preparasi dan evaluasi eksipien ko-proses pati …
TRANSCRIPT
PREPARASI DAN EVALUASI EKSIPIEN
KO-PROSES PATI GANYONG (Canna indica L)
PREGELATINASI-HPMC SEBAGAI EKSIPIEN TABLET
KEMPA LANGSUNG
LAPORAN TUGAS AKHIR
Aprianti Trisna Dewi
11151049
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS BHAKTI KENCANA
BANDUNG
2019
i
ABSTRAK
PREPARASI DAN EVALUASI EKSIPIEN KO-PROSES PATI
GANYONG (Canna indica L) PREGELATINASI-HPMC
SEBAGAI EKSIPIEN TABLET KEMPA LANGSUNG
Oleh :
Aprianti Trisna Dewi
11151049
Penggunaan eksipien di Indonesia umumnya masih banyak yang
diimpor, diantaranya adalah pati yang merupakan eksipien utama
dalam sediaan tablet. Pati berasal dari bahan alam, salah satunya
adalah umbi ganyong (Canna indica L) yang pemanfaatannya belum
dilakukan secara optimal. Pati alami memiliki sifat alir dan
kompresibilitas yang kurang baik, sehingga perlu dilakukan
modifikasi. Namun, hasil dari modifikasi memiliki daya ikat yang
rendah sehingga perlu dilanjutkan untuk membuat eksipien ko-
proses. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui karakteristik sifat
fisik granul eksipien ko-proses dan sifat fisik tablet yang dikempa
langsung menggunakan bahan filler-binder dari hasil eksipien ko-
proses. Modifikasi pati dilakukan secara pregelatinasi sempurna dan
pembuatan eksipien ko-proses dikombinasikan dengan polimer
HPMC. Pembuatan eksipien ko-proses terbagi menjadi 4 formulasi
yaitu Fo1 pati alami-HPMC (3:1) dan Fo2-Fo4 pati modifikasi-
HPMC (4:1), (3:1), dan (2:1). Dilanjutkan pembuatan tablet secara
kempa langsung menggunakan filler-binder yang berbeda yaitu F1
(koproses Fo1), F2 (koproses Fo4), dan F3 (avicel Ph 102) sebagai
pembanding. Hasil dari penelitian adalah modifikasi pati dapat
meningkatkan sifat alir dan kompresibilitas dari pati alami secara
signifikan, ko-proses Fo4 merupakan formula terbaik dilihat dari
hasil sifat alir dan kompresibilitasnya, dan penggunaan filler-binder
dari hasil ko-proses memberikan sifat fisik tablet yang baik.
Kata Kunci : HPMC, kempa langsung, ko-proses, pati ganyong,
pregelatinasi
ii
ABSTRACT
PREPARATION AND EVALUATION CO-PROCESS
EXCIPIENT OF PREGELATINATION CANNA STARCH
(Canna indica L) HPMC AS AN EXCIPIENT DIRECT
COMPRESSION TABLET
Oleh :
Aprianti Trisna Dewi
11151049
In general, Indonesia still using a lot of imported excipient,
including starch which is the main excipient in tablet preparations.
Starch comes from natural ingredients, one of the examples is canna
tuber (Canna indica L) whose utilization has not been carried out
optimally. Natural starch has a poor flow ability and
compressibility, modification need to be done to fix this limitation.
However, the result from modification has a low binding capacity so
it needs to be continued to make co-processes excipient. The purpose
of this research is to find out the physical characteristic of co-
processes excipient granule and physical properties of direct-
compression tablet using filler-binder material from the result of co-
processes excipient. Starch modification done by fully pre-
gelatinization and production of co-processes excipient combined
with HPMC. Co-processes excipient production divided into 4
formulation which is Fo1 natural starch-HPMC (3:1) and Fo2-Fo4
modified starch-HPMC (4:1), (3:1), and (2:1). Continued with tablet
production by direct compression using different filler binder which
is F1 (co-processes Fo1), F2 (co-processes Fo4) and F3 (avicel pH
102) as comparison. The result of the research is modified starch
can increase flow and compressibility from natural starch
significantly, co-process Fo4 is the best formula seen from the result
of flow and compressibility, and usage of filler-binder from co-
processes giving a good physical properties for tablet.
Keywords : canna starch, co-process, direct compression, HPMC,
pregelatinization,
iii
iv
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI
Skripsi yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di
Perpustakan Universitas Bhakti Kencana dan terbuka untuk umum.
Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau
peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus
disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.
Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh skripsi
haruslah seizin Ketua Program Studi di lingkungan Universitas
Bhakti Kencana.
v
HALAMAN PERUNTUKAN
Dipersembahkan kepada kedua orangtua tercinta, keluarga, dan
teman seperjuangan.
vi
KATA PENGANTAR
Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha
Penyayang. Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena
berkat rahmat, hidayah, dan karunia-Nya maka penulis dapat
menyelesaikan laporan Tugas Akhir dengan judul : “PREPARASI
DAN EVALUASI EKSIPIEN KO-PROSES PATI GANYONG
(Canna indica L) PREGELATINASI-HPMC SEBAGAI EKSIPIEN
TABLET KEMPA LANGSUNG”. Laporan tugas akhir ini disusun
untuk memenuhi salah satu persyaratan kelulusan Program Strata 1
Farmasi Universitas Bhakti Kencana. Menyadari adanya
keterbatasan ilmu penulis miliki, penulis tetap berusaha sesuai
dengan kemampuan yang penulis miliki di dalam penyelesaian
laporan tugas akhir ini. Selanjutnya harapan dari penulis, semoga
laporan tugas akhir ini bermanfaat baik bagi yang berkepentingan
maupun masyarakat umum dan juga civitas akademik Universitas
Bhakti Kencana.
Perkenalkanlah penulis mengucapkan terima kasih yang tidak
terhingga, kepada yang terhormat :
1. Kedua orang tua penulis beserta keluarga besar yang selalu
senantiasa memberikan doa, dukungan, dan bantuan moril
selama kuliah dan menyusun laporan tugas akhir ini.
2. Ibu Deny Puriyani Azhary, M.Si., Apt dan Ibu Ira Adiyati
Rum, M.Si selaku dosen pembimbing utama dan
pembimbing serta yang telah bersedia meluangkan
vii
waktunya untuk membimbing dan mengarahkan penulis
dari persiapan hingga selesainya laporan tugas akhir ini.
3. Seluruh dosen yang telah memberikan ilmu dan bimibingan
selama perkuliahan di Universitas Bhakti Kencana dan
seluruh staf yang telah banyak memberikan bantuan selama
perkuliahan.
4. Teman-teman seperjuangan kelas FA2 yang tidak bisa
disebutkan satu persatu yang telah memberikan dukungan
selama proses pembelajaran.
5. Kawan penelitian ganyong yang telah bersama-sama
berjuang menyelesaikan tugas akhir ini dengan semangat
juang yang begitu luar biasa dalam proses mengerjakan
penelitian.
Penulis menyadari penulisan ini tidak terlepas dari kekurangan dan
kelemahan dalam penulisannya, baik dari segi materi maupun dari
segi bahasa serta penyajiannya. Oleh karena itu, kritik dan saran
yang bersifat membangun penulis terima demi perbaikan dan
penyempurnaan penulisan laporan tugas akhir ini. Semoga amal dan
kebaikan yang telah diberikan mendapat balasan yang berlipat ganda
dari-Nya.
Bandung, Juni 2019
Penulis
viii
DAFTAR ISI
ABSTRAK ......................................................................................... i
ABSTRACT ...................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN .............. Error! Bookmark not defined.
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI .......................................... iii
HALAMAN PERUNTUKAN ........................................................... v
KATA PENGANTAR ...................................................................... vi
DAFTAR ISI .................................................................................. viii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................... x
DAFTAR GAMBAR DAN ILUSTRASI ......................................... xi
DAFTAR TABEL ........................................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN ................................................................. 1
I.1 Latar Belakang .................................................................. 1
I.2 Rumusan Masalah ............................................................. 5
I.3 Tujuan Penelitian ............................................................... 5
I.4 Hipotesis ............................................................................ 5
I.5 Manfaat Penelitian ............................................................. 6
I.6 Waktu dan Tempat Penelitian ........................................... 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................... 7
II.1 Tanaman Ganyong (Canna indica L) ................................ 7
II.1.1 Umbi Ganyong ...................................................... 8
II.2 Pati .................................................................................... 9
II.2.1 Pati Modifikasi .................................................... 11
II.2.2 Evaluasi Pati ....................................................... 13
II.3 Ko-Proses ........................................................................ 15
II.4 Tablet............................................................................... 17
II.4.1 Evaluasi Tablet ................................................... 20
II.5 Ibuprofen .......................................................................... 23
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................................... 25
BAB IV ALAT DAN BAHAN ....................................................... 27
IV.1 Alat ................................................................................. 27
IV.1 Bahan.............................................................................. 27
BAB V PROSEDUR PENELITIAN ............................................... 28
V.1 Persiapan Bahan dan Determinasi ................................... 28
V.2 Pembuatan Pati Ganyong Alami ..................................... 28
V.3 Pembuatan Pati Ganyong Modifikasi .............................. 28
V.4 Formulasi Eksipien Ko-Proses ........................................ 29
ix
V.5 Evaluasi Pati Ganyong Alami, Pati Ganyong Modifikasi,
dan Eksipien Ko-Proses................................................... 30
V.6 Pembuatan Tablet ............................................................ 33
V.7 Evaluasi Tablet ................................................................ 34
V.8 Analisis Statistik .............................................................. 37
BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................... 38
VI.5 Persiapan Bahan dan Determinasi .................................. 38
VI.2 Pembuatan Pati Ganyong Alami dan Modifikasi ........... 38
VI.3 Evaluasi Pati Ganyong Alami dan Modifikasi ............... 39
VI.4 Pembuatan Eksipien Ko-proses ...................................... 43
VI.5 Evaluasi Eksipien Ko-proses .......................................... 44
VI.6 Pemilihan Eksipien Ko-proses ....................................... 48
VI.7 Evaluasi Tablet ............................................................... 48
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN ....................................... 56
VII.5 Kesimpulan ................................................................... 56
VII.2 Saran ............................................................................. 56
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................... 57
LAMPIRAN ................................................................................... 60
x
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Determinasi Umbi Ganyong ................................... 60
Lampiran 2. Sertifikat Analisis Ibuprofen .................................. 61
Lampiran 3. Sertifikat Analisis HPMC ....................................... 62
Lampiran 4. Sertifikat Analisis Avicel PH 102 .......................... 63
Lampiran 5. Dokumentasi Hasil Penelitian ................................ 64
Lampiran 6. Hasil Evaluasi Tablet ............................................. 67
Lampiran 7. Uji Statistika Eksipien Ko-Proses .......................... 68
Lampiran 8. Uji Statistika Tablet ................................................ 71
xi
DAFTAR GAMBAR DAN ILUSTRASI
Gambar II.1 Tanaman Ganyong (Canna indica L) .................... 7
Gambar II.2 Umbi Ganyong (Canna indica L) ......................... 8
Gambar II.3 Struktur Amilosa ................................................... 10
Gambar II.4 Struktur Amilopektin ............................................ 10
Gambar II.5 Struktur Kimia Ibuprofen ...................................... 23
Gambar VI.1 Hasil SEM Pati Ganyong Alami
Perbesaran 100x ..................................................... 40
Gambar VI.2 Hasil SEM Pati Ganyong Modifikasi
Perbesaran 100x ..................................................... 40
Gambar VI.3 Hasil SEM Koproses Formulasi 4 dan
Avicel Ph 102 Perbesaran 100x ............................ 45
Gambar VI.4 Grafik Hasil Uji Kekerasan Tablet ....................... 50
Gambar VI.5 Grafik Hasil Uji Kerapuhan Tablet ....................... 52
Gambar VI.6 Grafik Hasil Uji Waktu Hancur Tablet ................. 53
Gambar VI.7 Grafik Kurva Kalibrasi Ibuprofen ......................... 54
Gambar VI.8 Grafik Persen Terdisolusi ..................................... 55
xii
DAFTAR TABEL
Tabel II.1 Penyimpangan Bobot Rata-Rata Tablet ..................... 21
Tabel V.1 Perbandingan Formulasi Eksipien
Ko-Proses ................................................................... 29
Tabel V.2 Hubungan Antara Laju Alir Dengan
Sifat Aliran ................................................................. 31
Tabel V.3 Hubungan Antara Sudut Diam Dengan
Sifat Alir ..................................................................... 32
Tabel V.4 Hubungan Antara Indeks Kompresibilitas Dengan
Sifat Alir ..................................................................... 33
Tabel V.5 Formulasi Tablet ........................................................ 33
Tabel V.6 Penyimpangan Bobot Rata-Rata Tablet ..................... 34
Tabel V.7 Tabel Kriteria Penerimaan ......................................... 37
Tabel VI.1 Hasil Uji Kadar Air ................................................... 41
Tabel VI.2 Hasil Uji Laju Alir dan Sudut Diam .......................... 41
Tabel VI.3 Hasil Uji Kemampatan dan Indeks
Kompresibilitas ........................................................... 42
Tabel VI.4 Formulasi Eksipien Koproses .................................... 43
Tabel VI.5 Hasil Uji Organoleptik dan Kadar Air ....................... 44
Tabel VI.6 Hasil Uji Laju Alir dan Sudut Diam .......................... 46
Tabel VI.7 Hasil Uji Kemampatan dan Indeks
Kompresibilitas ........................................................... 47
Tabel VI.8 Hasil Uji Keragaman Bobot ...................................... 49
Tabel VI.9 Hasil Uji Keseragaman Ukuran ................................. 50
1
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Tablet adalah sediaan padat yang mengandung bahan obat dengan
atau tanpa bahan pengisi (Farmakope Indonesia Edisi V, 2014).
Berdasarkan metode pembuatannya dibagi menjadi 3 yaitu metode
granulasi basah, granulasi kering, dan kempa langsung. Metode
kempa langsung adalah metode yang paling sederhana karena
tahapan produksinya singkat, peralatan yang dibutuhkan tidak
banyak, dan tenaga yang dibutuhkan lebih sedikit (Akram dkk.,
2011). Namun harga eksipien yang dibutuhkan cukup mahal karena
membutuhkan eksipien yang memiliki sifat alir, kompresibilitas,
serta daya ikat yang baik (Hadisoewignyo, 2015).
Eksipien merupakan bahan selain zat aktif yang ditambahkan dalam
formulasi suatu sediaan yang bersifat inert dan tidak mempunyai
efek farmakologis, digunakan untuk berbagai tujuan dan fungsi
diantaranya sebagai pengisi, pelicin, penghancur, ataupun pengikat.
Oleh karena itu, eksipien berperan penting dalam formulasi tablet
karena tidak ada satupun zat aktif yang dapat langsung diproses
menjadi tablet tanpa membutuhkan eksipien (Sulaiman, 2007).
Penggunaan eksipien di Indonesia umumnya masih banyak yang
diimpor. Menurut Kementerian Perindustrian, sampai dengan tahun
2015 tercatat hampir 95% eksipien yang diimpor dari negara lain.
Hal ini dilakukan untuk memenuhi kebutuhan industri farmasi dalam
negeri, diantaranya adalah pati yang merupakan eksipien utama
2
dalam sediaan tablet, biasanya digunakan sebagai bahan penghancur,
pengikat, maupun pengisi yang berasal dari alam. Sedangkan jika
dilihat dari ketersediaan bahan alam di Indonesia sendiri cukup
melimpah serta memiliki potensi untuk dimanfaatkan dan
dikembangkan menjadi eksipien yang dapat digunakan dalam
formulasi tablet kempa langsung. Salah satunya adalah umbi-umbian
lokal sebagai penghasil pati yang pemanfaatannya belum dilakukan
secara optimal.
Pati dapat diperoleh dari berbagai tanaman termasuk dari jenis umbi-
umbian salah satunya adalah umbi ganyong (Canna indica L). Umbi
ganyong dapat ditemukan di daerah pulau Jawa, Bali, dan Sumatra
yang memiliki ukuran besar dengan diameter antara 5-8,5 cm dan
panjangnya 10-15 cm, dikelilingi berkas-berkas sisik yang berwarna
ungu atau coklat pada kulitnya.
Komponen terbesar dari umbi ganyong adalah karbohidrat 22,6-
23,8% yang tersusun atas amilosa 8,9% dan amilopektin 81,1%.
Selain itu umbi ganyong mempunyai rendemen pati yang tinggi
sekitar 12,93% sehingga berpotensi dikembangkan sebagai eksipien
farmasetika pada formulasi tablet (Richana dan Sunarti, 2004).
Pati yang sering digunakan dalam industri farmasi ada dua macam
yaitu pati alami (native starch) dan pati modifikasi. Pati alami adalah
pati yang diambil langsung dari bagian tanaman dan dalam proses
pembuatannya belum mengalami perubahan secara fisika atau kimia.
3
Pemanfaatan pati alami masih sangat terbatas karena memiliki
kekurangan antara lain, tidak mempunyai sifat alir dan
kompresibilitas yang baik. Sementara itu sifat alir sangat penting saat
proses pengempaan tablet khususnya dalam formulasi tablet kempa
langsung karena jika tidak dapat mengalir secara baik dapat
memberikan bobot tablet yang berbeda. Hal ini berpengaruh
terhadap keseragaman kandungan tablet, sehingga efek yang
ditimbulkan oleh masing-masing tablet akan berbeda pula di dalam
tubuh. Selain itu, sifat alir juga dapat mempengaruhi kompresibilitas
tablet (Sari dkk., 2013).
Tablet yang terlalu keras akan memiliki waktu hancur yang lama,
sedangkan tablet yang terlalu rapuh akan memiliki waktu hancur
yang terlalu cepat (Sari dkk., 2013). Oleh karena itu, diperlukan
modifikasi pati untuk memperbaiki karakteristik yang kurang
dikehendaki.
Pati modifikasi adalah pati yang telah mengalami pengolahan secara
fisika atau kimia (Rowe dkk., 2009). Proses modifikasi pati dapat
dilakukan dengan tiga cara yaitu modifikasi fisika dengan teknik
pregelatinasi, modifikasi kimia dengan teknik cross linking, serta
modifikasi enzimatis dengan teknik hidrolisis enzim amilase.
Pati modifikasi memiliki keunggulan daripada pati alami yaitu
mampu meningkatkan sifat alir dan kompresibilitas. Namun
penggunaannya masih terbatas sebagai bahan pengikat sebab daya
ikatnya masih rendah sehingga tablet mudah rapuh (Yusuf dkk.,
4
2008). Oleh karena itu diperlukan proses lanjutan dengan cara ko-
proses untuk memperbaiki sifat pati hasil modifikasi, sehingga dapat
dikembangkan menjadi eksipien filler-binder.
Ko-proses adalah teknik untuk mendapatkan eksipien baru dengan
cara mengkombinasikan dua atau lebih eksipien yang sudah ada.
Kombinasi menghasilkan pembentukan eksipien dengan sifat unggul
dibandingkan dengan campuran fisik yang sederhana tanpa merubah
struktur kimia (Awaluddin dkk., 2017). Adapun metode yang
digunakan pada pembuatan eksipien ko-proses antara lain granulasi
basah, semprot kering (spray drying), fluid bed spray granulation,
granulasi basah, granulasi kering, granulasi pelelehan, dan
penggilingan. Adapun manfaat dilakukannya ko-proses yaitu dapat
meningkatkan daya ikat, kompresibilitas, sifat alir, serta mempunyai
potensi dilusi yang baik (Chougule dkk., 2012).
Ko-proses terhadap pati sendiri dapat melibatkan polimer salah
satunya adalah HPMC. HPMC atau Hidroksi Propil Metil Selulosa
merupakan polimer semi sintetik yang larut dalam air biasanya
digunakan sebagai bahan pengikat tablet. Polimer yang ditambahkan
secara ko-proses digunakan untuk meningkatkan daya ikat pati
sehingga menghasilkan kompresibilitas tablet yang baik.
Berdasarkan uraian diatas, maka dilakukan penelitian preparasi dan
evaluasi eksipien ko-proses pati ganyong (Canna indica L) dengan
HPMC sebagai eksipien filler-binder tablet kempa langsung.
Modifikasi pati ganyong dilakukan secara fisika dengan teknik
5
pregelatinasi, sedangkan metode ko-proses yang digunakan adalah
metode granulasi basah.
I.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana karakteristik sifat fisik granul eksipien ko-
proses pati ganyong pregelatinasi dengan HPMC ?
2. Bagaimana sifat fisik tablet yang dikempa langsung
menggunakan bahan filler-binder dari hasil eksipien ko-
proses pati ganyong pregelatinasi dengan HPMC ?
I.3 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui karakteristik sifat fisik granul eksipien ko-
proses pati ganyong pregelatinasi dengan HPMC
2. Mengetahui sifat fisik tablet yang dikempa langsung
menggunakan bahan filler-binder dari hasil eksipien
ko-proses pati ganyong pregelatinasi dengan HPMC
I.4 Hipotesis
Preparasi dan evaluasi eksipien ko-proses pati ganyong (Canna
indica L) pregelatinasi-HPMC yang dilakukan dengan metode
granulasi basah dapat meningkatkan daya ikat pati dan memperbaiki
kompresibilitas, sehingga dapat dijadikan sebagai eksipien filler-
binder tablet kempa langsung.
6
I.5 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan pemanfaatan
pati ganyong (Canna indica L) yang dapat dijadikan kandidat
sebagai salah satu eksipien ko-proses yang berfungsi sebagai filler-
binder pada tablet kempa langsung.
I.6 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari sampai Mei 2019,
yang bertempat di Laboratorium Farmasetika Universitas Bhakti
Kencana Jalan Soekarno Hatta No.754 Bandung Jawa Barat.
7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Tanaman Ganyong (Canna indica L)
Gambar II.1 Tanaman Ganyong (Canna indica L)
Kingdom : Plantae
Divisi : Magnoliophyta
Kelas : Liliopsida
Ordo : Zingiberales
Famili : Cannaceae
Genus : Canna
Spesies : Canna indica L
(Herbarium UNPAD,2019)
Tanaman ganyong diperkirakan berasal dari Amerika Selatan
kemudian menyebar ke Asia, Australia, Polinesia, dan Afrika.
Tanaman ini dapat tumbuh disegala jenis tanah dan suhu udara,
untuk mendapatkan hasil yang optimal sebaiknya ganyong ditanam
pada tanah lempung berpasir yang kaya humus. Ganyong
8
mempunyai batang yang rapuh sehingga tidak tahan tumbuh di
tempat yang terbuka dengan angin yang kuat.
Tanaman ganyong merupakan tanaman tegak yang tingginya
mencapai 0,9-1,8 meter hingga 3 meter. Memiliki daun yang lebar
berbentuk elip memanjang dengan bagian pangkal dan ujungnya
agak runcing. Panjang daun 15-60 cm sedangkan lebarnya 7-20 cm,
dibagian tengahnya terdapat tulang daun yang tebal. Warna daun
beragam dari hijau muda sampai hijau tua, kadang-kadang bergaris
ungu.
Di Indonesia dikenal dua kultivar ganyong yang banyak
dibudidayakan yaitu ganyong merah dan putih. Ganyong merah
ditandai dengan warna batang, daun, dan pelepahnya yang berwarna
merah atau ungu. Sedangkan ganyong putih memiliki warna batang,
daun, dan pelepahnya hijau dan sisik umbinya kecoklatan (Koswara,
2013).
II.1.1 Umbi Ganyong
Gambar II.2 Umbi Ganyong (Canna indica L)
9
Umbi ganyong (Canna indica L) mempunyai beberapa nama daerah,
diantaranya ganyol (Jawa Barat), ubi pikul (Sumatera), dan gondola
(Bali). Umbi ganyong berukuran besar dengan diameter antara 5-8,5
cm dan panjangnya 10-15 cm, dikelilingi berkas-berkas sisik yang
berwarna ungu atau coklat pada kulitnya (Richana dan Sunarti
2004).
Umbi ganyong dapat mulai dipanen setelah berumur sekitar 4 hingga
8 bulan dengan ditandai mengeringnya daun dan batang. Umbi segar
yang baru dipanen harus diperlakukan secara hati-hati. Untuk tujuan
komersial yaitu produksi tepung atau pati, umbi diproses segera
setelah panen. Umbi yang telah dibersihkan dapat disimpan dengan
aman selama beberapa minggu pada keadaan yang hangat dan
kering. Penyimpanan untuk jangka waktu yang lama, umbi harus
dijaga dari udara dingin (Koswara, 2013).
Komponen terbesar dari umbi ganyong adalah karbohidrat 22,6-
23,8% yang tersusun atas amilosa 8,9% dan amilopektin 81,1%.
Selain itu umbi ganyong mempunyai rendemen pati yang tinggi
sekitar 12,93% (Richana dan Sunarti, 2004).
II.2 Pati
Pati merupakan salah satu jenis karbohidrat yang secara alami
tersimpan dalam jaringan. Hampir semua bagian tanaman seperti di
dalam daun, akar, batang, buah, atau biji (Putri dan Zubaidah, 2017).
Terdapat dua komponen utama penyusun pati yaitu amilosa dan
amilopektin.
10
Amilosa merupakan rantai lurus yang terdiri atas molekul-molekul
glukosa yang berikatan dengan α-1,4-D-glukosa. Jumlah molekul
glukosa pada rantai amilosa berkisar antara 250-350 unit (Estiasih,
2006).
Gambar II.3 Struktur Amilosa
Amilopektin adalah polimer berantai cabang dengan ikatan α-1,4-
glukosa dan ikatan α-1,6-glukosa di tempat percabangannya. Setiap
cabang mengandung 20-25 unit glukosa (Hustiany, 2006).
Gambar II.4 Struktur Amilopektin
Pati terdiri dari butiran-butiran kecil yang disebut granula. Granula
pati memiliki ukuran yang berbeda tergantung sumbernya. Amilosa
dan amilopektin merupakan fraksi yang terdapat dalam tiap granula
pati. Granula pati menentukan karakteristik fisik pati dan
pengaplikasian yang cocok dalam produk pangan. Ukuran granula
11
juga menjadi salah satu faktor yang menentukan suhu gelatinasi.
Suhu gelatinasi adalah suhu dimana suspensi pati dipanaskan hingga
mengembang dan pecah.
II.2.1 Pati Modifikasi
Pati modifikasi adalah pati yang telah mengalami pengolahan secara
fisika atau kimia (Rowe dkk., 2009). Tujuan memodifikasi pati
adalah untuk menghasilkan sifat yang lebih baik dari sebelumnya.
Proses modifikasi pati dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu :
1. Modifikasi secara fisika dengan teknik pregelatinasi
2. Modifikasi secara kimia dengan teknik cross linking
3. Modifikasi enzimatis dengan teknik hidrolisis enzim amilase.
II.2.1.1 Pati Pregelatinasi
Pregelatinasi merupakan modifikasi pati secara fisika. Pregelatinasi
pati dibuat melalui proses yang melibatkan air dan pemanasan
kemudian dikeringkan dan digiling sesuai dengan ukuran serbuk
yang diinginkan. Adanya pemanasan berfungsi untuk memecah
ikatan-ikatan hidrogen yang terdapat pada pati sehingga pati akan
mengalami pembengkakan akibat melemahnya ikatan hidrogen.
Semakin tinggi suhu maka ikatan hidrogen antara pati dan air
semakin melemah sehingga air mudah melakukan penetrasi ke dalam
granul pati. Apabila suhu suspensi mulai menurun maka molekul air
akan terikat pada sistem amilosa dan amilopektin sehingga
menghasilkan granul yang semakin besar (Rowe dkk., 2009).
12
Pati yang dimodifikasi secara pregelatinasi memiliki keunggulan
daripada pati alami yaitu mampu meningkatkan sifat alir karena pati
pregelatinasi yang terbentuk dari proses penyatuan partikel-partikel
serbuk menghasilkan pati dengan ukuran yang lebih besar yaitu
granul. Massa granul ini akan memberikan sifat alir yang lebih baik
sehingga cocok untuk dikempa langsung. Massa granul dengan
ukuran seragam juga akan memberikan daya kompaktibilitas tablet
yang baik sehingga menghasilkan tablet kompak (Hastuti, 2008).
Namun masih memiliki daya ikat yang rendah sehingga tablet mudah
rapuh (Yusuf dkk., 2008).
Proses pregelatinasi pati ada dua macam yaitu :
1. Pregelatinasi pati sempurna, diperoleh dengan memasak pati
di atas suhu gelatinisasinya dan sudah tidak lagi mengandung
granul-granul pati utuh.
2. Pregelatinasi pati sebagian, dilakukan cukup dengan
mengalirkan campuran air dan pati melalui drum panas
dengan suhu di bawah suhu gelatinisasinya sehingga massa
mengering dan menghasilkan granul-granul pati yang utuh
(normal).
Pregelatinasi pati sebagian bekerja sebagai pengikat dan penghancur.
Jika pregelatinasi berlangsung secara sempurna, maka kemampuan
sebagai penghancur akan hilang dan hanya berfungsi sebagai
pengikat saja (Agoes, 2008).
13
II.2.2 Evaluasi Pati
1. Organoleptik
Pengamatan organoleptik merupakan pengamatan
menggunakan panca indera meliputi bentuk, warna, dan bau
(Ansel, 2005).
2. Identifikasi Pati
Identifikasi pati dapat dilakukan dengan cara penambahan
pereaksi iodium, dimana akan terjadi perubahan warna
menjadi biru tua (Bestari dkk., 2016).
3. Uji SEM
SEM (Scanning Electron Microscope) adalah salah satu jenis
mikroskop elektron yang menggambarkan spesimen dengan
memindainya menggunakan sinar elektron berenergi tinggi.
Elektron memiliki resolusi yang lebih tinggi daripada cahaya.
Cahaya hanya mampu mencapai 200 nm sedangkan elektron
bisa mencapai resolusi sampai 0,1-0,2 nm. Elektron
berinteraksi dengan atom-atom sehingga spesimen
menghasilkan sinyal yang mengandung informasi tentang
topografi permukaan dan morfologi (Wijayanto dan
Bayuseno, 2014).
4. Uji Kadar Air
Uji kadar air bertujuan untuk mengetahui kadar air yang
terkandung dalam pati. Kadar air yang baik untuk pati adalah
kurang dari 15% (Farmakope Indonesia Edisi IV, 1995)
sedangkan untuk granul 2-5%, karena semakin tinggi kadar air
maka semakin buruk kualitas bahan yang dihasilkan. Diuji
menggunakan alat moisture balance (Bestari dkk., 2016).
14
5. Uji Laju Alir
Dilakukan untuk mengetahui kemampuan granul pati untuk
mengalir melalui corong. Sifat alir dipengaruhi oleh bentuk
dan ukuran partikel melalui gaya kohesi diantara partikel
(Aulton, 2002).
6. Uji Sudut Diam
Merupakan sudut maksimal yang mungkin terjadi antara
permukaan suatu tumpukan granul dan bidang horizontal.
Besar kecilnya sangat dipengaruhi oleh gaya tarik dan gaya
gesek antar partikel. Jika gaya tarik dan gesek kecil maka
granul akan lebih cepat dan mudah mengalir. Diukur tinggi
pati yang berbentuk kerucut dan jari-jarinya. Semakin kecil
sudut diam maka sifat alir semakin baik dan sebaliknya
(Aulton, 2002).
7. Uji Kemampatan
Bobot jenis ruah adalah massa partikel yang menempati suatu
unit volume tertentu, digunakan dalam menentukan jumlah
serbuk yang dapat masuk dalam ruang kompresi. Sedangkan
bobot jenis mampat adalah massa partikel yang menempati
suatu unit volume tertentu setelah adanya hentakan dalam
periode waktu tertentu.
8. Indeks Kompresibilitas
Merupakan kemampuan suatu bahan dimana volumenya akan
berkurang pada saat mendapat tekanan.
15
II.3 Ko-Proses
Ko-proses adalah teknik untuk mendapatkan eksipien baru dengan
cara mengkombinasikan dua atau lebih eksipien yang sudah ada.
Kombinasi menghasilkan pembentukan eksipien dengan sifat unggul
dibandingkan dengan campuran fisik yang sederhana (Awaluddin
dkk., 2017). Tujuan utama pembuatan eksipien ko-proses adalah
untuk mendapatkan produk dengan nilai tambah yang terkait dengan
perbandingan antara fungsionalitas dan harga (Hadisoewignyo,
2015). Pada ko-proses tidak terjadi perubahan kimiawi selama proses
berlangsung dan perubahan yang terjadi hanya perubahan sifat fisik
dari partikel eksipien (Nachaegari dan Bansal, 2004).
Adapun keuntungan dalam menggunakan eksipien ko-proses pada
sediaan, antara lain (Chougule dkk., 2012) :
1. Meningkatkan sifat alir, dengan adanya kontrol ukuran
partikel yang optimal serta distribusi ukuran partikel yang
merata
2. Meningkatkan daya ikat
3. Meningkatkan kompresibilitas bahan
4. Potensi dilusi yang baik
Keterbatasan bahan ko-proses karena rasio dari bahan yang
digunakan dalam campuran adalah tetap, tetapi rasio ini mungkin
tidak menjadi pilihan yang optimal untuk active pharmaceutical
ingredients (API). Selain itu bahan ko-proses belum banyak
dituliskan dalam farmakope, dikarenakan sulit diterima sampai
16
menunjukan keuntungan yang siginifikan dalam produksi tablet
(Gohel dan Jogani, 2005).
Beberapa metode yang digunakan pada pembuatan eksipien ko-
proses antara lain (Hadisoewignyo, 2015) :
1. Granulasi basah (wet granulation), merupakan cara yang
sederhana, dimana campuran bahan-bahan yang akan dibuat
eksipien ko-proses ditambah dengan cairan pembentuk granul,
pengayakan massa basah, pengeringan, dan akhirnya
pengayakan granul kering. Metode ini termasuk metode yang
relatif murah untuk pembuatan eksipien ko-proses dan dapat
menggunakan peralatan pada umumnya.
2. Semprot kering (spray drying), teknik ini melibatkan
atomisasi larutan atau dispersi homogen dari bahan-bahan
tambahan yang akan dibuat eksipien ko-proses dalam bentuk
tetesan. Peningkatan luas permukaan tetesan dan temperatur
menyebabkan terbentuknya partikel yang sferis.
3. Fluid bed spray granulation, melibatkan penyemprotan
larutan, pengeringan, dan pengayakan untuk mendapatkan
ukuran granul yang diinginkan.
4. Granulasi kering (dry granulation/ roller compaction), pada
metode ini campuran bahan-bahan yang akan dibuat eksipien
ko-proses ditekan dengan tekanan tertentu menggunakan
roller compactor untuk menghasilkan suatu lembaran dari
massa yang kompak, kemudian dihaluskan untuk
menghasilkan granul. Metode ini sesuai untuk bahan yang
sensitif terhadap pemanasan dan lembab.
17
5. Granulasi pelelehan (melt granulation), melibatkan campuran
antara bahan-bahan yang akan dibuat eksipien ko-proses
dengan suatu pengikat yang meleleh pada suhu 50-80°C.
Campuran dipanaskan sehingga terbentuk aglomerat, yang
kemudian didinginkan pada suhu kamar, dan diayak untuk
mendapatkan granul yang sesuai. Metode ini mengeliminasi
penggunaan air atau pelarut serta proses pengerjaannya relatif
singkat dengan peralatan yang sederhana.
6. Penggilingan (milling/dry grinding), metode ini dapat
dilakukan dengan menggunakan peralatan seperti roller mill,
ball mill, bead mill, dan hammer mill.
II.4 Tablet
Tablet adalah sediaan padat yang mengandung bahan obat dengan
atau tanpa bahan pengisi (Farmakope Indonesia Edisi V, 2014).
Secara umum ada 3 metode pembuatan tablet, yaitu (Voight, 1995) :
1. Metode kempa langsung
Merupakan metode yang paling mudah dalam pencetakan
tablet karena langkah-langkahnya hanya terdiri dari
pencampuran bahan obat kemudian pencetakan tablet. Syarat-
syarat bahan obat dapat dicetak langsung adalah memiliki
sifat alir yang baik dan sifat kohesifnya memungkinkan untuk
dicetak langsung tanpa granulasi basah ataupun granulasi
kering (Ansel, 2005).
18
2. Metode granulasi basah
Merupakan metode yang banyak digunakan dalam produksi
tablet kompresi. Granul diperoleh dengan cara mengikat
serbuk dengan suatu perekat sebagai pengganti pengempaan.
Umumnya kerja pengikat akan lebih efektif apabila serbuk
dicampur dengan perekat dalam bentuk cair. Bahan pengikat
yang ditambahkan harus memberikan kelembaban yang
cukup. Jika dibasahi secara berlebihan akan menghasilkan
granul yang terlalu keras dan pembasahan yang kurang akan
menghasilkan tablet yang lunak dan cenderung mudah rapuh
(Ansel, 2005).
3. Metode granulasi kering
Granul dibentuk oleh penambahan pengikat kedalam
campuran serbuk obat tetapi dengan cara memadatkan massa
yang jumlahnya besar dari campuran serbuk, setelah itu
diayak menjadi granul, kemudian dicetak menjadi tablet.
Apabila menggunakan metode ini, baik bahan aktif maupun
pengisi harus memiliki sifat kohesif supaya massa yang
jumlahnya besar dapat dibentuk. Metode ini khususnya untuk
bahan-bahan yang tidak dapat diolah dengan metode granulasi
basah, karena kepekaannya terhadap uap air atau tidak tahan
terhadap pemanasan yang tinggi (Ansel,2005).
19
Dalam pemilihan eksipien kempa langsung perlu diperhatikan
faktor-faktor berikut (Agoes, 2008) :
1. Keterkempaan tinggi
2. Sifat alir yang baik
3. Sifat ketercampuran baik
4. Peningkatan disintegrasi dan disolusi obat
5. Tidak mempengaruhi bioavaibilitas bahan aktif.
Eksipien yang digunakan dalam pembuatan tablet berdasarkan
fungsinya (Voight, 1995; Ansel, 2005) :
1. Zat Pengisi (Diluent)
Zat yang ditambahkan untuk menyesuaikan bobot dan ukuran
tablet jika dosis zat aktif tidak cukup untuk membuat massa
tablet, memperbaiki daya kohesi sehingga tablet dapat
dikempa dengan baik, dan mengatasi kelembaban yang
mempengaruhi kestabilan zat aktif. Jumlah bahan pengisi
yang dibutuhkan bervariasi, berkisar 5-80% dari bobot tablet.
Pada obat yang berdosis cukup tinggi bahan pengisi tidak
diperlukan.
2. Pengikat dan Perekat (Binders and Adhesive)
Berfungsi memberikan daya adhesi pada massa serbuk
granulasi dan kempa langsung serta untuk menambah daya
kohesi yang telah ada pada bahan pengisi. Bahan pengikat
dapat ditambahkan dalam bentuk kering dan bentuk larutan.
20
3. Penghancur (Disintegran)
Untuk memudahkan pecahnya tablet ketika kontak dengan
cairan pencernaan. Bahan ini dapat menarik air ke dalam
tablet, mengembang, dan menyebabkan tablet pecah..
4. Bahan Pelincir (Lubricant)
Digunakan untuk mengurangi gesekan antara granul dengan
dinding cetakan selama pengempaan dan pengeluaran tablet.
5. Zat Pelicin (Glidant)
Digunakan untuk meningkatkan kemampuan mengalir,
sehingga massa tersebut dapat mengisi die dalam jumlah yang
seragam.
II.4.1 Evaluasi Tablet
1. Uji Keragaman Bobot
Tujuan dari keragaman bobot adalah sebagai salah satu
indikator homogenitas pencampuran formula. Tablet tidak
bersalut harus memenuhi syarat keragaman bobot sebagai
berikut :
Timbang 20 tablet dan hitung bobot rata-rata tiap tablet.
a. Jika ditimbang satu persatu, maka tidak boleh lebih dari
2 tablet yang menyimpang dari bobot rata-rata lebih
besar dari harga yang ditetapkan pada kolom “A” dan
tidak boleh ada satu tablet pun yang bobotnya
menyimpang dari bobot rata-rata lebih dari harga dalam
kolom “B”
b. Jika perlu dapat diulang dengan 10 tablet dan tidak
boleh ada satu tablet pun yang bobotnya menyimpang
21
lebih besar dari bobot rata-rata yang ditetapkan dalam
kolom “A” maupun kolom “B” (Farmakope Indonesia
Edisi III, 1979).
Tabel II.1 Penyimpangan Bobot Rata-Rata Tablet
Bobot rata-rata
tablet
Penyimpangan bobot rata-rata dalam %
A B
< 25 mg 15 30
26-150 mg 10 20
151-300 mg 7.5 15
>300 mg 5 10
2. Uji Keseragaman Ukuran
Tujuannya adalah ketebalan berhubungan dengan kekerasan
sediaan talet, selain pencetakan, perbedaan ketebalan
merupakan indikasi adanya masalah pada aliran massa cetak
atau pada pengisi granul ke dalam die. Tablet diukur diameter
dan tebalnya mengggunakan jangka sorong. Kecuali
dinyatakan lain, diameter tablet tidak boleh lebih dari 3x tebal
tablet dan tidak kurang dari 4/3x tebal tablet (Farmakope
Indonesia Edisi IV, 1995).
3. Uji Kekerasan
Merupakan suatu pengujian yang dilakukan untuk mengetahui
kekuatan fisik sediaan tablet terhadap tekanan mekanik
ataupun gesekan yang didapatkan baik ketika proses
pengemasan ataupun distribusi. Alat yang digunakan adalah
hardness tester stokes monsanto. Tablet yang baik
mempunyai kekerasan antara 4-8 Newton (Lachman dkk.,
2008).
22
4. Uji Kerapuhan
Tujuannya untuk mengetahui ketahanan permukaan tablet
terhadap gesekan yang dialami ketika proses pengemasan,
penyimpanan, maupun pendistribusian. Alat yang digunakan
adalah friability tester. Syarat dari kerapuhan tablet adalah
tidak boleh lebih dari 1% (USP 24, 2000).
5. Uji Waktu Hancur
Uji ini dimaksudkan untuk menetapkan kesesuaian batas
waktu hancur yang tertera dalam masing-masing monografi,
kecuali dinyatakan lain pada etiket dan untuk melihat
seberapa lama obat (tablet) bisa hancur didalam tubuh atau
saluran cerna yang ditandai dengan sediaan menjadi larut,
terdispersi, atau menjadi lunak. Uji waktu hancur tidak
menyatakan bahwa sediaan atau bahan aktifnya terlarut
sempurna. Sediaan dinyatakan hancur jika tidak ada bagian
tablet yang tertinggal dalam alat, kecuali bagian yang berasal
dari penyalut atau cangkang kapsul yang tidak larut. Kecuali
dinyatakan lain, waktu yang diperlukan untuk menghancurkan
6 tablet tidak lebih dari 15 menit untuk tablet tidak bersalut
dan tidak lebih dari 60 menit untuk tablet bersalut. Alat yang
digunakan adalah disintegration tester (Farmakope Indonesia
Edisi V, 2014).
6. Uji Disolusi
Suatu metode in vitro yang digunakan untuk mengetahui
waktu pelepasan obat dari bentuk sediaan menjadi bentuk
terlarut.
23
II.5 Ibuprofen
Gambar II.5 Struktur Kimia Ibuprofen (FI V, 2014)
Ibuprofen berupa serbuk hablur putih hingga hampir putih, berbau
khas lemah, dan tidak berasa. Ibuprofen praktis tidak larut dalam air,
sangat mudah larut dalam etanol, metanol, aseton, dan kloroform
serta sukar larut dalam etil asetat. Ibuprofen merupakan golongan
obat anti inflamasi non steroid (AINS) derivat asam propionat yang
mempunyai aktivitas analgesik dan antiinflamasi. Mekanisme kerja
ibuprofen adalah menghambat isoenzim COX 1 (cyclooxygenase 1)
dan COX 2 (cyclooxygenase 2) dengan cara mengganggu perubahan
asam arakidonat menjadi prostaglandin.