BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini termasuk jenis penelitian eksperimental murni dengan rancangan penelitian menggunakan desain faktorial.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional 1. Variabel penelitian
a. Variabel bebas : 1. Level tinggi dan level rendah natrium bikarbonat yaitu:
i. Level tinggi : 900 mg
ii. Level rendah : 563 mg
2. Level tinggi dan level rendah campuran asam tartrat-asam fumarat yaitu, level tinggi : 800 mg 496 mg asam tartrat dan
304 mg asam fumarat dan level rendah : 500 mg 310 mg asam tartrat dan 190 mg asam fumarat.
b. Variabel tergantung. Sifat fisik granul yaitu: kecepatan alir, waktu larut granul, dan kandungan lembab granul.
c. Variabel pengacau terkendali. Sifat fisik ekstrak, kadar ekstrak rimpang temulawak, suhu, lama pengeringan, dan kelembaban ruangan penelitian.
28 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2. Definisi operasional
a. Granul effervescent ekstrak rimpang temulawak adalah sediaan padat dalam
bentuk granul atau serbuk kasar sampai kasar sekali dan mengandung kurkumin dalam ekstrak rimpang temulawak sebagai bahan obat dengan
kombinasi sumber basa natrium bikarbonat dan sumber asam asam tartrat- asam fumarat sebagai eksipien, bila ditambah dengan air, asam dan basanya
bereaksi membebaskan CO
2
sehingga menghasilkan buih. b.
Ekstrak rimpang temulawak adalah ekstrak yang diperoleh dari maserasi serbuk rimpang temulawak dalam pelarut etanol 96, yang kemudian
dipurifikasi dengan heksan dan diuapkan pada suhu 50-60
o
C sampai 19 berat serbuk kering rimpang temulawak yang digunakan.
c. Eksipien adalah bahan tambahan yang digunakan pada pembuatan granul
effervescent ekstrak rimpang temulawak. d.
Komposisi sumber basa dan asam adalah banyaknya natrium bikarbonat dan campuran asam tartrat-asam fumarat yang digunakan dalam formula granul
effervescent ekstrak rimpang temulawak, dapat dinyatakan dalam level rendah sampai level tinggi.
e. Faktor adalah besaran yang memberikan pengaruh terhadap respon Voigt,
1994. Dalam penelitian ini digunakan dua faktor yaitu natrium bikarbonat sebagai faktor pertama dan campuran asam tartrat-asam fumarat sebagai faktor
kedua. f.
Level adalah besaran yang akan diamati perubahan efeknya Bolton, 1990. Nilainya dinyatakan secara numerik, dalam penelitian ini ada 2 level, yaitu
level rendah natrium bikarbonat sebesar 563 mg dan level tinggi sebesar 900 mg. Level rendah dengan notasi untuk campuran asam tartrat-asam fumarat
dinyatakan dalam jumlah bahan 500 mg dan level tinggi dengan notasi sebesar 800 mg.
g. Efek adalah perubahan respon yang disebabkan variasi level dari faktor
Bolton, 1990. Dalam penelitian ini terdapat 3 efek yaitu efek natrium bikarbonat, efek campuran asam tartrat-asam fumarat, dan efek interaksi
antara natrium bikarbonat dan campuran asam tartrat-asam fumarat. h.
Interaksi adalah peristiwa berubahnya hasil pengaruh suatu faktor karena keberadaan faktor lain. Nilainya dapat ditentukan oleh perhitungan efek rata-
rata atau dapat diamati dengan terjadinya perpotongan garis atau dua garis yang tidak pararel pada grafik hubungan respon-natrium bikarbonat dan grafik
hubungan respon-campuran asam tartrat-asam fumarat. i.
Kecepatan alir adalah kecepatan granul effervescent dengan bobot 100 gram untuk mengalir melewati hopper. Kandungan lembab adalah jumlah lembab
yang terdapat dalam granul effervescent. Waktu larut adalah waktu yang dibutuhkan granul effervescent untuk larut atau meninggalkan residu tidak
larut seminimal mungkin dalam 200 ml air dengan pengadukan ringan sebanyak 20 kali.
j. Formula optimum adalah formula yang memiliki komposisi natrium
bikarbonat dan campuran asam tartrat-asam fumarat dalam jumlah tertentu sebagai eksipien dalam pembuatan granul effervescent ekstrak rimpang
temulawak yang menghasilkan sifat fisik granul yang memenuhi persyaratan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
kecepatan alir granul lebih dari 10 gramdetik, kandungan lembab granul antara 0,4 - 0,7, dan waktu larut granul dengan waktu kurang dari 2,5
menit 150 detik. k.
Contour plot : grafik yang memuat nilai respon sifat fisik granul effervescent berdasarkan pada persamaan desain faktorial.
l. Contor plot super imposed : gabungan dari masing-masing contour plot sifat
fisik granul effervescent yang digunakan untuk menentukan area komposisi optimum natrium bikarbonat dan campuran asam tartrat-asam fumarat.
C. Bahan dan Alat Penelitian 1. Bahan penelitian
Serbuk rimpang temulawak, etanol 96 kualitas teknis, etanol 96 kualitas pro analisis, E.Merck, aquadest, toluen kualitas teknis, chloroform
kualitas pro analisis, E.Merck, kurkumin baku hasil sintesis Fakultas Farmasi Universitas Gajah Mada Yogyakarta, TLC Aluminium sheets precoated silica gel
60 F
254
20x20 cm dan tebal 0,2 mm E.Merck, asam tartrat kualitas farmasetis, Brataco, asam fumarat kualitas farmasetis, Brataco, natrium bikarbonat
kualitas farmasetis, Brataco, laktosa kualitas farmasetis, Brataco, aspartam kualitas farmasetis, Brataco, PVP kualitas farmasetis, Brataco.
2. Alat penelitian
Alat-alat gelas Pyrex, neraca analitik Metler Toledo 603002, stopwatch Alba, termometer Celcius, waterbath Memmert, bejana stainless,
pengayak granul Laboratory Sieve Mesh 12, 16, 30, 40, oven Memmert, PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viscosimeter Type Stromer, alat pengukur waktu alir granul Modifikasi Laboratorium Teknologi Sediaan Padat, stopwatch Alba, dual wavelength
chromatoscanner Shimadzu CS-930 digabungkan dengan data recorder Shimadzu DR-2, direct reading microbalance Shimadzu Type LM-20, pipet
volume 0,2-2µl Gilson P
2
. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
D. Skema Kerja Penelitian
Pengumpulan dan determinasi rimpang temulawak
Penyiapan simplisia dan pembuatan serbuk Pembuatan ekstrak rimpang temulawak dengan proses
maserasi menggunakan pelarut etanol 96
Standarisasi ekstrak rimpang temulawak: -
uji organoleptis - uji kandungan lembab
- uji daya lekat
- uji kualitatif ekstrak -
uji viskositas - uji kuantitatif ekstrak
Pembuatan granul effervescent ekstrak rimpang temulawak
granul asam granul basa
Uji sifat fisik granul effervescent ekstrak rimpang temulawak:
- uji kecepatan alir
- uji waktu larut
- uji kandungan lembab
Penentuan profil sifat fisik granul dengan metode desain faktorial
Penentuan area komposisi optimum natrium bikarbonat dan campuran asam tartrat-asam fumarat dalam contour plot super
imposed Kesimpulan
Gambar 2. Skema kerja penelitian
E. Tata Cara Penelitian 1. Determinasi tanaman temulawak
Determinasi dilakukan di Laboratorium Farmakognosi Fitokimia Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta menurut buku acuan
Atlas Tumbuhan Obat Indonesia Dalimartha, 2000 untuk memastikan bahwa tanaman yang digunakan dalam penelitian ini adalah benar Curcuma
xanthorrhiza Roxb.
2. Penyiapan simplisia dan pembuatan serbuk rimpang temulawak
Rimpang temulawak Curcuma xanthorrhiza Roxb. berumur ± 2 tahun sebanyak 200 kg diperoleh dari Samigaluh, Kulon Progo. Rimpang dicuci dengan
air mengalir untuk menghilangkan kotoran kemudian dilakukan sortasi basah untuk memisahkan rimpang temulawak dari kemungkinan adanya campuran
rimpang lain atau dari bagian tanaman lain. Rimpang dikupas kulitnya lalu diiris tipis-tipis dengan ketebalan
± 3 mm. Pengeringan dilakukan di bawah sinar matahari dengan ditutup kain hitam, untuk menyempurnakan pengeringan maka
dilakukan pengeringan dengan oven sebelum simplisia diserbuk, menggunakan suhu 50
o
C sampai simplisia kering ditandai dengan mudah dipatahkan atau hancur bila diremas. Setelah simplisia kering, dilakukan sortasi kering untuk memisahkan
kemungkinan pengotor yang masih tertinggal dan simplisia yang rusak. Setelah simplisia cukup kering ditandai dengan mudah patahhancur saat
diremas, simplisia tersebut diserbuk dengan menggunakan mesin penyerbuk. Selanjutnya diayak dengan pengayak no 824 Anonim, 1986. Serbuk yang
diperoleh kemudian ditempatkan dalam wadah plastik yang diluarnya ditutup PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
dengan kertas aluminium foil agar cahaya tidak dapat tembus, serta diberi silica gel sebagai pengawet.
3. Pembuatan ekstrak rimpang temulawak
Perbandingan pelarut dan serbuk yang digunakan adalah 1 bagian serbuk dengan 5 bagian pelarut Voigt, 1994, menggunakan pelarut etanol 96. Serbuk
yang ditimbang sebanyak 12 kg dilarutkan dengan 60 liter pelarut, lalu dimaserasi selama 4 hari Ansel, 1989. Setelah 4 hari maserat disaring dengan
menggunakan kain penyaring tambahkan etanol pada ekstrak ad 200 ml kemudian didiamkan selama 2 hari lalu didekantasi sehingga diperoleh cairan ekstrak yang
terpisah dari endapan hasil pendiaman. Ekstrak yang diperoleh selanjutnya dipurifikasi atau pemurnian ekstrak temulawak dengan metode ekstraksi pelarut
menggunakan pelarut heksan. Perbandingan untuk proses purifikasi adalah 1 bagian ekstrak cair dengan 1 bagian heksan diamkan selama 10 menit untuk
memaksimalkan pemisahan. Bagian ekstrak bagian bawah pada corong pisah diambil lalu diuapkan di atas waterbath pada suhu 50-60
o
C sampai 19 bagian berat serbuk temulawak kering ±1,33 kg, ekstrak yang diperoleh kemudian
ditempatkan dalam wadah yang tertutup rapat.
4. Standarisasi ekstrak rimpang temulawak a. Pemeriksaaan organoleptis. Pemeriksaan ini meliputi warna, bau, rasa,
dan konsistensi ekstrak.
b. Uji daya lekat. Uji ini dilakukan menggunakan dua buah gelas objek.
Gelas objek ditandai seluas 2,5 x 2,5 cm, kemudian dicari titik tengahnya. Kurang lebih 50 mg ekstrak diletakkan di titik tengah luasan tersebut, kemudian ditutup
dengan gelas objek yang lain dan ditekan dengan beban seberat 1 kg selama 5
menit. Kedua objek gelas yang saling berlekatan itu dipasang pada alat uji dengan
beban 80 gram. Dicatat waktu yang diperoleh sampai terpisahnya kedua objek gelas tersebut Voigt, 1994.
c. Uji viskositas. Uji ini menggunakan viscotester. Ekstrak dimasukkan
ke dalam bejana stainless steel dan dipilih rotor yang sesuai dengan konsistensi ekstrak. Rotor dipasang pada alat uji dan diatur sehingga rotor tercelup dalam
ekstrak dan alat uji dihidupkan. Dicatat skala yang ditunjukkan oleh jarum sesuai nomor rotor yang dipakai Voigt, 1994.
d. Uji kandungan lembab. Uji ini menggunakan metode gravimetri, ekstrak rimpang temulawak ditimbang seberat 10 g, dikeringkan dalam oven pada
suhu 105º C selama 5 jam. Setiap 60 menit ekstrak rimpang temulawak ditimbang hingga mencapai bobot konstan yakni sampai perbedaan kadar air antara dua
penimbangan berturut – turut tidak lebih dari 0,25 Anonim, 1995. Berikut rumus kadar air menurut Voigt 994 :
e. Uji kualitatif ekstrak rimpang temulawak. Uji ini dilakukan dengan menimbang lebih kurang 25,0 mg ekstrak secara seksama kemudian larutkan
dalam etanol sampai volume 5,0 ml, ditotolkan sebanyak 1µl pada lempeng silica gel 60 F
254
kemudian segera dikembangkan dalam bejana kromatografi yang telah dijenuhi fase gerak. Setelah dikembangkan segera keluarkan lempeng silica gel,
dikeringkan kemudian dideteksi dengan UV 254 nm dan UV 365 nm. MC =
100 x
akhir ekstrak
Bobot akhir
ekstrak Bobot
awal ekstrak
Bobot −
Fase diam : Lempeng silica gel 60 F
254
Fase gerak : Kloroform : etanol : air suling 25 : 0,96 : 0,04 Pendeteksi : Sinar UV 254 nm dan UV 365 nm
Sampel : Ekstrak rimpang temulawak Baku : Kurkumin hasil sintesis Fakultas Farmasi Universitas
Gajah Mada Yogyakarta. Jarak pengembangan yang digunakan adalah 6,5 cm. Martono, 1996.
Ukur nilai Rf dari sampel kemudian dibandingkan dengan nilai Rf baku.
Rf = cm
an pengembang
jarak cm
bercak rambatan
jarak
f. Uji kuantitatif ekstrak rimpang temulawak. 1. Pembuatan kurva baku, penetapan recovery dan koefisien variasi CV
Timbang kurkumin sintesis lebih kurang 25,0 mg secara seksama, larutkan dalam etanol ad 25,0 ml larutan induk = 1,0 gl. Buat pengenceran
larutan induk dengan etanol hingga diperoleh seri larutan baku masing-masing 4 kali yang mengandung kurkumin 0,12; 0,14; 0,18; 0,23; dan 0,35
μgμl dengan volume pengambilan sebanyak 1,2 ml; 1,4 ml; 1,8 ml; 2,3 ml; dan 3,5 ml ad
etanol sampai 10,0 ml. Semua larutan baku harus terlindung dari cahaya. Larutan ditotolkan sebanyak 1
μl pada lempeng silica-gel 60 F
254
kemudian segera dikembangkan dalam bejana kromatografi yang telah dijenuhi dengan campuran
kloroform : etanol : aquadest 25:0,96:0,04. Pengembangan dilakukan setinggi 6,5 cm, segera dikeringkan dan secepatnya discanning dengan densitometer pada
λ 420 nm. Kemudian dipilih salah satu dari 4 seri larutan baku untuk digunakan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
sebagai kurva baku. Selanjutnya dihitung nilai perolehan kembali dan koefisien variasinya dari 3 seri larutan baku yang lain.
2. Penetapan kadar kurkumin dalam ekstrak rimpang temulawak Timbang lebih kurang 25,0 mg ekstrak temulawak secara seksama
kemudian larutkan dalam 5,0 ml etanol. Ulangi sebanyak 6 kali, lakukan pemisahan secara kromatografi lapis tipis diikuti scanning densitometri seperti
pada larutan baku. Kadar kurkumin dalam ekstrak temulawak dihitung berdasarkan
kromatogram yang memiliki Rf sama dengan Rf kurkumin baku menggunakan persamaan regresi linier dari kurkumin baku. Selanjutnya dihitung kadar rata-rata
dan standar deviasinya SD Martono, 1996
5. Penetapan dosis ekstrak rimpang temulawak
Khasiat yang diharapkan dalam sediaan granul effervescent ekstrak temulawak ini adalah sebagai penciutan volume kandung empedu. Dosis
kurkumin sebagai penciutan volume kandung empedu untuk 1 kali minum adalah sebesar 20 mg Lelo, Rasyid, Zain, 1998. Perhitungan dosis kurkumin
berdasarkan kadar kurkumin dalam ekstrak temulawak yang ditetapkan secara KLT-Densitometri. Dosis ekstrak temulawak dihitung sebagai dosis kurkumin
dalam ekstrak.
6. Penentuan level natrium bikarbonat dan campuran asam tartrat-asam fumarat
Pada penelitian ini metode granulasi yang digunakan adalah metode granulasi basah. Bahan aktif yang digunakan adalah ekstrak temulawak dengan
dosis 327 mg sekali minum dengan asam tartrat dan asam fumarat sebagai sumber asam dan natrium bikarbonat sebagai sumber basa.
Formula optimum diperoleh berdasarkan penelitian Chrystyani 2005, yang berjudul Optimasi Campuran Asam Tartrat dan Asam Fumarat sebagai Eksipien
pada Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Rimpang Temulawak Secara Granulasi Basah Aplikasi Desain Faktorial, didapatkan perbandingan optimum
untuk asam tartrat : asam fumarat = 425: 260. Jumlah asam yang digunakan untuk pembuatan sediaan effervescent
berkisar antara 25-40 Wehling and Fred, 2004. Asam sejumlah 25 merupakan asam level rendah dan 40 sebagai asam level tinggi.
Jumlah asam level rendah yang digunakan = 500 mg
- asam tartrat = 310 mg
- asam fumarat=190 mg
Jumlah asam level tinggi yang digunakan = 800 mg
- asam tartrat = 496 mg
- asam fumarat= 304 mg
Perhitungan level rendah dan level tinggi natrium bikarbonat yang digunakan berdasarkan pada jumlah asam yang digunakan melalui perhitungan
secara stokiometri.
Jumlah total natrium bikarbonat level rendah= 563 mg
Jumlah total natrium bikarbonat level tinggi = 900 mg PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7. Pembuatan granul effervescent
Tabel II. Formula granul effervescent
Bahan Formula 1
a b
ab Ekstrak
temulawak mg
327 327 327 327 NaHCO
3
mg 563
900 563
900 Asam tartrat mg
310 310
496 496
Asam fumarat mg 190
190 304
304 Laktosa
mg 816 816 816 816
Larutan PVP 3 mg 9
9 9
9 Aspartam
mg 90 90 90 90 Bobot total granul tiap
sajian mg 2304 2641 2604 2941
Berikut tahapan
granulasi effervescent masing-masing formula
dibuat untuk 100 sajian dengan metode granulasi basah dengan cairan non reaktif:
a. granul yang dibuat ada 2 macam yaitu granul asam dan granul basa. Granul
asam dibuat dengan mencampur ekstrak temulawak, sumber asam asam tartrat–asam fumarat, laktosa 616 mg, dan larutan PVP 3 sebagai cairan
pengikat. Granul basa dibuat dengan campuran natrium bikarbonat, laktosa 200 mg, aspartam, dan larutan PVP 3 sebagai pengikat. Adonan lembab
tersebut kemudian diayak pada ayakan no. 12 hingga terbentuk massa granul, lalu granul dikeringkan.
b. granul asam dan basa dikeringkan dalam oven dengan suhu 45
o
C selama 3 hari. Setelah kering, granul diayak dengan ayakan ukuran mesh no. 3040.
Granul diayak dengan ayakan yang derajat kehalusannya cukup untuk menghindari kemungkinan terjadinya penggumpalan Ansel, 1989. Sebelum
diuji sifat fisik nya granul asam dan basa dicampurkan terlebih dahulu. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8. Uji kualitas granul effervescent
a. Kecepatan alir. Granul ditimbang 100 gram kemudian dituang perlahan-lahan ke dalam corong pengukur lewat tepi corong, biarkan granul
mengalir keluar. Waktu mengalirnya granul sampai granul berada di corong keluar semua dicatat dengan menggunakan stopwatch Voigt,1994.
b. Waktu larut. Sejumlah granul sesuai bobot tiap formula dilarutkan ke dalam 200 ml air. Dilakukan pengadukan sebanyak 20 kali dengan bantuan
stopwatch dicatat waktu yang dibutuhkan oleh granul sampai terbentuk larutan dengan residu tidak larut seminimal mungkin. Menurut Wehling and Fred 2004,
syarat waktu larut granul kurang dari 2,5 menit 150 detik. Untuk menyempurnakan kelarutan dan mempercepat terjadinya reaksi effervescent
terkadang diperlukan suatu pengadukan yang ringan Mohrle, 1980. c. Kandungan lembab granul. Pemantauan kandungan lembab granul
dilakukan secara langsung menggunakan oven. Alat dipanaskan pada suhu 105
o
C selama 15 menit. Ditimbang granul seberat 5 gram dimasukkan ke dalam alat
untuk masing-masing formula dalam cawan petri yang tersedia yang sebelumnya sudah ditara Ansel, 1989. Atur waktu pengeringan hingga bobot konstan yakni
sampai perbedaan bobot antara dua penimbangan berturut–turut tidak lebih dari 0,25 Anonim,1995.
100 x
akhir bobot
akhir bobot
- awal
bobot granul
lembab Kandungan
=
9. Penentuan efek
Penentuan eksipien natrium bikarbonat dan campuran asam tartrat-asam fumarat yang dominan mempengaruhi sifat fisik granul menurut Bolton 1990
dapat dicari dengan menggunakan persamaan: Efek faktor = rata-rata respon level tinggi – rata-rata respon level rendah
10. Penentuan profil sifat fisik granul dan area optimum
Respon untuk semua kombinasi dapat dihitung dengan persamaan: Y = b
+ b
1
A + b
2
B + b
12
AB Y = respon hasil atau sifat yang diamati
A, B = level bagian A, bagian B, yang nilainya antara -1 sampai +1 b
,b
1
, b
2
, b
12
= koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan Bolton,1990
F. Analisis Hasil
Data yang diperoleh kemudian dianalisis secara matematis menggunakan desain factorial. Dari persamaan didapatkan contour plot dari masing-masing sifat
fisik granul. Dari masing-masing contour plot disatukan menjadi contour plot super imposed dan dapat ditentukan area komposisi optimum natrium bikarbonat
dan campuran asam tartrat-asam fumarat, terbatas pada level yang diteliti. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Determinasi Rimpang Temulawak
Sebelum menggunakan sediaan herbal sebagai obat, harus dipastikan bahwa tidak menggunakan bahan tanaman yang salah. Menggunakan sediaan
herbal yang salah dapat menimbulkan efek yang tidak diinginkan atau keracunan. Oleh karena itulah perlu dilakukan determinasi terhadap tanaman yang akan
digunakan untuk membuat sediaan obat. Determinasi dilakukan di Laboratorium Farmakognosi Fitokimia Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, dengan
cara membuat herbarium basah dari rimpang temulawak kemudian disesuaikan dengan buku acuan “Atlas Tumbuhan Obat Indonesia” Dalimartha, 2000. Dari
hasil determinasi dapat dipastikan bahwa tumbuhan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benar-benar tumbuhan temulawak Curcuma xanthorrhiza
Roxb..
B. Penyiapan Simplisia dan Pembuatan Serbuk Rimpang Temulawak
Rimpang temulawak Curcuma xanthorrhiza Roxb. berumur ± 2 tahun diperoleh dari Samigaluh, Kulon Progo, yang diambil pada bulan Oktober 2005.
Rimpang temulawak yang digunakan sebanyak 200 kg kemudian rimpang dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan tanah dan pengotor lainnya yang
masih melekat pada bahan simplisia. Selanjutnya dilakukan sortasi basah untuk
43 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI