Optimasi asam sitrat dan natrium bikarbonat sebagai eksipien pada pembuatan granul effervescent ekstrak teh hijau [Camellia sinensis L.] dengan metode granulasi basah - USD Repository
OPTIMASI ASAM SITRAT DAN NATRIUM BIKARBONAT
SEBAGAI EKSIPIEN PADA PEMBUATAN GRANUL
EFFERVESCENT EKSTRAK TEH HIJAU (Camellia sinensis L.)
DENGAN METODE GRANULASI BASAH
SKRIPSIDiajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :
Lia Eko Wulandari NIM : 058114165
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2009
OPTIMASI ASAM SITRAT DAN NATRIUM BIKARBONAT
SEBAGAI EKSIPIEN PADA PEMBUATAN GRANUL
EFFERVESCENT EKSTRAK TEH HIJAU (Camellia sinensis L.)
DENGAN METODE GRANULASI BASAH
SKRIPSIDiajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :
Lia Eko Wulandari NIM : 058114165
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2009
Keyakinan yang disertai suatu tindakan adalah kekuatan Keyakinan tanpa tindakan adalah suatu dagelan
Salah satu pengkerdilan terkejam dalam hidup adalah membiarkan pikiran yang cemerlang menjadi budak bagi tubuh yang malas, yang mendahulukan istirahat sebelum lelah.
(Mario Teguh) Karya ini kupersembahkan untuk : Tuhan Yesus Kristus
Bapak dan dek Widi tersayang di surga Ibu dan dek Tata Seseorang yang aku sayangi Teman-temanku
Almamaterku,
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertandatangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Lia Eko Wulandari Nomor Mahasiswa : 058114165
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul : OPTIMASI CAMPURAN ASAM SITRAT DAN NATRIUM BIKARBONAT SEBAGAI EKSIPIEN PADA PEMBUATAN GRANUL EFFERVESCENT EKSTRAK TEH HIJAU (Camellia sinensis L.) DENGAN METODE GRANULASI BASAH beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal: 29 Januari 2009 Yang menyatakan (Lia Eko Wulandari)
PRAKATA
Puji Syukur kepada Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang atas semua berkat dan penyertaanNya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul ”Optimasi Asam Sitrat dan Natrium Bikarbonat sebagai Eksipien pada Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Teh Hijau (Camellia sinensis L.) dengan Metode Granulasi Basah”. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Strata 1 Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm).
Penulis banyak mengalami kesulitan dan masalah dalam menyelesaikan laporan akhir ini. Tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak penulis tidak akan mampu mewujudkan dan merangkai skripsi ini menjadi satu. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih atas segala bantuan yang diberikan kepada : 1. ”Yesus Kristus”, atas segala anugrah-Nya.
2. Ibu Rita Suhadi, M.Si., Apt, selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas
Sanata Dharma
3. Ibu Agatha Budi Susiana Lestari, M.Si., Apt, selaku pembimbing utama yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukan hingga skripsi ini selesai.
4. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan banyak pendampingan, dukungan, saran, dan kritik.
5. Yohanes Dwiatmaka M.Si., selaku dosen penguji yang telah memberikan banyak pendampingan, dukungan, saran, dan kritik.
7. Ibu dan dek Tata atas kasih sayang hangat, kesabaran dan doa yang diberikan. 8. “Team Teh”, Hendra, Uli, Yokhe, Aster, Ceci, Eva dan Erika atas kerjasama, perhatian, semangat dan bantuannya selama mengerjakan skripsi ini.
9. Cawazku, Thank’s for being my other legs, my other hand, and my other eyes.
10. “Team Sambiloto” atas kesediaannya berbagi ruang dan peralatan.
11. Segenap laboran atas bantuan dan kerjasamanya selama penulis menempuh perkuliahan di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
12. Teman-temanku kelas C dan teman-teman FST’05 atas semangat dan persahabatan yang indah.
13. Vanni,Yuna, Ade, Aya, Ty, Aloyna, Baba dan Suci atas doa, perhatian dan semangat yang diberikan.
14. Teman-teman KKN, Fian, Fidel, Fred, Henny, Markonah, Depruth, Ayum, dan MJ atas segala pengertian, semangat dan segala bantuan yang diberikan.
15. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.
Penulis telah berusaha sebaik-baiknya untuk menyelesaikan skripsi ini. Namun penulis menyadari masih banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan di dalamnya. Maka penulis mengharapkan kritik dan saran. Akhir kata, semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu kefarmasian.
Penulis
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 29 Januari 2009 Penulis,
Lia Eko Wulandari
INTISARI
Teh adalah salah satu tanaman yang saat ini banyak diteliti kemanfaatannya. Teh hijau terbukti mengandung senyawa epigallocathecin
gallate (EGCG) yang diketahui mempunyai efek sebagai antioksidan. Tujuan dari
penelitian ini adalah untuk mengetahui efek asam sitrat sebagai sumber asam dan natrium bikarbonat sebagai sumber basa, atau interaksi keduanya yang dominan dalam menentukan sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau yang dibuat dengan metode granulasi basah, serta mendapatkan area komposisi optimum asam sitrat dan natrium bikarbonat yang menghasilkan granul dengan sifat fisik yang dikehendaki.
Penelitian ini termasuk dalam jenis penelitian eksperimental murni yang bersifat eksploratif dengan dua faktor yaitu asam sitrat dan natrium bikarbonat dan dua level. Pengolahan data dilakukan menggunakan desain faktorial untuk menentukan faktor yang dominan. Tingkat signifikansi pengaruh setiap faktor dianalisis secara statistik menggunakan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95%.
Dari hasil penelitian diperoleh asam sitrat dominan dalam menentukan respon kandungan lembab dan waktu larut, natrium bikarbonat dominan dalam menentukan respon pH dan interaksi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat dominan dalam menentukan respon kecepatan alir. Ditemukan komposisi optimum asam sitrat dan natrium bikarbonat. Kata kunci : ekstrak teh hijau, asam sitrat, natrium bikarbonat, granul
effervescent , granulasi basah, desain faktorial
ABSTRACT
One of the most studied plants is tea. Green tea contains epigallocathecin gallate (EGCG) that had been known has an antioxidant effect. The aims of the research were to investigate the dominant effects in the effervescent granule physical properties made with wet granulation method and to obtain the optimum area of the composition of citric acid and sodium bicarbonate from green tea extract effervescent granule formulas.
Explorative experimental design with two factors, citric acid and sodium bicarbonate, and two levels was employed in this research. Data was processed using factorial design to determine the dominant factor. Significance level of each influence factor was analyzed statistically using Yate’s treatment with 95% level of confidence.
The result show that citric acid was dominant in determining moisture content and dissolution time, sodium bicarbonate was dominant in determining pH solution’s and flow rate determined dominantly by interaction of citric acid and sodium bicarbonate. The optimum composition area of citric acid and sodium bicarbonate was obtained. Keywords : green tea extract, citric acid, sodium bicarbonate, effervescent granule factorial design, wet granulation
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL .......................................................................... ............. i HALAMAN JUDUL ............................................................................................. ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................... .............. iii HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iv HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................... v PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ............................................... vi PRAKATA …....................................................................................................... vii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................. ix
INTISARI............................................................................................................... x
ABSTRACT ............................................................................................................. xi
DAFTAR ISI ....................................................................................................... xii DAFTAR TABEL..................................................................................................xvi DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................xvii DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................xviii
BAB I. PENGANTAR ....................................................................................... 1 A. Latar Belakang ....................................................................................... 1 1. Permasalahan ...................................................................................
3
2. Keaslian penelitian ............................................................................ 3
3. Manfaat penelitian ............................................................................ 4
B. Tujuan Penelitian .................................................................................... 5
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA................................................................... 6 A. Teh Hijau................................................................................................ 6 B. Ekstrak .................................................................................................... 7 C. Granul Effervescent ................................................................................ 8 D. Pemerian Bahan dalam Sediaan Effervescent ........................................ 9 1. Asam sitrat ....................................................................................... 9
2. Natrium bikarbonat .......................................................................... 10 3.
Polivinilpirrolydon (PVP) ................................................................. 10
4. Laktosa .............................................................................................. 10
5. Aspartam ........................................................................................... 11 E. Granulasi Basah ...................................................................................... 11
F. Sifat Fisik Granul Effervescent ............................................................... 13
1.Kandungan lembab .......................................................................... 13
2.Kecepatan alir .................................................................................. 14
3.Waktu larut........................................................................................ 14 4.pH larutan.......................................................................................... 14
G. Desain Faktorial ...................................................................................... 15 H.
Landasan teori ......................................................................................... 17
I. Hipotesis.................................................................................................. 18
BAB III. METODE PENELITIAN .................................................................... 20 A. Jenis Rancangan Penelitian ..................................................................... 20 B. Variabel Penelitian ................................................................................. 20
D.
Bahan Penelitian...................................................................................... 22
E. Alat Penelitian......................................................................................... 23 F.
Tata Cara Penelitian ................................................................................ 23
1. Pemeriksaaan kualitas ekstrak ......................................................... 23
2. Penentuan dosis ekstrak kering teh hijau ......................................... 23 3.
Penentuan level rendah dan level tinggi asam sitrat dan natrium bikarbonat ......................................................................................... 24
4. Optimasi formula granul effervescent ekstrak teh hijau dengan kombinasi asam sitrat dan natrium bikarbonat ................................ 25
5. Pembuatan granul effervescent dengan metode granulasi basah ...... 25 6.
Pemeriksaan sifat fisik granul effervescent ...................................... 26
7. Penentuan profil sifat fisik granul effervescent dan area komposisi optimum ............................................................................................ 27 G. Analisis Data .......................................................................................... 28
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 29 A. Ekstrak Teh Hijau .................................................................................. 29 B. Pembuatan Granul Effervescent ............................................................. 30 C. Uji Sifat Fisik ......................................................................................... 35
1.Kandungan lembab .......................................................................... 37
2.Kecepatan alir ................................................................................... 40 3.waktu larut ........................................................................................ 42 4.pH ..................................................................................................... 46
E.
2 ................................................................................ 53
Prediksi Kadar CO
F. Prediksi Prospek Hasil Penelitian .......................................................... 54
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN …......................................................... 56 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 68 LAMPIRAN .......................................................................................................... 61 BIOGRAFI PENULIS ........................................................................................... 93
DAFTAR TABEL
Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level ....................................................................................................... 16 Tabel II. Formula granul effervescent ekstrak teh hijau ..................................... 25 Tabel III. Hasil pengukuran sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau
............................................................................................................... 35 Tabel
IV. Hasil perhitungan nilai efek menggunakan metode desain faktorial ................................................................................................. 36 Tabel V. Perhitungan Yate’s treatment respon kandungan lembab ..................... 39 Tabel VI. Perhitungan Yate’s treatment kecepatan alir ........................................ 42 Tabel VII. Perhitungan Yate’s treatment respon waktu larut ................................ 45 Tabel VIII. Perhitungan Yate’s treatment respon pH............................................... 48 Tabel IX. Hasil perhitungan kadar CO
2 total ...................................................... 54
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Struktur epicatechin, epicatechin-3-gallat, epigallocatechin, dan
epigallocatechin-3-gallat ........................................................................ 7
Gambar 2 Profil pengaruh asam sitrat dan natrium bikarbonat terhadap kandungan lembab ............................................................................... 38 Gambar 3 Profil pengaruh asam sitrat dan natrium bikarbonat terhadap respon kecepatan alir ............................................................................. 40 Gambar 4 Profil pengaruh asam sitrat dan natrium bikarbonat terhadap respon waktu larut ................................................................................ 44 Gambar 5 Profil pengaruh asam sitrat dan natrium bikarbonat terhadap respon pH .............................................................................................. 47 Gambar 6 Contour plot kecepatan alir granul effervescent ................................... 50 Gambar 7 Contour plot waktu larut granul effervescent........................................ 50 Gambar 8 Contour plot pH granul effervescent ..................................................... 51 Gambar 9 Superimposed contour plot sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau (kandungan lembab, kecepatan alir, waktu larut dan pH)...... 52 Gambar 10 Superimposed contour plot sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau (kecepatan alir, waktu larut dan pH) ...................................... 53
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Certificate of Analysis ekstrak teh hijau ................................................ 61 Lampiran 2. Hasil uji kandungan lembab ekstrak kering teh hijau .......................... 62 Lampiran 3. Penimbangan, notasi, dan formula desain faktorial............................... 63 Lampiran 4. Data sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau ............................ 64 Lampiran 5. Perhitungan efek sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau ...... 66 Lampiran 6. Persamaan regresi .................................................................................. 68 Lampiran 7. Yate’s treatment..................................................................................... 75 Lampiran 8. Perhitungan kadar CO
2 yang terlarut..................................................... 88
Lampiran 9. Dokumentasi.......................................................................................... 91
BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Obat tradisional merupakan salah satu potensi yang memiliki
kemungkinan untuk dikembangkan secara luas. Ditinjau dari sisi kefarmasian, dapat memberikan variasi pilihan pengobatan kepada masyarakat, dan di sisi lain dapat digunakan sebagai salah satu upaya untuk melestarikan budaya bangsa Indonesia. Salah satu pengembangan dalam obat tradisional adalah membuat variasi bentuk sediaan obat tradisional yang telah ada.
Salah satu tanaman yang saat ini banyak dieksplorasi pemanfaatannya sebagai obat tradisional yaitu teh (Camellia sinensis L.). Teh sudah terbukti memiliki senyawa polifenol, diantarnya adalah katekin, yang memiliki khasiat sebagai antihipertensi, antioksidan, antikarsinogenesis dan dapat melindungi kulit dari sinar ultra violet.
Ditinjau dari proses pengolahannya, terdapat beberapa jenis teh yaitu teh hijau, teh hitam, dan teh oolong (Fernandez, Pablos, Martin, dan Gonzalez, 2002).
Teh hijau lebih banyak mengandung polifenol dibandingkan teh hitam dan teh oolong. Berdasarkan alasan tersebut, dalam penelitian ini lebih ditekankan pada khasiat teh hijau sebagai antioksidan yang dapat membantu dalam melawan radikal bebas lingkungan. Senyawa radikal bebas merupakan prekursor terjadinya peroksidasi membran lipid yang kemudian akan berdampak pada masalah kesehatan yaitu penyakit kronis seperti kanker, atheroscelorosis, dan penuaan dini (Jia, Zhou, Yang, Wu, dan Liu, 1998).
Pada penelitian ini ekstrak teh hijau dengan kandungan senyawa polifenol katekin disajikan dalam bentuk sediaan granul effervescent. Sediaan
effervescent memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan bentuk sediaan
solid oral konvensional lain seperti tablet dan kapsul. Sediaan granul effervescent memungkinkan penyiapan larutan dalam waktu seketika dengan dosis yang tepat, dapat diberikan pada pasien yang kesulitan menelan tablet atau kapsul (Swarbrick dan Boylan, 1992) serta memberikan rasa yang enak dan segar karena terjadi reaksi karbonasi (Mohrle, 1989). Kelebihan-kelebihan inilah yang membuat sediaan granul effervescent menjadi disukai dan acceptable bagi masyarakat.
Dalam suatu sediaan granul effervescent, komponen asam dan basa memegang peranan penting, karena akan mendukung terjadinya reaksi
effervescent yang memungkinkan pelepasan gas, dalam hal ini gas
karbondioksida, sesuai reaksi sebagai berikut : H
3 C
6 H
5 O 7 + 3NaHCO
3
3 C
6 H
3 O 7 + 4H
2 O + 3CO 2 (Ansel, 1995)
→ Na Mengingat pentingnya komponen asam dan basa dalam sediaan
effervescent , maka dalam penelitian ini akan dilakukan optimasi terhadap kedua
eksipien tersebut. Melalui studi optimasi ini diharapkan dapat diketahui perbandingan yang optimum antara asam sitrat dan natrium bikarbonat yang digunakan pada pembuatan granul effervescent, sehingga diharapkan akan diperoleh formula yang optimum untuk dapat menghasilkan sediaan granul
Metode yang digunakan untuk studi optimasi formula adalah desain faktorial. Keuntungan penggunaan metode desain faktorial adalah bahwa metode ini memungkinkan untuk mengidentifikasi efek masing-masing faktor maupun efek interaksi antar faktor (Bolton, 1990). Melalui metode ini dapat diketahui campuran asam sitrat dan natrium bikarbonat yang optimum yang berperan dalam penentuan sifat fisik dan kualitas sediaan effervescent.
1. Permasalahan
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan di atas, permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut: a. Apakah ekstrak teh hijau dapat diformulasikan menjadi sediaan granul
effervescent yang memenuhi persyaratan kualitas dan memberikan rasa
yang enak? b. Di antara asam sitrat, natrium bikarbonat dan interaksi keduanya manakah yang lebih dominan dalam mempengaruhi respon sifat fisik granul ekstrak teh hijau?
effervescent
c. Apakah ditemukan area optimum komposisi asam sitrat dan natrium bikarbonat dalam contour plot superimposed yang menghasilkan sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau yang dikehendaki ?
2. Keaslian penelitian
Penelitian mengenai teh hijau telah banyak dilakukan mengingat banyak manfaat yang diperoleh dari teh hijau. Penelitian yang pernah dilakukan a.
Evaluasi daya hambat tablet effervescent teh hijau pada oksidasi asam linoleat (Rohdiana, Raharjo dan Murdijati, 2005) b.
Stabilitas EGCG dalam media cair (Zhou, Chiang, Portocarrero, Zhu, Hill, Heppert, Jayaratna, Davies, Janle, dan Kissinger, 2003).
c. Sinergisme antioksidan dari polifenol teh dan alfa tokoferol melawan peroksidasi asam linoleat dalam larutan yang terinduksi radikal bebas (Jia
et al , 1998).
d.
Optimasi Formula Granul Effervescent Ekstrak Kunyit (Curcuma
domestica Val.) dengan Variasi Jumlah Asam Sitrat Dan Sodium Bikarbonat Didasarkan pada Metode Desain Faktorial (Arie, 2006).
Sejauh pengetahuan penulis belum pernah dilakukan penelitian sebelumnya mengenai optimasi campuran asam sitrat dan natrium bikarbonat sebagai eksipien pada pembuatan granul effervescent ekstrak teh hijau (Camellia sinensis L.) dengan metode granulasi basah.
3. Manfaat penelitian
Manfaat yang diharapkan melalui penelitian ini meliputi: a. Manfaat teoritis : memberikan sumbangan terhadap perkembangan ilmu pengetahuan di bidang kefarmasian, terutama mengenai formulasi sediaan
effervescent ekstrak teh hijau.
b. Manfaat metodologis : memberikan sumbangan metode yang sesuai untuk memformulasi sediaan effervescent yang mengandung ekstrak teh hijau. c.
Manfaat praktis : menambah variasi sediaan effervescent dari ekstrak teh hijau, sehingga dapat meningkatkan animo masyarakat dalam menggunakan obat tradisional, khususnya teh hijau.
B. Tujuan Penelitian
Secara umum tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah dapat dihasilkan sediaan granul effervescent ekstrak teh hijau yang memenuhi persyaratan kualitas. Secara khusus tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui apakah ekstrak teh hijau dapat diformulasikan menjadi sediaan granul effervescent yang memenuhi persyaratan kualitas.
2. Mengetahui manakah di antara asam sitrat, natrium bikarbonat, atau interaksi keduanya bersifat dominan dalam mempengaruhi sifat fisik granul
effervescent ekstrak teh hijau.
3. Mengetahui apakah ditemukan area optimum komposisi asam sitrat dan natrium bikarbonat dalam contour plot superimposed yang menghasilkan sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau yang dikehendaki.
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Teh hijau Teh hijau berasal dari pucuk daun tanaman teh yang diolah melalui
proses tertentu. Teh hijau dibuat dengan cara pemanasan dan penguapan untuk menginaktifkan enzim polifenol oksidase/fenolase sehingga oksidasi enzimatik terhadap katekin dapat dicegah (Hartoyo, 2003).
Sejumlah penelitian baik secara farmakologi maupun epidemiologi menegaskan bahwa teh hijau merupakan antioksidan yang sangat potensial (Ikeda, Kobayashi, Hamada, Tsuda, Goto, Imaizumi, Nozowa, Sugimoto, dan Kakuda, 2003). Komponen kimia yang disebut-sebut paling bertanggung jawab terhadap aktivitas antioksidan tersebut adalah polifenol (Suzuki, Sano, Yosidha, Degawa, Mitase, and Yamamoto, 2003). Polifenol yang terdapat dalam teh hijau yaitu
(EC), epigallocatechin (EGC), epicatechin gallate (ECG),
epicatechin
epigallocatechin gallate (EGCG), dan gallic acid (GA). Jenis katekin terbanyak
yang ditemukan dalam teh hijau yaitu EGCG dan ECG dimana kedua jenis katekin tersebut terbukti dapat berfungsi sebagai senyawa antioksidan yang kuat (Rohdiana et al., 2005). Telah ditemukan bahwa tingkat kecepatan aktivitas peroksidasi dari EGCG lebih besar dibandingkan ECG, EGC, EC dan GA (Jia et
al, 1998).
HO O OH OH HO O OH OH OH OH OH OH O O C OH OH (-)-Epicatechin-3-gallate (-)-Epicatechin OH OH OH OH HO O OH OH HO O OH O O C OH OH OH OH OH
(-)-Epigallocatechin-3-gallate (-)-Epigallocatechin
Gambar 1. Struktur epicatechin, epicatechin-3-gallat, epigallocatechin, dan
epigallocatechin-3-gallat (Svobodova, Psotova dan Walternova, 2003)
Menurut Zhu, Zhang, Tsang, Huang dan Chen (1997) EGCG stabil pada pH rendah (kurang dari 4) dan tidak stabil pada pH tinggi (lebih dari 8).
B. Ekstrak
Ekstrak merupakan sari pekat tumbuh-tumbuhan atau hewan yang
diperoleh dengan cara melepaskan zat aktif dari masing-masing bahan obat
menggunakan pelarut yang cocok, kemudian pelarut diuapkan sebagian atau
semua, dan sisa endapan atau serbuk diatur untuk ditetapkan standarnya (Ansel,
1995).Pada ekstrak tumbuhan jika bahan pengekstraksinya sebagian atau
seluruhnya diuapkan, maka diperoleh ekstrak yang dikelompokkan menurut sifat-
sifatnya menjadi :1. Ekstrak encer, sediaan ini memiliki konsistensi seperti madu dan dapat dituang.
2. Ekstrak kental (extractum spissum), sediaan ini liat dalam keadaan dingin dan tidak dapat dituang. Ekstrak kental tidak mengandung air lebih dari 30%.
3. Ekstrak kering (extractum siccum), memiliki konsistensi kering dan mudah digosokkan. Melalui penguapan cairan pengekstraksi dan pengeringan sisanya terbentuk suatu produk, yang mengandung air tidak lebih dari 5% (Voigt, 1994).
C.
Granul effervescent
Granul effervescent adalah granul atau serbuk kasar yang mengandung unsur obat dalam campuran kering, biasanya terdiri dari unsur asam (asam sitrat, asam tartrat, asam fumarat) dan unsur basa (natrium karbonat, natrium bikarbonat). Bila ditambahkan dengan air, asam dan basanya akan bereaksi membebaskan CO sehingga menghasilkan buih (Ansel, 1995). Effervescent
2
memberikan rasa yang menyenangkan karena efek karbonasi dapat membantu dalam menutupi rasa bahan aktif yang kurang menyenangkan. Effervescent mudah digunakan dan dosisnya dapat diatur (Mohrle, 1989) , sedangkan kerugian sediaan
effervescent adalah tidak stabil dengan adanya lembab serta lebih mahal jika
dibandingkan dengan larutan atau tablet biasa ( Swarbrick dan Boylan, 1992).
Effervescent dikemas secara individu untuk mencegah masuknya lembab,
sehingga dapat meminimalkan jumlah lembab yang masuk dari luar lingkungan ke
Pertimbangan bahan yang digunakan dalam komponen sediaan
effervescent adalah kandungan lembab yang terkandung dalam bahan yang
digunakan harus seminimal mungkin karena adanya lembab akan menyebabkan reaksi effervescent dini. Kelarutan masing-masing komponen merupakan faktor yang perlu diperhitungkan dalam sediaan effervescent, karena bila komponen sediaan tidak larut akan menyebabkan lambatnya disintegrasi tablet menjadi terhambat bahkan juga menyebabkan adanya residu dalam larutan effervescent, sehingga idealnya seluruh komponen sediaan effevescent memiliki kecepatan kelarutan yang sama (Morhle, 1989).
Bahan-bahan yang biasanya digunakan dalam sediaan effervescent adalah sumber asam (asam sitrat, asam askorbat, asam malat, asam fumarat, asam tartrat, garam-garam asam atau campuran dari asam-asam tersebut), sumber basa (natrium bikarbonat, natrium karbonat, potassium karbonat, potassium bikarbonat, natrium sesquikarbonat, arginin karbonat, sodium glycine karbonat, L-lisin karbonat), bahan pengikat (Polyvinylpyrrolidone), bahan pengisi dimana dibutuhkan hanya dalam jumlah kecil (laktosa, dan sukrosa) (Morhle, 1989).
D. Pemerian Bahan dalam Sediaan Effervescent
1. Asam sitrat
Asam sitrat adalah asam yang paling banyak digunakan dalam pembuatan sediaan effervescent. Asam sitrat sangat mudah larut dalam air, memiliki tingkat keasaman yang tinggi dan tersedia dalam bentuk granul atau sangat higroskopis (Mohrle, 1989). Jumlah asam yang paling dapat diterima dalam komposisi sediaan effervescent adalah 25% sampai 40% dari berat yang diinginkan (Wehling dan Fred, 2004).
2. Natrium bikarbonat
Natrium bikarbonat adalah sumber karbondioksida utama dalam sistem
effervescent . Natrium bikarbonat larut sempurna dalam air, non higroskopis, tidak
mahal, jumlahnya banyak, dan tersedia dalam lima ukuran dari serbuk halus hingga granul yang free flowing. Natrium bikarbonat menghasilkan kurang lebih 52% karbon dioksida (Lieberman, Lachman, dan Schwartz, 1989). Jumlah basa yang paling dapat diterima dalam komposisi sediaan effervescent adalah 25% sampai 40% dari berat yang diinginkan (Wehling dan Fred, 2004).
3. Polivinilpirrolydon (PVP)
Pengikat merupakan bahan yang membantu untuk menyatukan bahan- bahan lain. Penggunaan pengikat yang terlalu banyak meskipun pengikat yang bersifat larut air, akan menghambat proses hancurnya effervescent. Polyvinylpyrrolidone (PVP) adalah pengikat yang efektif dalam sediaan
effervescent. PVP ditambahkan dalam bentuk larutan dalam air, alkohol, atau
cairan hidroalkohol (Mohrle, 1989). PVP yang biasa digunakan dalam granulasi basah adalah pada konsentrasi antara 3-15% (Lieberman et al, 1989).
4. Laktosa
Pada sediaan effervescent biasanya dibutuhkan jumlah bahan pengisi dalam jumlah kecil karena bahan-bahan effervescent itu sendiri sudah dalam untuk mencapai berat yang diinginkan (Mohrle, 1989). Laktosa serbuk atau masa hablur, keras, putih atau putih krem. Tidak berbau, stabil di udara dan rasa sedikit manis. Laktosa mudah larut di dalam air dan lebih mudah larut di dalam air mendidih (Anonim, 1995). Laktosa banyak digunakan sebagai filler-binder pada kapsul dan tablet yang digunakan secara oral (Rowe, Sheskey dan Owen, 2006).
5. Aspartam
Serbuk aspartam berwarna putih, hampir tidak berbau, dan serbuknya berbentuk kristal. Aspartam banyak digunakan sebagai pemanis pada produk minuman, produk makanan, dan produk-produk farmasi. Aspartam biasanya digunakan untuk menutupi rasa yang tidak menyenangkan dari suatu sediaan.
Kemanisan aspartam kira-kira 180 sampai 200 kali kemanisan sukrosa (Rowe et al ., 2006).
E. Granulasi Basah
Proses pembuatan sediaan effervescent meskipun dalam beberapa hal sama dengan pembuatan tablet biasa, ada masalah-masalah tertentu dan metode- metode khusus yang tidak dijumpai pada pembuatan tablet biasa. kondisi lingkungan yang khusus menjadi salah satu persyaratan. Kelembaban lingkungan dan suhu yang relatif rendah perlu dipertimbangkan dalam proses pembuatan sediaan ini. Hal ini menyangkut kestabilan produk yang dihasilkan. Lembab yang menyebabkan ketidakstabilan sediaan tidak hanya berasal dari lingkungan saja tapi tidak menutup kemungkinan juga berasal dari peralatan yang digunakan, oleh mungkin bila perlu sebelum alat diguanakan dikeringkan terlebih dahulu menggunakan quick vaccum drying (Mohrle, 1989).
Teknik granulasi basah yaitu dengan mencampur bahan kering dengan cairan penggranul untuk menghasilkan massa granul. Massa bersifat plastis dan kohesif, direduksi untuk menghasilkan distribusi ukuran partikel yang optimal dan pengeringan untuk menghasilkan granul yang dapat dikempa. Ada beberapa metode granulasi basah yang umum digunakan dalam pembuatan effervescent. Salah satunya adalah granulasi basah dengan cairan non reaktif. Cairan penggranul seperti etanol atau isopropanol adalah cairan yang sering digunakan.
Cairan penggranul ditambah perlahan-lahan pada komponen yang kan digranul dalam mixer yang cocok sehingga cairan dapat terdistribusi merata (Mohrle, 1989). Granulasi basah dapat dilakukan dengan tiga macam cara yaitu dengan menggunakan panas, menggunakan cairan nonreaktif, dan dengan cairan reaktif (Mohrle, 1989).
1. Dengan panas Metode klasik dalam pembuatan granul effervescent meliputi penghilangan air dari bahan hidrat pada suhu yang rendah untuk membentuk massa granul. Proses ini sulit dikontrol untuk mencapai hasil yang reprodusibel (Mohrle, 1989).
2. Dengan cairan nonreaktif Cairan penggranul yang biasa digunakan adalah etanol dan isopropanol.
Cairan ini ditambahkan pada bahan-bahan yang telah dicampur sebelumnya yang biasa digunakan seperti PVP dapat dilarutkan dalam cairan penggranul sebelum ditambahkan pada serbuk. Keuntungan dari metode ini adalah tidak semua bahan dalam formulasi perlu kontak dengan cairan penggranul atau panas pada proses pengeringan, sedangkan kerugiannya adalah masih diperlukan beberapa proses setelah granul dikeringkan (Mohrle, 1989).
3. Dengan cairan reaktif
Granulating agent yang paling efektif untuk campuran effervescent
adalah air. Dalam proses ini air digunakan sebagai pengikat. Air selalu ditambahkan dalam bentuk semprotan halus pada bahan-bahan yang dipilih dalam formulasi ketika dilakukan pencampuran pada ribbon blender. Bahan-bahan tersebut harus lebih dapat melepaskan air yang diserap daripada menyerap dan mengikatnya. Salah satu kerugian dalam proses ini adalah bahwa formula yang mengandung bahan yang rentan terhadap air dan atau panas dapat terdegradasi dengan proses ini (Mohrle, 1989).
F. Sifat Fisik Granul Effervescent
1. Kandungan lembab
Kandungan lembab dapat mempengaruhi sifat fisika kimia sediaan
effervescent . Keseimbangan kandungan air dapat mempengaruhi aliran dan
karakteristik kompresi serbuk, kekerasan granul, serta stabilitas obat (Wedke, Serajudin, dan Jacobson, 1989). Persyaratan kandungan lembab untuk granul effervescent yaitu antara 0,4%-0,7% (Fausett, Gayser, dan Dash, 2000).
2. Kecepatan alir
Kecepatan alir granul dapat mempengaruhi proses packaging, karena kecepatan alir mempengaruhi keseragaman pengisian dari masing-masing pengemasnya sehingga mempengaruhi keseragaman dosis zat aktif dalam sediaan. Granul dengan kecepatan alir baik, yaitu kurang dari 10 detik tiap 100 gram atau dengan kecepatan alir kurang dari 10 gram/detik akan mengalami kesulitan dalam
packaging (Fudholi, 1983).
3. Waktu larut
Waktu larut granul effervescent sebagai salah satu karakteristik proses melarutnya granul effervescent dan reaksi karbonasi sendiri sebagai alasan utama penggunaan sistem effervescent. Proses hancurnya granul dipengaruhi oleh komponen-komponen yang larut air dan banyaknya komponen bahan pengikat yang terdapat di dalam sediaan tersebut (Mohrle, 1989). Waktu larut sediaan effervescent tidak lebih dari 150 detik pada suhu 25 C (Wehling dan Fred, 2004).
4. pH larutan
Pengukuran pH larutan yang konsisten menunjukkan distribusi bahan yang baik dalam granul. Variasi pH larutan yang luas menunjukkan granulasi yang tidak homogen (Mohrle, 1989). EGCG memiliki kelarutan yang baik dalam air dan memiliki kelarutan tertinggi pada pH larutan antara 5-7. Stabilitas EGCG dalam larutan adalah pada pH 5 (Kellar, Poshini, He, Penzotti, Bedu-Addo, dan Payne, 2005).
G. Desain Faktorial
Desain faktorial merupakan metode rasional untuk menyimpulkan dan mengevaluasi secara obyektif efek dari besaran yang berpengaruh terhadap kualitas produk. Desain faktorial digunakan dalam penelitian dimana efek dari faktor atau kondisi yang berbeda dalam penelitian akan diketahui (Bolton, 1990).
Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas. Model yang diperoleh dari analisis tersebut berupa persamaan matematika (Bolton, 1990). Desain faktorial dua level berarti ada dua faktor (misal A dan B) yang masing-masing faktor diuji pada dua level yang berbeda, yaitu level rendah dan level tinggi (Bolton, 1990).
Optimasi campuran dua bahan (berarti ada dua faktor) dengan desain faktorial (two level faktorial design) dilakukan berdasarkan rumus : Y = b + b
1 X 1 + b
2 X 2 + b
12 X
1 X
2 Keterangan :
Y = respon hasil atau sifat yang diamati X 1,
X
2 = level bagian A , level bagian B
b b b b = koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan
0, 1, 2,
12
b = rata-rata hasil semua percobaan Pada desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat
n
percobaan (2 = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah faktor). Penamaan formula untuk jumlah percobaan = 4 adalah formula (1) untuk formula ab untuk percobaan IV (Bolton, 1990). Respon yang ingin diukur harus dapat dikuantitatifkan. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level tertera pada tabel I.
Tabel 1. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level
Formula Faktor I Faktor II Interaksi
1 - + -
- a +
- b -
- ab + + Keterangan : Faktor I - = level rendah
- = level tinggi Faktor II - = level rendah
- = level tinggi Formula (1) = faktor 1 level rendah, faktor II level rendah Formula a = faktor 1 level tinggi, faktor II level rendah Formula b = faktor 1 level rendah, faktor II level tinggi Formula ab = faktor 1 level tinggi, faktor II level tinggi
Berdasarkan persamaan di atas, dengan substitusi secara matematika, dapat dihitung efek masing-masing faktor, maupun efek interaksi. Besarnya efek dapat dicari dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada level rendah. Konsep perhitungan efek menurut Bolton (1990) sebagai berikut :
Efek faktor I = ((a-(1)+(ab-b))/2 Efek faktor II = ((b-(1)+(ab-a))/2 Efek faktor III = ((ab-b)+(a-1))/2
H. Landasan Teori
Teh hijau mengandung senyawa polifenol yang sebagian besar berupa katekin. Katekin terdiri dari epikatekin, epikatekingalat, epigalokatekin, dan epigalokatekingalat (EGCG). EGCG merupakan polifenol teh yang berjumlah paling banyak dan diketahui memiliki khasiat sebagai antioksidan.
Sediaan effervescent yang saat ini banyak dikembangkan adalah granul dan tablet effervescent. Hal ini dikarenakan sediaan effervescent memiliki kelebihan dibandingkan sediaan oral lain seperti kapsul dan tablet. Granul
effervescent memiliki karakter khusus yaitu berkaitan dengan kemampuannya
untuk menghasilkan gelembung gas CO
2 yang berfungsi untuk menambah
kesegaran sediaan di samping itu pada sisi formula reaksi asam dan basa tersebut berfungsi dalam disintegrasi granul effervescent. Melalui sediaan granul
effervescent memungkinkan penyiapan larutan dalam waktu singkat dengan dosis
yang tepat serta dapat diberikan pada pasien yang mengalami kesulitan dalam menelan tablet atau kapsul.
Faktor yang akan dioptimasi dalam penelitian ini adalah jumlah asam sitrat sebagai sumber asam dan natrium bikarbonat sebagai sumber basa dalam menentukan respon sifat fisik (kandungan lembab, kecepatan alir, waktu larut, dan pH larutan) sediaan effervescent. Asam sitrat digunakan sebagai sumber asam karena mudah larut dalam air sedangkan sumber basa yang digunakan adalah natrium bikarbonat karena merupakan sumber karbondioksida utama dalam sediaan effervescent. Asam sitrat dan natrium bikarbonat akan bereaksi sebagai
H
3 C
6 H
5 O 7 + 3NaHCO
3
3 C
6 H
3 O 7 + 4H
2 O + 3CO
2
→ Na Dari reaksi tersebut terlihat bahwa 1 mol asam sitrat akan bereaksi dengan 3 mol natrium bikarbonat menghasilkan 3 mol karbondioksida untuk dapat menghasilkan gas CO
2 . Karbondioksida yang dihasilkan akan berperan dalam
proses pemecahan dan pelarutan granul effervescent. Jumlah asam yang paling dapat diterima dalam komposisi sediaan effervescent adalah 25% sampai 40% dari berat yang diinginkan demikian juga dengan jumlah basa yang paling dapat diterima dalam sediaan effervescent adalah 25% sampai 40%. Berat yang dijadikan ukuran dalam menentukan formula adalah sebesar 4500 mg.
Untuk menentukan komposisi formula granul effervescent yang optimum digunakan metode desain faktorial dengan dua faktor dan level. Area komposisi optimum ditentukan melalui contour plot superimposed. Desain faktorial juga digunakan untuk mengetahui faktor yang dominan dalam menentukan sifat fisik granul yang dikehendaki.