Pengukuran Viskositas Larutan Alginat Uji Waktu Hancur Disintegrasi

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengukuran Viskositas Larutan Alginat

Dari hasil pengukuran, viskositas larutan alginat 9611 cp. Pada viskositas tersebut, larutan alginat mempunyai sifat alir dan kekentalan yang sesuai untuk dapat dicetak menjadi cangkang kapsul. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, viskositas larutan alginat untuk dapat dicetak menjadi cangkang kapsul berkisar 9000-32.000 cp.

4.2 Penentuan Spesifikasi Cangkang Kapsul

Hasil pengukuran spesifikasi cangkang kapsul alginat dapat dilihat pada Tabel 2. Pengukuran panjang, diameter, berat dan pengamatan warna cangkang kapsul dilakukan untuk cangkang kapsul sendiri, badan kapsul sendiri dan cangkang kapsul keseluruhan. Pengukuran ketebalan dilakukan terhadap badan dan cangkang kapsul tersendiri. Sedangkan pengukuran volume hanya dilakukan terhadap badan cangkang kapsul, karena umumnya bahan obat hanya diisikan ke dalam badan cangkang kapsul sebelum ditutup dengan tutup kapsul. Dan air yang digunakan untuk mengukur volume cangkang kapsul hanya diisikan sampai meniskus atas air menyentuh ujung kapsul untuk mencegah kelebihan pembacaan volume cangkang kapsul. Dan cangkang kapsul alginat berwarna putih transparan, seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 9 Cangkang kapsul yang dibuat merupakan cangkang kapsul dengan ukuran 00. Hal ini bisa dilihat dari spesifikasi cangkang kapsul 00 pada Tabel 3. Universitas Sumatera Utara Tabel 2. Spesifikasi cangkang kapsul alginat No Spesifikasi Badan cangkang Tutup cangkang Cangkang kapsul keseluruhan 1 Panjang mm 19,82 11,40 23,20 2 Diameter mm 7,67 8,12 8,12 3 Tebal mm 0,125 0,123 - 4 Berat mg 95,8 82,2 178,8 5 Warna Putih transparan Putih transparan Putih transparan 6 Volume ml 0,86 - - Tabel 3. Spesifikasi cangkang kapsul 00 menurut Pfizer Inc. Capsugel Division Ukuran kapsul Badan Kapsul Tutup Kapsul Panjang Cangkang Kapsul Keseluruhan mm Panjang mm Diameter mm Panjang mm Diameter mm 00 20,22 8,18 11,74 8,53 23,30 Toleransi - 0,46 - 0,46 - 0,46 - 0,46 - 0,30 Gambar 9. Cangkang kapsul alginat Universitas Sumatera Utara 4.3 Uji Kadar Uap Air dan Pengamatan Perubahan Warnanya 4.3.1 Dengan Pemanasan dalam Oven pada suhu 105 o C Tabel 4. Uji kadar uap air dengan pemanasan pada suhu 105 o C dan pengamatan perubahan warnanya Tabel 5. Kadar uap air pada cangkang kapsul alginat Kadar uap air pada cangkang kapsul alginat 24,67 Tabel 5. Selama pemanasan pada suhu 105 o C di oven, cangkang kapsul mengalami perubahan warna dari putih transparan menjadi kekuningan, seperti yang terlihat pada Gambar 10. Hal ini mungkin disebabkan karena terjadi kehilangan uap air pada cangkang kapsul alginat. No Waktu jam Pengamatan Berat Kapsul Warna Kapsul 1 2 3 1 1,0263 g 1,0845 g 1,0328 g Putih sedikit kekuningan 2 1 0,7906 g 0,8035 g 0,7869 g Putih kekuningan 3 2 0,7874 g 0,7998 g 0,7805 g Kuning 4 3 0,7873 g 0,7994 g 0,7805 g Kuning Percobaan Berat Kapsul Mula-Mula Berat Kapsul Kering Kadar Uap Air 1 1,0263 g 0,7873 g 23,29 2 1,0845 g 0,7994 g 26,29 3 1,0328 g 0,7805 g 24,43 Rata-rata 24,67 Universitas Sumatera Utara a b c d Gambar 10. Pengamatan perubahan warna dengan pemanasan dalam oven pada suhu 105 o C Keterangan : a Cangkang kapsul alginat mula-mula berwarna putih transparan b Cangkang kapsul alginat setelah pemanasan 1 jam berwarna putih kekuningan c Cangkang kapsul alginat setelah pemanasan 2 jam berwarna kuning d Cangkang kapsul alginat setelah pemanasan 3 jam berwarna kuning Universitas Sumatera Utara

4.3.2 Dengan Freeze Dryer, Diikuti Pemanasan dalam Oven pada suhu105

o C dan Dilanjutkan dengan Penyimpanan dalam Desikator dengan Kelembaban Tinggi RH 90 Tabel 6. Uji kadar uap air dengan freeze dryer diikuti pemanasan dalam oven pada suhu 105 o C dan dilanjutkan dengan penyimpanan dalam desikator dengan kelembaban tinggi RH 90 No. Perlakuan Berat sampel g Kadar uap air 1 Mula-mula 0,7926 22,63 2 Setelah freeze dryer pada suhu 30 o C selama 34 jam 0,7009 12,51 3 Dilanjutkan dengan pemanasan pada suhu 105 o C selama 4 jam 0,6132 0,00 4 Disimpan dalam desikator dengan kelembaban tinggi RH 92 0,9196 33,32 Pengamatan perubahan warna cangkang kapsul alginat akibat freeze dryer, yang dilanjutkan dengan pemanasan pada suhu 105 o C selama 4 jam diikut i penyimpanan dalam desikator dengan kelembaban tinggi dapat dilihat pada Gambar 11. Kadar uap air dalam cangkang kapsul alginat berkurang 10,12 dari kadar uap air mula-mula setelah disimpan dalam freeze dryer pada suhu 30 o C selama 34 jam. Hal ini menandakan bahwa cangkang kapsul alginat mengalami pelepasan uap air, tetapi tidak seluruh uap air dapat hilang. Hal ini dipastikan dengan memanaskan sampel pada suhu 105 o C selama 4 jam, ternyata cangkang kapsul kalsium alginat masih dapat mengalami pengurangan berat terjadi pelepasan uap air. Kadar uap air yang hilang ini dapat dikembalikan lagi dengan Universitas Sumatera Utara menyimpan sampel dalam desikator dengan kelembaban tinggi RH 92, sehingga terjadi pertambahan berat penyerapan uap air dan warna kuning pada kapsul akibat pemanasan menghilang. Hal ini dapat diasumsikan bahwa warna kuning pada kapsul terjadi akibat kehilangan uap air perubahan fisika dan hal ini dapat dilihat dari analisis DTA dan IR. a b c d Gambar 11. Pengamatan perubahan warna dengan freeze dryer diikut i pemanasan dalam oven pada suhu 105 o C dan dilanjutkan dengan penyimpanan dalam desikator dengan kelembaban tinggi RH 90 Universitas Sumatera Utara Keterangan gambar 11: a Cangkang kapsul alginat mula-mula berwarna putih transparan b Cangkang kapsul alginat setelah penyimpanan dalam freeze dryer pada suhu -30 o C selama 34 jam berwarna putih kekuningan c Cangkang kapsul alginat setelah pemanasan dalam oven pada suhu 105 o C selama 4 jam berwarna kuning d Cangkang kapsul alginat setelah penyimpanan dalam desikator dengan kelembaban tinggi RH 92 warna kuning berubah kembali menjadi putih

4.3.3 Analisis Spektrum IR

Analisis spektrum ini digunakan untuk membuktikan apakah terjadi perubahan strukturgugus fungsi pada cangkang kapsul alginat akibat pengurangan kadar uap air dengan pemanasan pada suhu 105 o C. Spektrum IR cangkang kapsul alginat sebelum dan sesudah pemanasan dapat dilihat pada Gambar 12 dan Gambar 13. Walaupun dengan pemanasan tidak terjadi perubahan gugus fungsi pada cangkang kapsul alginat seperti terlihat pada Tabel 7. Hal ini dapat disebabkan karena hanya terjadi pelepasan uap air dari cangkang kapsul selama proses pemanasan ini. Asumsi ini didukung oleh data DTA dimana pada pemanasan pada suhu 26-110 o C hanya terlihat satu puncak endoterm. Universitas Sumatera Utara Tabel 7. Gugus fungsi yang terlihat pada spektrum IR cangkang kapsul alginat sebelum dan sesudah pemanasan No. Gugus Fungsi Panjang Gelombang cm -1 Sebelum Pemanasan Sesudah Pemanasan 1 OH 3432,74 3459,97 2 C=O 1608,12 1612,87 3 C-O 1033,81 1034,16 4 CH alifatis 2932,05 2938,80 Gambar 12. Spektrum IR cangkang kapsul alginat sebelum pemanasan Gambar 13. Spektrum IR cangkang kapsul alginat sesudah pemanasan Universitas Sumatera Utara

4.3.4 Differential Thermal Analyzer

Dari hasil analisis DTA Na alginat Gambar 14, Na alginat memiliki 5 puncak, yang terdiri dari 1 puncak endoterm 100 o C dan 4 puncak eksoterm 220 o C; 342 o C, 548 o C; 585 o C. Setiap puncak menandakan terjadinya perubahan transisi molekul Na alginat. Menurut Soares 2004, mekanisme transisi molekul Na alginat ini berlangsung melalui tiga tahap. Pertama, terjadi pelepasan uap air, yang diikuti dengan dekomposisi polimer dan terakhir terbentuk Na 2 CO 3 . Puncak endoterm pertama 100 o C menandakan terjadinya pelepasan uap air. Dua puncak berikutnya 220 o C; 342 o C menandakan terjadi dekomposisi polimer dari Na alginat, sedangkan dua puncak terakhir 548 o C; 585 o C menandakan terjadinya pembentukan Na 2 CO 3 . Gambar 14. Hasil analisis DTA Na alginat 2 3 5 4 2,3,4,5 = Puncak Eksoterm 1 = Puncak Endoterm 1 = Sampel = Pembanding Al 2 O 3 Universitas Sumatera Utara Sedangkan dari hasil analisis DTA cangkang kapsul kalsium alginat Gambar 15 terlihat 4 puncak yang terdiri dari 2 puncak endoterm 80 o C; 200 o C dan 2 puncak eksoterm 430 o C; 518 o C. Puncak endoterm pertama 80 o C menunjukkan terjadi pelepasan uap air. Sedangkan puncak berikutnya 200 o C; 430 o C; 518 o C menandakan terjadinya dekomposisi polimer dengan residu akhir yang akan terbentuk adalah Ca 2 CO 3 tidak nampak pada data DTA karena range pengamatan hanya sampai 600 o C. Gambar 15. Hasil analisis DTA cangkang kapsul kalsium alginat 3,4 = Puncak Eksoterm 1,2 = Puncak Endoterm = Sampel = Pembanding Al 2 O 3 1 2 3 4 Universitas Sumatera Utara 4.4 Uji Kerapuhan 4.4.1 Cangkang kapsul kosong Pada uji ini, cangkang kapsul dijatuhkan beban 50 g dari ketinggian 10 cm Nagata, 2002 dimana beban 50 g ini diibaratkan sebagai tekanan yang terjadi saat membuka kemasan kapsul. Kapsul dikatakan rapuh apabila setelah dijatuhkan beban, cangkang kapsul retak atau pecah. Kapsul akan rapuh jika kadar uap air yang dikandungnya sedikit. Sebaliknya jika kadar uap airnya terlalu banyak, kapsul cenderung akan melunak. Tetapi, range kadar uap air agar kapsul tidak rapuh dan tidak melunak berbeda antara satu bahan dengan yang lain. Dari 6 cangkang kapsul yang diuji, tidak ada kapsul yang menunjukkan kerapuhan yang berarti seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 16. Hal ini dapat diasumsikan bahwa kadar uap air yang dikandung kapsul masih berada di dalam range kadar uap air yang dikehendaki. Range kadar uap air yang dikehendaki pada cangkang kapsul kosong dapat dilihat lebih lanjut pada percobaan uji kerapuhan kapsul dengan berbagai kadar uap air. a b Gambar 16. Uji kerapuhan cangkang kapsul kosong Keterangan : a Sebelum uji kerapuhan b Sesudah uji kerapuhan Universitas Sumatera Utara

4.8.1 Cangkang kapsul berisi Uji Ketahanan terhadap Tekanan

Pada uji ini, cangkang kapsul yang telah diisi dengan amilum manihot ditekan dengan beban 2 kg Nagata, 2002. Amilum manihot bertindak sebagai pengisi kapsul dan beban 2 kg diibaratkan seperti tekanan yang mungkin terjadi selama proses pengisian sampai dengan pengemasan kapsul. Dalam sekali produksi, dapat dihasilkan beribu-ribu kapsul dimana kapsul yang telah diisi ini dapat tertekan oleh kapsul lainnya sebelum dimasukkan ke dalam kemasan. Akibatnya jika kapsul rapuh, maka isi kapsul dapat keluar. Uji kerapuhan cangkang kapsul berisi dapat dilihat pada Gambar 17. Dari 6 cangkang kapsul yang diuji, tidak ada cangkang kapsul yang menunjukkan kerapuhan yang berarti, tetapi pipih pada lokasi tertentu. Hal ini dapat diasumsikan bahwa kadar uap air yang dikandung cangkang kapsul masih berada di dalam range kadar uap air yang dikehendaki. Range kadar uap air yang dikehendaki pada cangkang kapsul berisi dapat dilihat lebih lanjut pada percobaan uji kerapuhan kapsul dengan berbagai kadar uap air. a b Gambar 17. Uji kerapuhan cangkang kapsul berisi uji ketahanan terhadap tekanan Keterangan : a Sebelum uji kerapuhan b Sesudah uji kerapuhan pipih pada lokasi tertentu Pipih Pipih Universitas Sumatera Utara

4.5 Uji Waktu Hancur Disintegrasi

Cangkang kapsul mula-mula diisi dengan bola besi Gambar 18a dan 18b dimana bola besi ini berfungsi sebagai bahan pengisi yang tetap tersuspensi dalam medium tetapi tidak mengembang, larut atau berubah keadaannya dalam kondisi apapun, sehingga tidak ada pengaruh bahan pengisi terhadap waktu hancur cangkang kapsul Chiwele, 2000. Selama 2 jam dalam medium HCl 0,1 N, cangkang kaspul kalsium alginat tidak pecah dalam medium tersebut Gambar 18c. Hal ini berarti kaspul kalsium alginat tidak pecah pada pH lambung, tetapi disini terjadi pengembangan diameter cangkang kapsul dengan persen pengembangan rata-rata 7,42 dengan cakram dan 8,16 tanpa cakram. Selain terjadi pengembangan diameter, cangkang kapsul juga menjadi sedikit lebih lunak. Hal ini karena sebagian Ca pada cangkang kapsul lepas ke dalam medium HCl 0,1 N Bangun, dkk., 2005. Setelah dalam HCl 0,1 N selama 2 jam, disintegrasi cangkang kapsul dilanjutkan dalam medium dapar fosfat pH 6,8. Cangkang kapsul kalsium alginat pecah dalam medium ini, dengan terlebih dahulu terjadi pengembangan diameter cangkang kapsul sebelum akhirnya cangkang kapsul pecah Gambar 18d. Waktu hancur rata-rata kapsul alginat dengan dan tanpa cakram berturut-turut adalah 39,6 menit dan 44,2 menit. Sehingga kapsul alginat ini memenuhi persyaratan untuk sediaan pelepasan tertunda. Universitas Sumatera Utara a b c d Gambar 18. Pengamatan cangkang kapsul pada uji waktu hancur Keterangan : a Bola besi Ø 2,94 mm dan cangkang kapsul kosong b Cangkang kapsul mula-mula berisi bola besi c Cangkang kapsul setelah 2 jam dalam HCl 0,1 N cangkang kapsul mengembang dan sedikit melunak d Cangkang kapsul yang pecah dalam dapar fosfat pH 6,8 Universitas Sumatera Utara 4.6 Uji Permeabilitas Uap Air Tabel 8. Uji permeabilitas uap air pada cangkang kapsul alginat dan gelatin No. Sampel Ketebalan mm Laju permeasi uap air mgjam·cm 2 Alginat Gelatin Alginat Gelatin 1 Membran I 0,148 0,116 17,1 13,8 2 Membran II 0,106 0,112 17,5 13,8 3 Membran III 0,120 0,120 17,3 14,0 Rata-rata ± SD 0,125 ± 0,021 0,116 ± 0,004 17,3 ± 0,20 13,87 ± 0,12 Gambar 19. Grafik perbandingan ketebalan dan permeabilitas uap air pada cangkang kapsul alginat dan gelatin Selama pengamatan, berat kalsium klorida anhidrat meningkat secara linier terhadap waktu Lampiran 10. Perbandingan ketebalan dan laju permeasi uap air cangkang kapsul alginat dan gelatin dapat dilihat pada Gambar 19. Laju permeasi uap air pada kapsul alginat dan gelatin berturut-turut adalah 17,30 ±0,20 dan 13,87±0,12 gjam·cm 2 , yang menandakan bahwa permeasi uap air dari kapsul alginat lebih tinggi daripada kapsul gelatin dan dari uji ANOVA, laju permeasi 5 10 15 20 Alginat Gelatin Laju Permeasi Uap Air g24 jam.cm2 Ketebalan x 10-2 mm Universitas Sumatera Utara uap air alginat berbeda dengan laju permeasi uap air gelatin walaupun ketebalannya tidak berbeda signifikan. Dalam pengukuran laju permeasi ini, beberapa faktor seperti suhu, luas membran, ketebalan membran, RH dan interval pengamatan memegang peranan penting Anonim, 2010. Karena dalam percobaan ini, desikator disimpan dalam ruang terbuka maka suhu tidak dapat dikontrol secara pasti faktor-faktor lain dijaga sama selama percobaan. Akibatnya, dapat terjadi variasi permeasi uap air selama pengujian. Karena laju permeasi uap air dan kadar uap air yang lebih tinggi pada kapsul alginat, bahan yang sensitif terhadap uap air perlu ditambahkan bahan pelindung terhadap uap air dalam formulasinya atau kapsul yang telah diisi dibungkus dalam suatu pembungkus yang dapat mengurangi permeasi uap air seperti blister dari aluminium foil.

4.7 Uji Kesetimbangan Kandungan Uap Air