SCIENTIA VOL. 6 NO. 2, AGUSTUS 2016
PENGARUH UKURAN PARTIKEL TERHADAP SOLUBILISASI PARASETAMOL MENGGUNAKAN TWEEN 80 Yenni Sri Wahyuni1, Auzal Halim2, Salman2 1 STIFI Bhakti Pertiwi Palembang 2 Universitas Andalas (UNAND) Padang Email :
[email protected]
ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh ukuran partikel parasetamol terhadap solubilisasi parasetamol menggunakan larutan tween 80 dalam pelarut air. Penentuan nilai Kritikal Misel Konsentrasi (KMK) dilakukan dengan menggunakan metode tegangan permukaan “Torsion Balance Type OS White. Inst. Co. Ltd” dan metode indeks bias menggunakan Refraktometer ABBE. Pada penelitian ini, larutan tween 80 mempunyai nilai KMK pada 0,05 mg/mL. Pengurangan ukuran partikel parasetamol dilakukan dengan penggerusan dengan variasi waktu 1 jam, 6 jam, 12 jam dan tanpa penggerusan menggunakan Ball Mills ”The Pascal Engineering”. Hasil menunjukkan bahwa konsentrasi parasetamol yang tersolubilisasi adalah 16,1276 mg/mL, 16,1036 mg/mL; 15,6382 mg/mL 16,8184 mg/mL secara langsung setelah penggerusan 1 jam, 6 jam, 12 jam dan tanpa digerus. Parasetamol tanpa digerus menunjukkan solubilisasi yang lebih baik dibandingkan solubilisasi parasetamol yang telah mengalami penggerusan dengan variasi waktu. Kata Kunci : Parasetamol, solubilisasi, Tween 80
ABSTRACT A Research has been done on the effect of particle size on solubilization of paracetamol using tween 80 in water solvent. Surface tension method using “Torsion Balance Type OS White. Inst. Co. Ltd and refraction method using Refractometer ABBE were done for determination of CMC (Critical Micelle Concentration) values of surfactant with Tween 80. In this study, solution of tween 80 had CMC value at 0,05 mg/mL. Size of paracetamol particle was reduced by milling process with various duration 0 hour, 1 hour, 6 hours and 12 hours using Ball Mills “The Pascall Engineering”. Result showedthat concentration ofparacetamol in solubilization was16,8184 mg/mL; 16,1276 mg/mL; 16,1036 mg/mL; 15,6382 mg/mL and 16,8184 mg/mL at various millig period of 1 hour, 6 hours, 12 hours and without milling. Solubilization of Paracetamol showed that it was without milling is better than varios milling 1 hour, 6 hours and 12 hours. Keywords : Paracetamol, Solubilization, Tween 80
PENDAHULUAN Bioavalaibilitas obat secara oral tergantung pada kelarutan senyawa obat tersebut. Beberapa masalah seringkali terjadi dalam menyusun formula sediaan cair dimana obat yang digunakan agak sukar larut dalam pelarut air, sehingga dalam pemberiannya tidak mencapai dosis ISSN : 2087-5045
terapi. Salah satu senyawa yang agak sukar larut dalam pelarut air adalah parasetamol. Parasetamol merupakan metabolit fenasetin dengan efek analgetika dan antipiretika. Kelarutan parasetamol adalah 1:70 dalam air (Lachman dkk, 1979) Untuk mempertinggi sifat kelarutan ini dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain: dengan pembentukan garam, 108
SCIENTIA VOL. 6 NO. 2, AGUSTUS 2016
peningkatan suhu, pembentukan kompleks, menggunakan pelarut campur, memperkecil ukuran partikel atau dengan penambahan pelarut organik dan senyawa hidrotropi, seperti propilenglikol, etanol, gliserol dan melalui proses solubilisasi (Halim dkk, 1997). Solubilisasi merupakan salah satu perbaikan kelarutan melalui senyawa aktif permukaan yang berfungsi merubah bahan obat yang kurang larut atau tak larut air menjadi larutan jernih dalam air atau maksimal larutan yang berpendar, tanpa menyebabkan terjadinya perubahan struktur kimiawi bahan obat. Senyawa yang dapat berfungsi sebagai pensolubilisasi adalah senyawa aktif permukaan (surfaktan) (Voigt, 1994). Solubilisasi berhubungan dengan pembentukan misel oleh surfaktan. Misel mulai terbentuk dalam larutan surfaktan pada konsentrasi tertentu. Konsentrasi ini dinamakan Konsentrasi Misel Kritik (KMK) (Atwood and Florence, 1985). Tween 80 adalah ester sorbiton dengan gugus etilenoksida yang disebut derivat polioksietilen ester sorbiton dengan asam lemak oleat. Salah satu surfaktan nonionik dimana gugus polar dan non polar berikatan langsung membentuk molekul dengan bagian yang aktif dari surfaktan adalah yang tidak bermuatan atau netral sehingga stabil dalam suasana asam dan basa (Depkes RI, 1995). Pada penelitian ini dilihat pengaruh besar ukuran partikel parasetamol setelah penggerusan 1 jam, 6 jam dan 12 jam terhadap solubilisasi parasetamol dalam tween 80. Jumlah parasetamol terlarut ditentukan berdasarkan Spektrofotometri Ultraviolet-Visibel.
METODE PENELITIAN Alat Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah ball mill“ The Pascall Engineering”, magnetik stirer, mikroskop yang dilengkapi dengan point counter swift automatic, refraktometer Abbe, Torsion Balance Type OS White. Inst. Co. Ltd,
ISSN : 2087-5045
spektrofotometer UV-Vis Shimadzu, Alatalat gelas standar laboratorium. Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah parasetamol yang diperoleh dari PT. Riasima Abadi Farma Bogor-Indonesia, Tween 80, natrium hidroksida, Paraffin liquidum dan air suling, kertas saring Whatman No. 42 Pembuatan kurva kalibrasi Parasetamol ditimbang 10 mg dalam 100 ml air suling didapatkan larutan induk lalu diukur serapan gelombang maksimum.
pada
panjang
Penggerusan parasetamol selama 1 jam, 6 jam dan 12 jam Digunakan Ball Mills dengan tiga variasi bola penggerus. Volume bola penggerus dibuat 30% dari volume ruang penggerus. Lama penggerusan masingmasing 1 jam, 6 jam dan 12 jam dengan berat parasetamol yang sama. Penentuan distribusi ukuran partikel Distribusi ukuran partikel ditentukan dengan mikroskop yang dilengkapi dengan okulomikrometer. Mikrometer sebelum digunakan dikalibrasi terlebih dahulu. Sejumlah kecil parasetamol disuspensikan dalam paraffin cair, kemudian diteteskan pada objek glass, tutup dengan cover glass dan diamati dibawah mikroskop sebanyak seribu partikel. Partikel dikelompokkan pada ukuran-ukuran tertentu, kemudian masingmasing kelompok ditentukan jumlahnya. Lakukan hal ini pada parasetamol yang digerus 1 jam, 6 jam dan 12 jam dan tanpa penggerusan. Penentuan harga KMK larutan Tween 80 dengan berbagai metoda Metoda Indeks Bias Larutan surfaktan dibuat dengan konsentrasi 0,006 mg/ml; 0,007 mg/ml; 0,008 mg/ml; 0,009 mg/ml; 0,010 mg/ml; 0,02 mg/ml; 0,03 mg/ml; 0,04 mg/ml; 0,05 109
SCIENTIA VOL. 6 NO. 2, AGUSTUS 2016
mg/ml; 0,06 mg/ml; 0,07 mg/ml; 0,08 mg/ml; 0,09 mg/ml; 0,10 mg/ml pada suhu kamar. Larutan surfaktan yang akan diperiksa ini diteteskan ke dalam lubang tepi prisma alat refraktometer. Mikrometer diputar perlahan-lahan sampai pada medan penglihatan diteleskop batas antara gelap terang berada pada titik potong kedua garis halus yang bersilangan. Skala yang tertera pada alat kemudian dibaca.
larutan surfaktan. Aduk dengan magnetik stirer. Saring dengan kertas saring Whatman No.42. Pipet larutan ini sebanyak 1 ml dan diencerkan dalam labu ukur 100 ml. Larutan ini dipipet lagi sebanyak 5 ml dan diencerkan dalam labu ukur 100 ml. Ukur serapan larutan pada panjang gelombang maksimal (243,5 nm). Lakukan hal yang sama pada parasetamol yang telah digerus selama 1 jam, 6 jam dan 12 jam.
Metoda Tegangan Permukaan Tegangan permukaan surfaktan ditentukan dengan menggunakan alat Torsion Balance tipe “OS” pada suhu kamar. Dibuat larutan Tween 80 dengan konsentrasi konsentrasi 0,006 mg/ml; 0,007 mg/ml; 0,008 mg/ml; 0,009 mg/ml; 0,010 mg/ml; 0,02 mg/ml; 0,03 mg/ml; 0,04 mg/ml; 0,05 mg/ml; 0,06 mg/ml; 0,07 mg/ml; 0,08 mg/ml; 0,09 mg/ml; 0,10 mg/ml. Lalu diukur tegangan permukaan larutan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penentuan Daya pensolubilisasi tween 80 terhadap solubilisasi parasetamol pada titik KMK, diatas dan dibawah KMK Dibuat larutan Tween 80 dengan konsentrasi 0,03 mg/ml; 0,04 mg/ml; 0,05 mg/ml; 0,06 mg/ml; 0,07 mg/ml. Dua gram parasetamol ditambahkan kedalam 100 ml
Penghalusan merupakan proses pengurangan besar ukuran partikel menjadi partikel – partikel yang lebih halus dengan menggunakan tenaga mekanik. Ball mill merupakan salah satu mesin penghalus yang terdiri dari trommel (silinder) baja atau porselen dan bola-bola penggiling dari material yang sama. Trommel ini diputar dengan suatu mesin pemutar yang dapat diatur kecepatannya. Untuk mendapatkan efek penggerusan yang optimum maka kecepatan putar 75% dari kecepatan putar kritis (Halim, 1991). Parasetamol dilakukan penggerusan dengan variasi waktu 1 jam, 6 jam dan 12 jam menggunakan Ball Mill. Maka didapatkan ukuran partikel yang lebih kecil. Hasilnya dapat dilihat pada tabel XX.
Tabel I. Distribusi ukuran partikel parasetamol tanpa penggerusan No
Ukuran partikel
Diameter Partikel
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
0–5 6 – 10 11 – 15 16 – 20 21 – 25 26 – 30 31 – 35 36 – 40 41 – 45 46 – 50 51 – 55 56 – 60 61 – 65 66 – 70 71 – 75 76 – 80 81 – 85
2,5 8,0 13,0 18,0 23,0 28,0 33,0 38,0 43,0 48,0 53,0 58,0 63,0 68,0 73,0 78,0 83,0
ISSN : 2087-5045
Jumlah Partikel (n) 9 48 66 83 60 132 117 90 59 54 53 45 32 37 35 30 17
Frekuensi (%) 0,9 4,8 6,6 8,3 6,0 13,2 11,7 9,0 5,9 5,4 5,3 4,5 3,2 3,7 3,5 3,0 1,7
Frekuensi kumulatif (%) 0,9 5,7 12,3 20,6 26,6 39,8 51,5 60,5 66,4 71,8 77,1 81,6 84,8 88,5 92,0 95,0 96,7
nd 22,5 384 858 1494 1380 3696 3861 3420 2537 2592 2809 2610 2016 2516 2555 2340 1411 110
SCIENTIA VOL. 6 NO. 2, AGUSTUS 2016
18 19 20
86 – 90 91 – 95 96 – 100
88,0 93,0 98,0
13 4 16 1000
d
=
=
1,3 0,4 1,6
98,0 98,4 100
1144 372 1568 39585,5
,
Tabel II. Distribusi ukuran partikel parasetamol penggerusan 1 jam No
Ukuran partikel
Diameter Partikel
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
0–5 6 – 10 11 – 15 16 – 20 21 – 25 26 – 30 31 – 35 36 – 40 41 – 45 46 – 50 51 – 55 56 – 60 61 – 65 66 – 70 71 – 75 76 – 80 81 – 85 86 – 90 91 – 95 96 – 100 101 - 105 106 – 110 111 - 115
2,5 8,0 13,0 18,0 23,0 28,0 33,0 38,0 43,0 48,0 53,0 58,0 63,0 68,0 73,0 78,0 83,0 88,0 93,0 98,0 103 108 113
d
Jumlah Partikel (n) 124 147 185 76 73 102 48 45 42 27 24 21 8 23 15 8 9 10 4 1 4 2 2 1000
=
Frekuensi (%) 12,4 14,7 18,5 7,6 7,3 10,2 4,8 4,5 4,2 2,7 2,4 2,1 0,8 2,3 1,5 0,8 0,9 1,0 0,4 0,1 0,4 0,2 0,2
Frekuensi kumulatif (%) 12,4 27,1 45,6 53,2 60,5 70,7 75,5 80,0 84,2 86,9 89,3 91,4 92,2 94,5 96,0 96,8 97,7 98,7 99,1 99,2 99,6 99,8 100
nd 310 1176 2405 1368 1679 2856 1584 1710 1806 1296 1272 1218 504 1564 1095 624 747 880 372 98 412 216 226 25418
=
Tabel III. Distribusi ukuran partikel parasetamol penggerusan 6 jam No
Ukuran partikel
Diameter Partikel
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0–5 6 – 10 11 – 15 16 – 20 21 – 25 26 – 30 31 – 35 36 – 40 41 – 45 46 – 50 51 – 55 56 – 60
2,5 8,0 13,0 18,0 23,0 28,0 33,0 38,0 43,0 48,0 53,0 58,0
ISSN : 2087-5045
Jumlah Partikel (n) 157 243 232 104 84 82 49 13 15 2 4 5
Frekuensi (%) 15,7 24,3 23,2 10,4 8,4 8,2 4,9 1,3 1,5 0,2 0,4 0,5
Frekuensi kumulatif (%) 15,7 40,0 63,2 73,2 82,0 90,2 95,1 96,4 97,9 98,1 98,5 99,0
nd 392,5 1944 3016 1872 1932 2296 1617 494 645 96 212 290 111
SCIENTIA VOL. 6 NO. 2, AGUSTUS 2016
13 14 15 16
61 – 65 66 - 70 71 – 75 76 - 80
63,0 68,0 73,0 78,0
3 3 2 2 1000
d
=
0,3 0,3 0,2 0,2
99,3 99,6 99,8 100
189 204 146 156 15501,5
,
=
Tabel IV. Distribusi ukuran partikel parasetamol penggerusan 12 jam No
Ukuran partikel
Diameter Partikel
1 2 3 4 5 6 7 8
0–5 6 – 10 11 – 15 16 – 20 21 – 25 26 – 30 31 – 35 36 – 40
2,5 8,0 13,0 18,0 23,0 28,0 33,0 38,0
Jumlah Partikel (n) 610 178 137 37 29 6 2 1 1000
d
=
Penentuan nilai Konsentrasi Misel Kritis (KMK) dari berbagai konsentrasi larutan Tween 80 dalam air suling dengan menggunakan metoda tegangan permukaan dan indeks bias (Rosen, 1978). Pada metoda tegangan permukaan digunakan metoda cincin dengan menggunakan alat
T e g a n g a n
P e r m u k a a n
70 65 60 d 55 y 50 n 45 e 40 / 35 c 30 m25 20
Frekuensi (%) 61,0 17,8 13,7 3,7 2,9 0,6 0,2 0,1
Frekuensi kumulatif (%) 61,0 78,8 92,5 96,2 99,1 99,7 99,9 100
nd 1525 1424 1781 666 667 168 66 38 6335
=
Torsion Balance didapatkan nilai KMK pada konsentrasi 0,05 mg/mL. Sedangkan menurut metoda indeks bias ditentukan nilai KMK menggunakan refraktometer ABBE yaitu 0, 05 mg/mL. Hasilnya dapat dilihat pada gambar 1 dan 2.
y1 = 71,0820 - 443,2301x y2 = 46,3349 + 0,7973x
y1 y2
0
0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09
0,1
Konsentrasi Tween 80 (mg/mL)
Gambar 1. Kurva hubungan antara konsentrasi tween 80 dengan tegangan permukaan
ISSN : 2087-5045
112
SCIENTIA VOL. 6 NO. 2, AGUSTUS 2016
I n d e k s B i a s
1,3337 1,3336 1,3335 1,3334 1,3333 1,3332 1,3331 1,3330 1,3329 1,3328 1,3327 1,3326
y 1 = 1,3328 + 00138x y2 = 1,3334 + 0,0009x
y2 y1
0
0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 Konsentrasi Tween 80 (mg/mL)
0,1
Gambar 2. Kurva hubungan antara konsentrasi tween 80 dengan indeks bias Pada metode tegangan permukaan menggunakan alat Torsion Balance. Penentuan dengan metoda ini didasarkan bahwa nilai KMK tegangan permukaan dari larutan surfaktan akan turun secara cepat dengan meningkatnya konsentrasi sampai pada titik KMK, dari titik KMK ini sampai konsentrasi selanjutnya maka tegangan permukaan tidak akan turun lagi (Halim dkk, 1997). Pada gambar 1 dapat dilihat kurva mula-mula turun secara cepat dan kemudian berjalan sejajar dengan sumbu x, kemudian dibuat dua persamaan garis lurus sehingga didapatkan nilai KMK dari perpotongan kedua garis tersebut. Pada metode indeks bias dengan menggunakan refraktometer ABBE. Metode ini didasarkan bahwa pada saat tercapai titik KMK maka pembentukan misel akan berlangsung sangat cepat sehingga akan terjadi perubahan sifat-sifat fisika seperti perubahan kerapatan larutan surfaktan yang jauh berbeda jika
dibandingkan dengan sebelum mencapai titik KMK. Ini menyebabkan terjadinya perubahan indeks bias (Halim dkk, 1996). Pada gambar 2 dapat dilihat kurva perubahan indeks bias terhadap konsentrasi kemudian dibuat dua persamaan garis lurus nilai KMK didapatkan dari perpotongan dari kedua garis lurus. Dengan menggunakan metoda ini didapatkan nilai KMK yang tidak jauh berbeda dibandingkan dengan metode tegangan permukaan yaitu 0,0557 mg/mL. Dari tabel 5 dapat dilihat data uji solubilisasi parasetamol dengan menggunakan tween 80 dibawah titik KMK, pada titik KMK dan diatas titik KMK masing-masing 2 konsentrasi dengan perbedaan ukuran partikel terjadi penurunan konsentrasi parasetamol yang terlarut setelah penggerusan 1 jam, 6 jam dan 12 jam.
Tabel V. Data solubilisasi parasetamol pada konsentrasi dibawah, pada KMK dan diatas KMK dari larutan tween 80 pada suhu kamar Konsentrasi tween 80 (mg/mL) 0,03 0,04 0,05* 0,06 0,07 ISSN : 2087-5045
Tanpa penggerusan 16,3798 16,4768 16,8184 16,8454 16,8752
Parasetamol (mg/mL) Penggerusan 1 Penggerusan 6 jam jam 15,6938 15,9044 16,0310 15,9184 16,1276 16,1036 16,1534 16,1356 16,3588 16,3578
Penggerusan 12 jam 15,5568 15,6382 15,6382 16,0936 16,1036 113
SCIENTIA VOL. 6 NO. 2, AGUSTUS 2016
*) menyatakan nilai KMK Terlihat bahwa pada daerah KMK kadar parasetamol tanpa penggerusan yang terlarut terlihat meningkat dibandingkan di bawah daerah KMK, dan setelah diatas daerah KMK cenderung terlihat konstan. Hal lain berkaitan dengan kelarutan parasetamol yang telah digerus dalam waktu 1 jam, 6 jam dan 12 jam terlihat kadar parasetamol yang terlarut lebih rendah dibandingkan tanpa penggerusan. Hal ini membuktikan bahwa makin lama proses penggerusan partikel parasetamol makin halus serbuk parasetamol yang didapatkan tetapi bersamaan dengan itu terjadi proses agregasi partikel (Halim dkk, 1997).
KESIMPULAN Diameter rata-rata partikel parasetamol dengan variasi waktu penggerusan 0 jam, 1 jam, 6 jam dan 12 jam dengan menggunakan ball mill adalah berturut; ; 15,50 Konsentrasi parasetamol tanpa penggerusan, penggerusan 1 jam, 6 jam dan 12 jam yang tersolubilisasi berturut-turut adalah 16,8184 mg/mL; 16,1276 mg/mL; 16,1036 mg/mL; 15,6382 mg/mL. Parasetamol tanpa penggerusan lebih baik solubilisasinya dibandingkan dengan penggerusan.
Halim,
A. 1991. Teknologi Partikel. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Andalas. Padang Halim, A. V. Hosiana, L. Elfita, 1997. “Pengaruh pemakaian Propilenglikol dan NaCl terhadap Solubilasi Kofein Dalam Larutan Air –Brij – 35”, Jurnal Sains dan Teknologi Farmasi, Vol. 2, No. 2,Padang. 64 - 72 Lachman, L. H. A. Lieberman and J.L. Kanig. 1979.The theory and practice of industrial pharmacy2nd Edition, Lea and Febiger, Philadelphia Rosen, J.M. 1978. Surfactant and interfacial phenomena. A willey Interscience Publication. New York Voight, R.1994.Buku Pelajaran Teknologi Farmasi. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta
DAFTAR PUSTAKA Atwood, P and A.T. Florence. 1985. Surfactant System. Chapman and Hall, London and New York Departemen Kesehatan Republik Indonesia.1995. Farmakope Indonesia Edisi IV. Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan. Jakarta Halim, A., Malik, M dan Permata, D. 1996. Pengaruh surfaktan terhadap solubilisasi kofein. Jurnal Penelitian Andalas, No 21/ Tahun VIII//1996, Universitas Andalas, Padang. 134-140 ISSN : 2087-5045
114