merupakan faktor yang harus diperhatikan dalam sediaan granul
effervescent terkait dengan stabilitas dari sediaan tersebut. Kadar air yang
diperbolehkan pada sediaan granul effervescent adalah sebesar 0,4-0,7 % (Fausett H.,
formula 1, a, b, dan ab tidak ada yang memenuhi syarat kadar air granul effervescent
yang diperbolehkan. Hal ini dikarenakan pembuatan granul effervescent dilakukan
pada ruangan dengan kelembaban relatif cukup tinggi yaitu sebesar 60% dengan suhu
ruangan 180C. Kelembaban relatif maksimal yang diperbolehkan untuk membuat
sediaan granul effervescent yaitu sebesar 25% dengan suhu kurang dari 250C. Dengan
kelembaban relatif percobaan yang tinggi (60%) akan menyebabkan terjadinya
keseimbangan kelembaban air yang berada pada granul dengan air yang ada pada
ruangan, sehingga tidak tercapai kadar air granul yang diharapkan. Kandungan
lembab setimbang dapat diartikan sebagai kadar air kesetimbangan atau equilibrium
moisture content (EMC) dan dapat dikatakan jika suatu granul effervescent yang
mempunyai kadar air tertentu ditempatkan pada lingkungan dengan suhu dan
kelembaban relatif tertentu, maka kadar air granul effervescent akan berubah sampai
terjadi keseimbangan antara air pada lingkungan dan air pada granul effervescent
tersebut. Oleh karena itu, dengan meningkatnya kelembaban relatif lingkungan (60%)
maka kadar air yang terdapat pada granul akan semakin meningkat. Karena
keterbatasan tersebut, maka pada penelitian kali ini digunakan dehumidifier dan air
conditioner (AC) yang bertujuan untuk menurunkan kelembaban relatif ruangan.
Selain dengan menggunakan kedua alat tersebut, peneliti juga melakukan
pengeringan granul selama 2 hari sebelum dilakukan pengujian sifat fisik sehingga
a b
Gambar 2. Grafik hubungan antara asam tartrat dengan kadar air (a); Grafik
hubungan antara natrium bikarbonat dengan kadar air (b)
Berdasarkan perhitungan desain faktorial, nilai efek asam tartrat sebesar
, natrium bikarbonat sebesar 0,63, dan interaksi keduanya memberikan nilai
efek sebesar . Nilai efek asam tartrat dan interaksi keduanya memberikan nilai
efek yang negatif yang berarti akan menurunkan respon kadar air granul. Efek
natrium bikarbonat akan meningkatkan kadar air granul. Efek asam tartrat akan
menurunkan respon kadar air granul baik pada level rendah maupun level tinggi
natrium bikarbonat. Efek natrium bikarbonat akan meningkatkan nilai respon kadar
Tabel VI. Perhitungan yate’s treatment terhadap respon kadar air
Keterangan :
a = asam tartrat ;b= natrium bikarbonat ;c= interaksi
F (1,20) 4,35
Dari hasil perhitungan yate’s treatment, nilai F hitung interaksi lebih kecil
dari F tabel berarti tidak ada interaksi antara asam tartrat dan natrium bikarbonat,
berarti interaksi antara asam tartrat dan natrium bikarbonat tidak mempengaruhi
respon kadar air granul. Kemudian bila dilihat dari nilai F hitung asam tartrat lebih
kecil dari F tabel sehingga dapat dikatakan efek asam tartrat level rendah tidak
berbeda dengan asam tartrat level tinggi (Hi1 ditolak). Nilai F hitung natrium
bikarbonat yang lebih besar dari F tabel berarti natrium bikarbonat signifikan secara
statistik mempengaruhi respon kadar air granul. Berarti efek natrium bikarbonat level
rendah berbeda dengan efek natrium bikarbonat level tinggi (Hi2 diterima). Natrium
bikarbonat signifikan secara statistik meningkatkan respon kadar air granul
Source of
Variation
Degrees of
Freedom
Sum of square Mean squares F
Replicates 5 5,6230 1,1246
effervescent karena pengujian dilakukan pada suhu ruangan, dan natrium bikarbonat
terpapar kelembaban relatif lingkungan sehingga natrium bikarbonat akan cepat
mengadsorpsi air pada lingkungan. Karena menurut (Sheskey, 2006), pada RH 85 %
(RH ruangan) natrium bikarbonat akan dengan cepat mengadsorbsi air dan akan
terdekomposisi dengan melepaskan karbon dioksida.
3. Uji waktu larut
Uji ini dilakukan untuk mengetahui waktu larut dari sediaan granul yang
kita buat. Waktu larut menggambarkan cepat atau lambatnya granul effervescent larut
dalam air. Proses larutnya granul effervescent akan dimulai karena adanya penetrasi
dari air ke dalam granul effervescent. Dengan adanya bahan pengikat PVP yang
bersifat hidrofilik maka akan mempermudah penetrasi air ke dalam granul sehingga
granul tersebut akan larut dalam air. Selain itu dengan adanya penetrasi air tersebut
menyebabkan terjadinya reaksi asam basa yang akan melepaskan CO2 dan lama
kelamaan mengakibatkan granul tersebut akan hancur. Waktu larut yang
dipersyaratkan untuk sediaan granul effervescent yaitu 60-120 detik (Mohrle, R.,
a b
Gambar 3. Grafik hubungan antara Asam tartrat dengan waktu larut (a); Grafik
hubungan antara natrium bikarbonat dengan waktu larut (b)
Berdasarkan perhitungan desain faktorial, nilai efek asam tartrat sebesar
3,42, efek natrium bikarbonat sebesar sedangkan nilai efek interaksi antara
asam tartrat dan natrium bikarbonat sebesar . Dari hasil tersebut dapat
dikatakan bahwa efek interaksi akan menurunkan waktu larut granul (mempercepat
waktu larut). Begitu juga dengan efek natrium bikarbonat yang mempercepat waktu
larut granul karena memberikan nilai efek yang negatif. Efek natrium bikarbonat akan
menurunkan (mempercepat) waktu larut granul pada level rendah dan level tinggi
tartrat akan meningkatkan waktu larut granul pada level rendah natrium bikarbonat.
Pada level tinggi natrium bikarbonat, asam tartrat akan menurunkan waktu larut
granul.
Tabel VII. Perhitungan yate’s treatment terhadap respon waktu larut
Keterangan :
a = asam tartrat ;b= natrium bikarbonat ;c= interaksi
F (1,20) 4,35
Berdasarkan perhitungan yate’s treatment terlihat adanya interaksi antara
asam tartrat dan natrium bikarbonat. Hal ini terlihat dari nilai F hitung interaksi yang
lebih besar dari F tabel, sehingga interaksi antara asam tartrat dan natrium bikarbonat
berpengaruh terhadap respon waktu larut granul. Kemudian nilai F hitung natrium
bikarbonat lebih besar dari F tabel sehingga natrium bikarbonat berpengaruh secara
signifikan dan dominan terhadap waktu larut granul, sehingga dengan perubahan
jumlah natrium bikarbonat akan berpengaruh terhadap respon waktu larut granul. Bila
dilihat dari nilai F hitung asam tartrat yang lebih kecil dari F tabel maka efek dari
Source of
Variation
Degrees of
Freedom
Sum of square Mean squares F
Replicates 5 787,875 157,575
Treatment 3 2901,4583 967,1528
a 1 84,375 84,375 0,5820
b 1 2035,0417 2035,0417 14,0382
ab 1 782,0417 782,0417 5,3947
Experimental
error
20 2899,2917 144,9646
asam tartrat level rendah tidak berbeda dengan efek dari asam tartrat level tinggi (Hi1
ditolak), sedangkan efek dari natrium bikarbonat level rendah berbeda dengan efek
natrium bikarbonat level tinggi (Hi2 diterima). Kelarutan asam tartrat di dalam air
pada suhu 200 C yaitu sebesar 1 bagian dalam 0,75 bagian air (Paul J.Sheskey, 2006)
sedangkan kelarutan natrium bikarbonat dalam air pada suhu 200 C yaitu sebesar 1
bagian dalam 11 bagian air (Sheskey, 2006). Natrium bikarbonat berpengaruh secara
signifikan dan dominan mempercepat waktu larut granul dikarenakan sifat natrium
bikarbonat yang tidak higroskopis, karena meskipun kelarutan asam tartrat lebih baik
dari natrium bikarbonat namun karena higroskopisitas dari asam tartrat justru akan
memperlama waktu larut dari sediaan. Keberadaan air di dalam granul effervescent
dapat berperan sebagai pemicu terjadinya reaksi effervescent sebelum pelarutan,
sehingga ketika dilarutkan, reaksi antara komponen asam dan basa berjalan lambat
dan reaksinya hampir jenuh (Ansar, 2006). Hal ini dapat terlihat pada formula Fa.
Pada formula Fa dengan level tinggi asam tartrat dan level rendah natrium bikarbonat,
uji waktu larut tidak memenuhi persyaratan waktu larut yang diperbolehkan yaitu
60-120 detik (Mohrle, R., 1989).
4. Uji pH
pH merupakan parameter yang menyatakan tingkat keasaman suatu zat.
Uji ini perlu dilakukan terkait dengan stabilitas zat aktif granul effervescent yang
andrografolid yang terdapat pada Andrographis panniculata. Andrografolid memiliki
stabilitas yang baik pada pH asam (<7). Pada pembuatan granul, ekstrak
Andrographis panniculata ditambahkan pada granul asam. Selain itu, respon pH
optimum yang digunakan pada percobaan ini pada pH <7.
a b
Gambar 4. Grafik hubungan antara Asam tartrat dengan pH (a); Grafik hubungan
antara natrium bikarbonat dengan pH (b)
Berdasarkan perhitungan desain faktorial, nilai efek asam tartrat sebesar
, efek natrium bikarbonat 0,72, dan efek interaksi 0,05. Dari hasil perhitungan,
efek asam tartrat bernilai negatif yang berarti asam tartrat akan menurunkan pH
akan meningkatkan respon pH larutan (pH akan semakin basa). Efek asam tartrat
akan menurunkan pH larutan baik pada natrium bikarbonat level rendah maupun pada
natrium bikarbonat level tinggi, sedangkan efek natrium bikarbonat akan
meningkatkan pH larutan baik pada asam tartrat level rendah maupun pada asam
tartrat level tinggi.
Tabel VIII. Perhitungan yate’s treatment terhadap respon pH
Keterangan :
a = asam tartrat ;b= natrium bikarbonat ;c= interaksi
F (1,20) 4,35
Dari perhitungan yate’s treatment terlihat bahwa nilai F hitung interaksi
lebih besar dari F tabel sehingga dikatakan ada interaksi antara asam tartrat dan
natrium bikarbonat yang mempengaruhi respon pH (kedua faktor saling
mempengaruhi) hal ini berarti asam tartrat level tinggi dengan natrium bikarbonat
level tinggi dan level rendah berbeda dengan asam tartrat level rendah dengan
natrium bikarbonat level tinggi dan level rendah (Hi3 diterima).
Source of
Variation
Degrees of
Freedom
Sum of square Mean squares F
Replicates 5 0,5632 0,1126
Treatment 3 7,3309 2,4436
a 1 3,2782 3,2782 202,9769
b 1 3,9447 3,9447 244,2447
ab 1 0,1080 0,1080 6,6873
Experimental
error
20 0,3230 0,0162
Nilai F hitung dari asam tartrat lebih besar dari F tabel sehingga dapat
dikatakan efek asam tartrat level rendah berbeda dengan asam tartrat level tinggi (Hi1
diterima). Kemudian untuk nilai F hitung dari natrium bikarbonat juga lebih besar
dari F tabel, berarti efek natrium bikarbonat level rendah berbeda dengan efek
natrium bikarbonat level tinggi (Hi2 diterima). Natrium bikarbonat dominan dan
signifikan secara statistik meningkatkan respon pH larutan sehingga dengan
perubahan jumlah natrium bikarbonat akan mempengaruhi respon pH larutan, dan hal
tersebut akan mempengaruhi stabilitas dari bahan aktif yang digunakan pada formula
granul effervescent, karena granul effervescent yang dibuat stabil pada pH asam (<7).
Oleh karena itu pada saat formulasi sediaan granul effervescent, harus diperhatikan
pada penggunaan natrium bikarbonat. Karena penggunaan natrium bikarbonat dapat
meningkatkan pH larutan (pH semakin basa).
5. Uji daya serap granul
Uji daya serap dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kemampuan
granul untuk menyerap lembab pada kelembaban relatif ruangan (RH ± 85%).
Dengan uji ini kita mengetahui kemampuan granul mengadsorpsi lembab dari luar
bila tidak diperhatikan kondisi penyimpanannya. Uji ini perlu dilakukan karena
semakin tinggi daya serap dari granul effervescent, maka granul effervescent tersebut
semakin tidak stabil. Semakin tinggi daya serap dari granul effervescent, maka kadar
terjadinya reaksi effervescent dini. Uji ini dilakukan dengan meletakkan granul pada
RH ruangan (RH ± 85%). Granul yang digunakan untuk uji daya serap yaitu sebanyak
5 g granul, kemudian ditimbang kenaikan bobotnya setiap 10 menit hingga menit
ke-60. Analisis hasil pengujian dilakukan dengan perhitungan % moisture content.
Dengan hasil % moisture content, maka dapat diketahui berapa persen lembab yang
diserap granul dalam waktu 60 menit.
Tabel IX. Pengujian daya serap granul effervescent
Formula Daya serap granul (%)
F1 0,13
Fa 0,15
Fb 0,28
Fab 0,32
Berdasarkan pengujian daya serap granul effervescent, diperoleh hasil
daya serap granul effervescent yang paling besar yaitu pada formula Fab, dengan daya
serap granul sebesar 0,32%. Formula Fab merupakan granul effervescent yang dibuat
dengan level tinggi asam tartrat dan level tinggi natrium bikarbonat. Hasil daya serap
yang besar dikarenakan sifat asam tartrat yang higroskopis, sehingga dengan level
tinggi asam tartrat akan semakin banyak air yang diserap granul pada RH ruangan (±
85%). Menurut (Sheskey, 2006), pada RH 85 % (RH ruangan) natrium bikarbonat
akan dengan cepat mengadsorbsi air dan akan terdekomposisi dengan melepaskan
karbon dioksida, sehingga pada level tinggi natrium bikarbonat juga akan semakin
banyak air yang teradsorpsi dan kenaikan bobot granul juga akan semakin besar dan
E. Optimasi Formula
Larutan obat yang akan dipasarkan tentunya harus memiliki sifat fisik
yang baik dan memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan. Hal ini berkaitan dengan
mutu dan kualitas dari larutan tersebut. Apabila larutan tersebut memenuhi
persyaratan sifat fisik, maka larutan tersebut dapat dikatakan sebagai larutan yang
berkualitas. Sifat fisik granul effervescent yang baik yaitu sifat alir <10 detik (Guyot
cit Fudholi, 1983), waktu larut 60-120 detik (Mohrle, R., 1989), kadar air : 0,4-0,7 %
(Fausett H., 2000), dan pH <7.
Dari pengujian masing-masing sifat fisik granul, maka dapat diperoleh
suatu persamaan desain faktorial. Dari persamaan desain faktorial tersebut akan
diperoleh suatu area contour plot. Pada contour plot tersebut kita dapat memperoleh
suatu area optimum dari masing-masing uji sifat fisik granul. Dari semua pengujian
sifat fisik granul yang memenuhi persyaratan, maka akan diperoleh suatu area
superimposed contour plot sifat fisik granul effervescent, dan ditentukan area
komposisi optimum formula granul effervescent terbatas pada komposisi asam dan
basa yang diteliti.
1. Waktu alir
Persamaan desain faktorial yang diperoleh pada uji waktu alir granul
Dari persamaan 2 dapat dibuat contour plot untuk waktu alir granul
sebagai berikut :
Gambar 6. Contour plot waktu alir
Waktu alir diperlukan pada saat pengemasan granul dalam sachet
(pengemasnya). Semakin mudah granul mengalir, maka akan semakin mudah pada
proses pengemasannya. Waktu alir yang baik yaitu 100 g granul mengalir dalam
waktu <10 detik (Guyot cit Fudholi, 1983). Dari hasil pengujian yang dilakukan,
pada semua formula, waktu alir yang dihasilkan 100 g granul mengalir dalam waktu
<10 detik. Pada area contour plot waktu alir semua daerah diarsir karena memenuhi
syarat 100 g granul mengalir <10 detik.
2. Kadar air
Persamaan desain faktorial yang diperoleh untuk uji kadar air yaitu Y = 4,53–
0,00505.X1 + 0,00969.X2 - 0,0000138.X1.X2………..(3)
Dari persamaan 3 dapat dibuat contour plot untuk kadar air granul sebagai
berikut:
Gambar 7. Contour plot kadar air
Kadar air yang diperbolehkan untuk larutan granul effervescent yaitu
0,4-0,7 % (Fausett H., 2000). Dari hasil pengujian semua formula, tidak ada formula yang
memenuhi persyaratan kadar air granul effervescent. Hal ini dikarenakan kelembaban
relatif ruangan yang digunakan pada saat formulasi granul effervescent yaitu 60%,
sedangkan kelembaban relatif ruangan yang seharusnya digunakan untuk pembuatan
