Optimasi asam fumarat dan natrium bikarbonat sebagai eksipien pada pembuatan granul effervescent ekstrak teh hijau [Camellia sinensis L.] dengan metode granulasi basah - USD Repository

  

OPTIMASI ASAM FUMARAT DAN NATRIUM BIKARBONAT

SEBAGAI EKSIPIEN PADA PEMBUATAN GRANUL

EFFERVESCENT EKSTRAK TEH HIJAU (Camellia sinensis L.)

  

DENGAN METODE GRANULASI BASAH

SKRIPSI

  Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :

  Eva Lusiana NIM : 058114091

FAKULTAS FARMASI

  

OPTIMASI ASAM FUMARAT DAN NATRIUM BIKARBONAT

SEBAGAI EKSIPIEN PADA PEMBUATAN GRANUL

EFFERVESCENT EKSTRAK TEH HIJAU (Camellia sinensis L.)

  

DENGAN METODE GRANULASI BASAH

SKRIPSI

  Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :

  Eva Lusiana NIM : 058114091

FAKULTAS FARMASI

  Sebab Aku ini mengetahui rancangan-rancangan apa yang ada pada-Ku mengenai kamu, demikianlah firman Tuhan, yaitu rancangan damai sejahtera dan bukan rancangan kecelakaan, untuk memberikan kepadamu hari depan yang penuh harapan. (Yeremia 29 : 11)

  Karya ini kupersembahkan untuk :

  Jesus Christ Keluargaku

  Teman-temanku

  

PRAKATA

  Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat, kasih karunia, dan penyertaan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul “Optimasi Asam Fumarat dan Natrium Bikarbonat sebagai Eksipien pada Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Teh Hijau (Camellia sinensis L.) dengan Metode Granulasi Basah” dengan baik sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana Farmasi di Fakultas Farmasi Program Studi Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  Penelitian dan penyusunan skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan ini, penulis secara khusus mengucapkan terima kasih kepada :

  1. Jesus Christ untuk semua berkat, anugerah, dan rencana-Nya yang selalu indah pada waktunya.

  2. Pihak PHK A3 yang telah membiayai penelitian ini.

  3. Papi, Mami, serta adik-adikku Teddy dan Denny atas segala doa dan dukungannya selama ini.

  4. Ibu Rita Suhadi, M.Si, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  5. Ibu Agatha Budi Susiana Lestari, M.Si, Apt., selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu untuk membimbing dan mendampingi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

  6. Yohanes Dwiatmaka, M.Si. selaku dosen penguji atas kritik dan saran yang telah diberikan sehingga skripsi ini jadi lebih baik.

  7. Dewi Setyaningsih, M.Sc., Apt. selaku dosen penguji atas kritik dan saran yang telah diberikan sehingga skripsi ini jadi lebih baik.

  8. Teman-teman tim effervescent green tea (Aster, Yokhe, Ceci, Erika, Uli, Lia, Hendra) atas kerja sama dan kebersamaan selama menyelesaikan skripsi ini.

  9. Sahabat-sahabatku di Kos Dewi (Nana, Nia, Fetri, Dina, Siska) serta Lisa atas persahabatan dan semua kenangan indah yang kulalui bersama kalian.

  10. Cie Novita, Astrid, Fredy, dan Edmond yang selalu memberi semangat dan dukungan kepada penulis serta bersedia menjadi tempat untuk berbagi cerita.

  11. Lina Chang, Ong, Vanny, Rias, Rio, Omega, Ilon, Alfa dan teman-teman angkatan 2005 atas kebersamaan, suka dan duka selama kuliah.

  12. Pak Musrifin, Mas Agung, Mas Ottok, Mas Iswandi, Mas Kunto, dan Pak Parlan selaku laboran yang telah banyak membantu selama penelitian.

  13. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

  Penulis menyadari bahwa dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi masyarakat dan ilmu pengetahuan.

  Yogyakarta, 28 Januari 2009 Penulis

  

INTISARI

  Salah satu tanaman yang banyak diteliti manfaatnya adalah teh (Camellia sinensis L.). Teh hijau mengandung senyawa epigallocathecin gallate (EGCG) yang diketahui mempunyai efek sebagai antioksidan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek asam fumarat, natrium bikarbonat, 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 fumarat dan natrium bikarbonat yang menghasilkan sifat fisik granul yang dikehendaki. Sifat fisik granul tersebut meliputi, kecepatan alir, kandungan lembab, waktu larut, dan pH larutan.

  Penelitian ini termasuk jenis penelitian eksperimental murni dengan dua faktor yaitu asam fumarat dan natrium bikarbonat. 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%.

  Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa tidak ada faktor yang dominan dalam menentukan kecepatan alir granul, sedangkan kandungan lembab, waktu larut, dan pH larutan dipengaruhi secara dominan oleh asam fumarat. Berdasarkan contour plot superimposed tidak ditemukan area komposisi optimum asam fumarat dan natrium bikarbonat yang menghasilkan sifat fisik granul yang dikehendaki. Kata kunci: ekstrak teh hijau, asam fumarat, natrium bikarbonat, granul

  effervescent , granulasi basah, metode desain faktorial

  

ABSTRACT

  One of the most studied plants is tea (Camellia sinensis L.). Green tea contains epigallocathecin gallate (EGCG) that had been known has an antioxidant effect. The aims of this research were to investigate the dominant effect among fumaric acid, sodium bicarbonate, or their interaction in determining physical properties of effervescent granules of green tea extract made with wet granulation method and to find out the optimum composition area of fumaric acid and sodium bicarbonate that resulted desired physical properties of effervescent granules. They were effervescent granules’ flow rate, moisture content, dissolution time, and solution’s pH.

  This research was a pure experimental study with two factors, fumaric acid and sodium bicarbonate. 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 showed that there was no dominant factor in determining granules’ flow rate. Moisture content, dissolution time, and solution’s pH determined dominantly by fumaric acid. Based on superimposed contour plot, the optimum composition area of fumaric acid and sodium bicarbonate that resulted desired physical properties of effervescent granules wasn’t found. Key words : green tea extract, fumaric acid, sodium bicarbonate, effervescent granules, wet granulation, factorial design method

  

DAFTAR ISI

  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 ............................................................................... 4

  1. Tujuan umum ............................................................................... 4

  2. Tujuan khusus .............................................................................. 4

  A.

  2. Natrium bikarbonat ...................................................................... 11

  2. Kandungan lembab ....................................................................... 14

  1. Kecepatan alir ............................................................................... 13

  F. Sifat Fisik Granul Effervescent ........................................................... 13

  5. Polivinilpirolidon (PVP) .............................................................. 13

  4. Aspartam ...................................................................................... 12

  3. Laktosa ......................................................................................... 12

  1. Asam fumarat ............................................................................... 11

  Teh (Camellia sinensis L.)................................................................... 6 1.

  E. Pemerian Bahan .................................................................................. 11

  3. Dengan cairan reaktif .................................................................... 11

  2. Dengan cairan non reaktif ............................................................. 10

  Dengan panas ................................................................................ 10

  Granulasi Basah .................................................................................. 10 1.

  Keterangan botani ......................................................................... 6 2. Penggolongan ............................................................................... 6 3. Kandungan kimia ......................................................................... 6 4. Kegunaan ...................................................................................... 8 B. Ekstrak ................................................................................................ 8 C. Granul Effervescent ............................................................................ 9 D.

  3. Waktu larut ................................................................................... 14 4. pH larutan ..................................................................................... 14

  H.

  Landasan Teori ................................................................................... 16 I. Hipotesis ............................................................................................ 18

  BAB III. METODE PENELITIAN ....................................................………... 19 A. Jenis dan Rancangan Penelitian ......................................................... 19 B. Variabel Penelitian ........................................................................... 19 C. Definisi Operasional .......................................................................... 19 D. Bahan Penelitian ............................................................................... 21 E. Alat Penelitian .................................................................................. 21 F. Tata Cara Penelitian ......................................................................... 21

  1. Pemeriksaan kualitas ekstrak teh hijau ………………………... 21

  2. Penentuan dosis ekstrak kering teh hijau ..................................... 22

  3. Penentuan level rendah dan level tinggi asam fumarat dan natrium bikarbonat dalam sediaan granul effervescent ekstrak teh hijau ........................................................................................ 22

  4. Formula granul effervescent ekstrak teh hijau dengan kombinasi asam fumarat dan natrium bikarbonat …………………………. 24

  5. Pembuatan granul effervescent dengan metode granulasi basah .. 24

  6. Pemeriksaan sifat fisik granul effervescent …………………….. 25

  7. Uji homogenitas campuran …………………………………….. 26

  G. Analisis Data ..................................................................................... 26

  BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .....................................................… 28 A. Pemeriksaan kualitas ekstrak teh hijau …………………………….. 28

  C.

  Uji sifat fisik granul ........................................................................... 34 1.

  Kecepatan alir .............................................................................. 35 2. Kandungan lembab ...................................................................... 38 3. Waktu larut .................................................................................. 40 4. pH larutan .................................................................................... 43 D. Optimasi formula .............................................................................. 46 1.

  Kecepatan alir .............................................................................. 46 2. Kandungan lembab ...................................................................... 47 3. Waktu larut .................................................................................. 48

  4. pH larutan .................................................................................... 49

  E. Prediksi kandungan CO

  2

  teoritis ....................................................... 50

  F. Prospek hasil penelitian ..................................................................... 51

  BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 53 A. Kesimpulan ........................................................................................ 53 B. Saran .................................................................................................. 53 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 54 LAMPIRAN ..................................................................................................... 58 BIOGRAFI PENULIS ..................................................................................... 92

  

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Notasi formula desain faktorial ...................................................... 15 Tabel II. Formula granul effervescent ekstrak teh hijau ............................... 24 Tabel III. Hasil uji sifat fisik granul effervescent........................................... 35 Tabel IV. Hasil perhitungan efek terhadap sifat fisik granul effervescent ..... 35 Tabel V. Hasil perhitungan Yate's treatment pada respon kecepatan alir granul ............................................................................................. 37 Tabel VI. Hasil perhitungan Yate's treatment pada respon kandungan lembab granul ................................................................................ 40 Tabel VII. Hasil perhitungan Yate's treatment pada respon waktu larut granul ............................................................................................. 43 Tabel VIII. Hasil perhitungan Yate's treatment pada respon pH larutan .......... 45 Tabel IX. Hasil perhitungan kadar CO total ................................................. 51

  

2

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Struktur EGCG (-) epigallocatechin-3-gallate; EGC (-) epigallocatechin; ECG (-) epicatechin-3-gallate; dan EC (-) epicatechin ................................................................. 7

  Gambar 2. Grafik hubungan pengaruh asam fumarat (a) dan natrium bikarbonat (b) terhadap kecepatan alir granul ............................. 36 Gambar 3. Grafik hubungan pengaruh asam fumarat (a) dan natrium bikarbonat (b) terhadap kandungan lembab granul ...................... 39 Gambar 4. Grafik hubungan pengaruh asam fumarat (a) dan natrium bikarbonat (b) terhadap waktu larut granul .................................. 42 Gambar 5. Grafik hubungan pengaruh asam fumarat (a) dan natrium bikarbonat (b) terhadap pH larutan .............................................. 44 Gambar 6. Contour plot kecepatan alir granul effervescent.......................... 47 Gambar 7. Contour plot kandungan lembab granul effervescent.................. 48 Gambar 8. Contour plot waktu larut granul effervescent............................... 49 Gambar 9. Contour plot pH larutan effervescent........................................... 50

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1 Certificate of Anayisis ekstrak teh hijau ..................................... 58 Lampiran 2. Dokumentasi ................................................................................ 59 Lampiran 3. Perhitungan level asam fumarat dan natrium bikarbonat ........... 60 Lampiran 4. Data Penimbangan Formula, Notasi dan Formula Desain

  Faktorial ...................................................................................... 62 Lampiran 5. Data kandungan lembab ekstrak, kadar EGCG dalam ekstrak, uji sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau, dan uji homogenitas................................................................................. 63

  Lampiran 6. Perhitungan persamaan desain faktorial ...................................... 67 Lampiran 7. Perhitungan Yate’s treatment........................................................ 78 Lampiran 8. Perhitungan prediksi kandungan CO teoritis dalam larutan

  2

  granul effervescent ...................................................................... 89

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Salah satu tanaman yang banyak diteliti manfaatnya adalah teh (Camellia

  

sinensis L.). Berdasarkan proses pengolahannya, teh diklasifikasikan ke dalam

  tiga jenis, yaitu teh fermentasi (teh hitam), teh semi fermentasi (teh oolong), dan teh tanpa fermentasi (teh hijau). Selain dapat dikonsumsi sebagai minuman, teh juga dapat digunakan sebagai obat tradisional. Sejumlah penelitian secara epidemiologi dan farmakologi menyatakan bahwa ekstrak teh hijau mempunyai pengaruh antioksidan yang kuat. Beberapa penelitian terakhir menyebutkan bahwa keempat komponen polifenol teh, (-) epigalokatekin galat (EGCG), (-) epikatekin galat (ECG), (-) epigalokatekin (EGC), dan (-) epikatekin (EC) merupakan antioksidan yang penting (Rohdiana, 2001). EGCG merupakan konstituen yang utama dan mempunyai sifat antioksidan tertinggi dalam teh hijau (Chen, Tipoe, Liong, So, Leung, Tom, Fung, dan Nanji, 2004).

  Selama ini teh lebih banyak dikonsumsi dalam bentuk teh tubruk, teh celup, dan larutan teh. Keterbatasan inilah yang melatarbelakangi perlunya pengembangan formulasi bentuk sediaan berbahan dasar teh hijau. Pengembangan formulasi ini diharapkan dapat membuat sediaan teh hijau semakin acceptable di masyarakat. Acceptable di sini berarti membuat sediaan tersebut menjadi lebih menarik, lebih diminati, dan lebih mudah diterima di masyarakat. Bentuk sediaan granul effervescent dipilih sebagai pengembangan formulasi dari ekstrak teh hijau karena memiliki kelebihan dibandingkan dengan bentuk sediaan solid oral konvensional lain seperti tablet dan kapsul. Sediaan granul effervescent memungkinkan penyiapan larutan dalam waktu seketika, 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 yang dapat menutupi rasa beberapa obat tertentu (Mohrle, 1989). Jika dibandingkan dengan bentuk sediaan larutan, keunggulan granul effervescent terletak pada sensasi segar yang dihasilkan dari reaksi antara sumber asam dan sumber basa. Selain itu, granul effervescent ini memiliki dosis EGCG yang telah diketahui dengan pasti sehingga memperkuat fungsinya sebagai antioksidan.

  Asam dan basa merupakan komposisi yang penting dalam sediaan

  

effervescent karena keduanya akan bereaksi dengan adanya air menghasilkan gas

  CO yang berfungsi membantu kelarutan. Salah satu sumber asam yang banyak

  2

  digunakan adalah asam fumarat karena bersifat tidak higroskopis (Swarbrick dan Boylan, 1992), sedangkan sebagai sumber basa yang utama digunakan natrium bikarbonat (Mohrle, 1989).

  Penelitian ini bertujuan untuk mencari komposisi formula granul

  

effervescent ekstrak teh yang optimum menggunakan metode desain faktorial

  dengan dua faktor yaitu asam fumarat dan natrium bikarbonat, serta dua level yaitu level rendah dan level tinggi. Metode pembuatan granul yang dipilih adalah granulasi basah karena metode ini mempunyai kelebihan yaitu dapat segregasi komponen-komponen serbuk (Bandelin, 1989). Area komposisi yang optimum dapat diperoleh melalui contour plot superimposed. Selain itu, melalui penelitian ini juga diketahui efek faktor mana di antara asam fumarat, natrium bikarbonat atau interaksi keduanya yang dominan dalam menentukan sifat fisik granul yang dihasilkan.

  1. Permasalahan a.

  Apakah ekstrak teh hijau dapat diformulasikan menjadi sediaan granul

  effervescent yang memenuhi persyaratan kualitas? b.

  Manakah di antara asam fumarat, natrium bikarbonat, atau interaksi keduanya yang bersifat dominan dalam mempengaruhi respon sifat fisik granul

  effervescent ekstrak teh hijau?

  c. Apakah ditemukan area optimum komposisi asam fumarat dan natrium bikarbonat dalam contour plot superimposed yang menghasilkan sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau yang dikehendaki?

  2. Keaslian penelitian

  Penelitian sejenis pernah dilakukan oleh Puspita (2007) dengan judul Optimasi Campuran Natrium Sitrat-Asam Fumarat dan Natrium Bikarbonat Sebagai Eksipien Dalam Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) Secara Granulasi Basah Dengan Metode Desain Faktorial, serta oleh Rantiasih (2007) dengan judul Optimasi Campuran Asam Tartrat-Asam Fumarat Sebagai Eksipien Dalam Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) Secara Granulasi Basah penelitian mengenai optimasi asam fumarat dan natrium bikarbonat sebagai eksipien pada pembuatan granul effervescent ekstrak teh hijau (Camellia sinensis L.) dengan metode granulasi basah belum pernah dilakukan.

3. Manfaat penelitian a.

  Manfaat teoritis Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan, khususnya mengenai penggunaan asam fumarat dan natrium bikarbonat dalam pembuatan granul effervescent ekstrak teh hijau.

  b.

  Manfaat praktis Melalui penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan sediaan granul

  effervescent ekstrak teh hijau yang bermanfaat dan dapat diterima oleh masyarakat.

B. Tujuan Penelitian

  1. Tujuan umum :

  Menghasilkan granul effervescent ekstrak teh hijau yang mempunyai sifat fisik yang dikehendaki.

  2. Tujuan khusus :

  a. Mengetahui apakah ekstrak teh hijau dapat diformulasikan menjadi sediaan granul effervescent yang memenuhi persyaratan kualitas b. Mengetahui manakah di antara asam fumarat, natrium bikarbonat, atau interaksi keduanya yang bersifat dominan dalam mempengaruhi sifat fisik c.

  Mengetahui apakah ditemukan area optimum komposisi asam fumarat dan natrium bikarbonat dalam contour plot superimposed yang menghasilkan sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau yang dikehendaki.

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Teh (Camellia sinensis L.) 1. Keterangan botani Teh (Camellia sinensis L.) termasuk dalam suku Theaceae, dengan

  sinonim Camellia bohea Griff., C. sinensis (L.) O.K., C. theifera Dyer., Thea

  

sinensis L., T. assamica Mast., T. cochinchinensis Lour., T. cantoniensis Lour.,

T. chinensis Sims., T. viridis L. (Dalimartha, 1999).

  2. Penggolongan

  Secara umum berdasarkan cara/proses pengolahannya, teh dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis, yaitu teh hijau, teh oolong, dan teh hitam. Teh hijau dibuat dengan cara menginaktifasi enzim oksidase/fenolase yang ada dalam pucuk daun teh segar, dengan cara pemanasan atau penguapan menggunakan uap panas sehingga oksidasi enzimatik terhadap katekin dapat dicegah. Teh hitam dibuat dengan cara memanfaatkan terjadinya oksidasi enzimatis terhadap kandungan katekin teh. Sementara, teh oolong dihasilkan melalui proses pemanasan yang dilakukan segera setelah proses rolling/penggulungan daun, dengan tujuan untuk menghentikan proses fermentasi. Oleh karena itu, teh oolong disebut sebagai teh semi-fermentasi (Hartoyo, 2003).

  3. Kandungan kimia

  Teh hijau mengandung senyawa polifenol, kafein, teofilin, dan bobot kering (Shaheen, Hossen, Ahmed, Amran, 2006). Polifenol teh hijau terdiri dari (-) epigalokatekin galat (EGCG), (-) epigalokatekin, (-) epikatekin galat, dan (-) epikatekin. EGCG merupakan konstituen yang utama dan mempunyai sifat antioksidan tertinggi dalam teh hijau (Chen et al, 2004).

  

OH

OH HO O R ₁ OR

₂

OH R

  

2

R

  1 OH H H EC O H EGC OH OH H galat = ECG

  EGCG OH galat

  OH

Gambar 1. Struktur EGCG (-)epigallocatechin-3-gallate; EGC (-)epigallocatechin;

ECG (-)epicatechin-3-gallate; dan EC (-)epicatechin

  

(Henning, Niu, Lee, Thames,Minutti, Wang, Go, Heber, 2004)

  Senyawa polifenol sangat peka terhadap oksidasi udara dalam larutan netral atau basa. Sekitar 50% fenol akan teroksidasi pada pH 9 - 10 (Singleton dan Rossi, 1965).

  EGCG merupakan senyawa yang tidak higroskopis, larut dalam air dan memiliki kelarutan tertinggi pada pH 5-7. Penelitian mengenai stabilitas EGCG dalam larutan dilakukan pada konsentrasi 10mg/ml EGCG pada pH 4-9. Stabilitas EGCG yang tertinggi adalah pada pH 5 (Kellar, Poshni, He, Penzotti, Bedu-Addo, o

  Payne, 2005). Kelarutan EGCG adalah sebesar 25 mg/ml pada 25

  C. LD EGCG

  50 untuk penggunaan oral pada tikus adalah sebesar 2170mg/kg (Anonim, 2005a).

4. Kegunaan

  Polifenol dalam teh hijau, yang bertindak sebagai antioksidan, dapat menghambat pertumbuhan sel-sel kanker yang ada. Aktivitas antioksidan ini telah banyak dibuktikan melalui penelitian in vitro (Henning et al, 2004). Polifenol teh hijau, terutama EGCG, dapat meningkatkan sistem antioksidan alami dalam tubuh dan menangkap radikal bebas yang merusak sel dalam tubuh (Anonim, 2005b).

B. Ekstrak

  Ekstrak adalah sediaan kering, kental, atau cair dibuat dengan menyari simplisia nabati atau hewani menurut cara yang cocok, di luar pengaruh cahaya matahari langsung (Anonim, 1979). Berdasarkan sifat-sifatnya, ekstrak dapat dikelompokkan menjadi :

  1. Ekstrak encer (extractum tenue) : Sediaan ini memiliki konsistensi madu dan dapat dituang.

  2. Ekstrak kental (extractum spissum) : Sediaan ini liat dalam keadaan dingin dan tidak dapat dituang. Kandungan airnya berjumlah sampai 30%.

  3. Ekstrak kering (extractum siccum) : Memiliki konsistensi kering dan mudah digosokkan. Melalui penguapan cairan pengekstraksi dan pengeringan sisanya terbentuk suatu produk, yang sebaiknya menunjukkan kandungan lembab tidak lebih dari 5%.

  4. Ekstrak cair (extractum fluidum) : Sediaan ini dibuat sedemikian sehingga 1 bagian jamu sesuai dengan 2 bagian (kadang-kadang juga satu bagian) ekstrak cair (Voigt, 1994).

C. Granul Effervescent

  Granul effervescent merupakan granul atau serbuk kasar sampai kasar sekali dan mengandung unsur obat dalam campuran kering, biasanya terdiri dari campuran natrium bikarbonat, asam sitrat, dan asam tartrat yang bila ditambahkan dengan air, asam dan basanya akan bereaksi membebaskan karbondioksida (CO )

  2

  sehingga menghasilkan buih. Granul effervescent sangat cocok untuk produk dengan rasa yang pahit dan asin karena akan menutupi rasa tersebut (Ansel, 1989). Reaksi effervescent yang terjadi adalah sebagai berikut :

  Asam + garam karbonat + garam asam + H O → CO

  2

  2 Saat terjadi reaksi, akan dihasilkan lebih banyak air. Oleh karena itu, sediaan

effervescent harus diformulasikan dengan hati-hati. Semua bahan yang digunakan

harus anhidrat dan dijaga tetap kering (Rau, 2001).

  Keuntungan sediaan granul effervescent adalah memungkinkan penyiapan larutan dalam waktu seketika, serta memberikan rasa yang enak dan segar karena terjadi reaksi karbonasi yang dapat menutupi rasa beberapa obat tertentu (Mohrle, 1989). Selain itu, sediaan effervescent dapat diberikan pada pasien yang kesulitan menelan kapsul atau tablet. Kerugian sediaan effervescent adalah tidak stabil dengan adanya lembab serta lebih mahal jika dibandingkan dengan larutan atau

D. Granulasi Basah

  Teknik granulasi basah meliputi pencampuran bahan kering dengan cairan penggranul untuk menghasilkan massa yang dapat digranul. Massa tersebut diperkecil ukuran partikelnya sehingga memiliki distribusi ukuran partikel yang optimum kemudian dikeringkan untuk menghasilkan granul yang kompresibel.

  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 sampai cairan terdistribusi merata pada campuran. Bahan pengikat larut alkohol 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).

  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).

E. Pemerian Bahan 1.

   Asam fumarat

  Asam fumarat adalah serbuk kristalin berwarna putih, tidak berbau atau hampir tidak berbau. Kelarutannya dalam air adalah 4,5g/L dan dalam etanol

  o

  (100%) 36g/L pada suhu 20

  C. Isotermal sorpsi menunjukkan bahwa asam fumarat adalah senyawa yang tidak higroskopis (Swarbrick dan Boylan, 1992).

2. Natrium bikarbonat

  Natrium bikarbonat mengandung tidak kurang dari 99,0% dan tidak lebih dari 100,5% NaHCO , dihitung terhadap zat yang telah dikeringkan. Pemeriannya

  3

  berupa serbuk hablur, putih. Stabil di udara kering, tetapi dalam udara lembab secara perlahan-lahan terurai. Kelarutan : larut dalam air, tidak larut dalam etanol

  o

  (Anonim, 1995). Pemanasan pada suhu mulai 50 C akan mengubah bikarbonat menjadi karbonat (Swarbrick dan Boylan, 1992).

  3. Laktosa

  Laktosa adalah gula yang diperoleh dari susu. Dalam bentuk anhidrat atau mengandung satu molekul air hidrat. Pemerian berupa serbuk atau masa hablur, keras, putih atau putih krem. Tidak berbau dan rasa sedikit manis. Stabil di udara, tetapi mudah menyerap bau. Pada kelembaban ruangan 80% atau lebih dapat terjadi pertumbuhan mikroba (Rowe, Sheskey, dan Owen, 2006). Kelarutan mudah (dan pelan-pelan) larut dalam air dan lebih mudah dalam air mendidih; sangat sukar larut dalam etanol; tidak larut dalam kloroform dan dalam eter (Anonim, 1995).

  4. Aspartam

  Aspartam mempunyai tingkat kemanisan kira-kira 200 kali lebih manis dibandingkan sukrosa serta tidak memiliki aftertaste yang menonjol.

  Kemanisannya dapat ditingkatkan dengan natrium bikarbonat, garam glukonat, dan laktosa (Allen, 2002). Aspartam stabil dalam bentuk kering, tetapi dapat terhidrolisis dengan adanya lembab membentuk L-aspartil-L-fenilalanin dan 3- benzil-6-karboksimetil-2,5-diketopiperazin (Rowe et al, 2006). Dalam bentuk

  o

  kering, lebih dari 80% aspartam terdekomposisi setelah 4 jam pada suhu 150 C.

  o

  Di bawah kondisi penyimpanan normal 25

  C, aspartam kering tidak akan terdekomposisi (Wahlen, 1998).

  Dalam bentuk larutan, aspartam akan mudah terdegradasi menjadi diketopiperazin, meskipun demikian terjadinya dekomposisi dapat diminimalkan dengan mengkonsumsi minuman tersebut (contoh: teh, kopi) dalam waktu singkat

5. Polivinilpirolidon (PVP)

  Polivinilpirolidon adalah hasil polimerisasi 1-vinilpirolid-2-on. Dalam berbagai bentuk bentuk polimer dengan rumus molekul (C H NO) , bobot

  6 9 n

  molekul berkisar antara 10.000 hingga 700.000. Pemerian berupa serbuk putih atau putih kekuningan; berbau lemah atau tidak berbau; higroskopik. Kelarutan mudah larut dalam air, dalam etanol (95%) P dan dalam kloroform P, praktis tidak larut dalam eter P (Anonim, 1979).

F. Sifat Fisik Granul Effervescent 1. Kecepatan alir

  Partikel padat akan tarik menarik satu dengan yang lain, gaya yang timbul sebagian besar merupakan gaya permukaan. Gaya ini dapat mempengaruhi sifat alir dari suatu sediaan padat. Banyak metode yang dapat digunakan untuk mengukur gaya antar partikel, di antaranya sudut geming, penetapan shear

  

strength , dan pengukuran kecepatan alir hopper (Gordon, Rosanske, dan Fonner,

1990).

  Untuk pengukuran dengan hopper dapat dilakukan dengan cara 100gram serbuk dimasukkan ke dalam corong dengan ukuran yang telah ditentukan. Waktu yang diperlukan oleh semua partikel untuk mengalir keluar dari corong dicatat sebagai waktu alir serbuk. Menurut Guyot, apabila waktu yang diperlukan oleh 100g serbuk untuk mengalir lebih dari 10 detik (T > 10 detik) maka dalam fabrikasi skala industri akan dijumpai kesulitan dalam hal regularitas bentuk

  2. Kandungan lembab

  Keseimbangan kandungan lembab dapat mempengaruhi aliran dan karakteristik kompresi serbuk, kekerasan granul dan tablet, serta stabilitas obat (Wedke, Serajudin, dan Jacobson, 1989). Persyaratan kandungan lembab untuk granul effervescent antara 0,4%-0,7% (Fausett, Gayser, dan Dash, 2000).

  3. Waktu larut

  Granul effervescent diharapkan membentuk larutan yang jernih dimana residu dari bahan-bahan yang tidak larut terbentuk seminimal mungkin (Swarbrick dan Boylan, 1992). Waktu larut sediaan effervescent adalah 1-2,5 menit (60-150

  o detik) pada suhu 25 C (Wehling dan Fred, 2004).

  4. pH larutan

  EGCG memiliki kelarutan yang baik dalam air dan memiliki kelarutan tertinggi pada pH larutan antara 5-7. Stabilitas EGCG dalam larutan adalah pada pH 4-9, tetapi stabilitas tertinggi adalah pada pH 5 (Kellar et al, 2005). Pengukuran pH larutan yang konsisten menunjukkan distribusi bahan yang baik dalam granul. Variasi pH larutan yang luas menunjukkan granulasi yang tidak homogen (Mohrle, 1989).

G. Desain Faktorial

  Desain faktorial adalah desain optimasi yang dipilih untuk menentukan pengaruh secara simultan dari beberapa faktor dan interaksinya. Desain faktorial yang diperoleh dari analisis tersebut berupa persamaan matematika (Bolton, 1990).

  

Tabel 1. Notasi Formula Desain Faktorial

Formula A B Interaksi

• 1 -
• a + b - - +
• ab + Keterangan :

  = level rendah -

• = level tinggi 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 Persamaan umum untuk desain faktorial adalah :

  Y = b + b X + b X + b

  X X (1)

  1 A

  2 B

  12 A B

  Y = respon hasil atau sifat yang diamati

  X X = level faktor A dan B

A, B

  b , b , b , b = koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan

  1

  2

12 Besarnya efek dapat dihitung dengan mengurangkan rata-rata respon pada

  level tinggi dengan rata-rata respon pada level rendah (Bolton, 1990)

  ab a b (

  1 )

  

{ } { − }

• Efek faktor A = (2)

  2

  ab b a (

  1 )

  { } { + − } +

  Efek faktor B = (3)

  2 Interaksi dapat diketahui dari grafik hubungan respon dan level faktor. Jika kurva menunjukkan garis sejajar, maka dapat dikatakan bahwa tidak ada interaksi antar eksipien dalam menentukan respon. Jika kurva menunjukkan garis yang tidak sejajar, maka dapat dikatakan bahwa ada interaksi antar eksipien dalam menentukan respon (Bolton, 1990).

  Kelebihan dari desain faktorial antara lain mempunyai efisiensi yang tinggi dalam menentukan efek yang utama, dapat memprediksi adanya interaksi, kesimpulan yang diperoleh dapat diaplikasikan pada rentang kondisi yang lebar (Bolton, 1990).

H. Landasan Teori

  Teh hijau mengandung senyawa polifenol yang sebagian besar berupa katekin. Katekin terdiri dari epikatekin, epikatekingalat, epigalokatekin, dan epigalokatekingalat (EGCG). Di antara keempat senyawa tersebut, EGCG memiliki potensi antioksidan yang tertinggi karena jika dilihat dari strukturnya EGCG memiliki gugus hidroksil yang paling banyak, dimana gugus hidroksil dapat menyumbangkan atom hidrogen yang dimilikinya untuk menstabilkan radikal bebas. EGCG memiliki kelarutan tertinggi pada pH larutan 5-7 serta stabil pada pH larutan 4-9, dimana stabilitas tertinggi adalah pada pH 5. Sediaan

  

effervescent yang dihasilkan diharapkan memiliki pH larutan pada kisaran 5-7

sehingga stabilitas EGCG dapat terjaga.

  Sebagai pengembangan formulasi sediaan ekstrak teh hijau dipilih bentuk bentuk sediaan solid oral konvensional lain seperti tablet dan kapsul yaitu penyiapan larutan dalam waktu yang cepat dan memudahkan orang yang sukar menelan. Jika dibandingkan dengan bentuk sediaan larutan, keunggulan granul

  

effervescent terletak pada sensasi segar yang dihasilkan dari reaksi antara sumber

  asam dan sumber basa. Selain itu, granul effervescent ini memiliki dosis EGCG yang telah diketahui dengan pasti sehingga memperkuat fungsinya sebagai antioksidan.

  Sumber asam yang digunakan adalah asam fumarat yang bersifat tidak higroskopis, sedangkan untuk sumber basa digunakan natrium bikarbonat karena merupakan sumber karbondioksida utama dalam effervescent. Pada penelitian ini digunakan level rendah asam fumarat sebesar 15% dan level tinggi asam fumarat sebesar 25% dari bobot total satu formula, yaitu 4000mg. Dengan demikian, untuk level rendah dibutuhkan asam fumarat sebanyak 600mg, sedangkan untuk level tinggi dibutuhkan asam fumarat sebanyak 1000mg. Perhitungan natrium bikarbonat dilakukan secara stoikiometri dan diperoleh hasil level rendah sebesar 784mg dan level tinggi sebesar 1445mg. Salah satu metode yang dapat digunakan dalam pembuatan granul effervescent adalah granulasi basah dengan cairan non reaktif yaitu etanol. Kelebihan metode ini adalah dapat meningkatkan sifat alir, meminimalkan debu dan mencegah segregasi komponen serbuk.

  Untuk menentukan komposisi formula granul effervescent yang optimum digunakan metode desain faktorial dengan dua faktor dan level. Area komposisi optimum diperoleh melalui contour plot superimposed. Desain faktorial juga sifat fisik granul yang dikehendaki. Sifat fisik tersebut meliputi kecepatan alir, kandungan lembab, waktu larut, dan pH larutan.

I. Hipotesis 1.

  Ekstrak teh hijau dapat diformulasikan menjadi sediaan effervescent yang memenuhi persyaratan kualitas karena zat aktif EGCG bersifat larut dalam air

2. Efek faktor yang dominan dalam menentukan sifat fisik granul effervescent dapat ditentukan dengan metode desain faktorial.

  3. Terdapat area komposisi optimum asam fumarat dan natrium bikarbonat dalam contour plot superimposed yang menghasilkan sifat fisik granul

  effervescent ekstrak teh hijau yang dikehendaki.

BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis dan rancangan penelitian Penelitian ini termasuk jenis penelitian eksperimental murni menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor dan dua level. B. Variabel Penelitian Variabel-variabel dalam penelitian ini yaitu :

  1. Variabel bebas Asam fumarat (level rendah : 600mg dan level tinggi : 1000mg); Natrium bikarbonat (level rendah : 874mg dan level tinggi : 1445mg).

  2. Variabel tergantung Sifat fisik granul yang meliputi : kecepatan alir, kandungan lembab, waktu larut, dan pH larutan.

  3. Variabel pengacau terkendali

  o

  Suhu ruangan ( ± 18

  C), kelembaban ruangan (55%), suhu pengeringan bahan

  o

  dan granul (

  C), lama dan kecepatan pencampuran serbuk (20 menit, ± 40 20rpm), lama dan kecepatan pencampuran granul (1 menit, 20rpm).

C. Definisi Operasional

  1. Granul effervescent ekstrak teh hijau merupakan granul yang mengandung asam dan natrium bikarbonat sebagai sumber basa, yang bila ditambahkan dengan air akan bereaksi membebaskan karbondioksida (CO ) sehingga

  2 menghasilkan buih.

  2. Ekstrak teh hijau adalah ekstrak kering dari tanaman teh hijau yang diperoleh dari PT. Sido Muncul yang mengandung EGCG sebanyak 7,14% pada kondisi kandungan lembab 3%.

  3. Sifat fisik granul effervescent adalah parameter yang menentukan apakah granul yang dihasilkan memenuhi persyaratan, meliputi kecepatan alir, kandungan lembab, waktu larut, dan pH larutan.

  4. Eksipien adalah bahan-bahan tambahan dalam pembuatan granul effervescent ekstrak teh hijau yang berupa sumber asam (asam fumarat), sumber basa (natrium bikarbonat), laktosa, aspartam, dan PVP.

  5. Faktor adalah besaran yang memberikan pengaruh terhadap respon. Dalam penelitian ini digunakan dua faktor yaitu asam fumarat dan natrium bikarbonat.

  6. Level adalah nilai atau tetapan untuk faktor. Level yang digunakan dalam penelitian ini ada dua macam yaitu level rendah (asam fumarat sebanyak 600mg dan natrium bikarbonat sebanyak 874mg) dan level tinggi (asam fumarat sebanyak 1000mg dan natrium bikarbonat sebanyak 1445mg).

  7. Respon adalah besaran yang dapat dikuantifikasikan dan diamati. Dalam penelitian ini respon adalah hasil percobaan sifat fisik granul effervescent (kecepatan alir, kandungan lembab, waktu larut, dan pH larutan).