PENGGUNAAN PATI JAGUNG GELATINASI SEBAGAI BAHAN PENGIKAT PADA FORMULASI TABLET ALLOPURINOL
SKRIPSI
OLEH: DERI ARISANDI NIM 121524108
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
PENGGUNAAN PATI JAGUNG GELATINASI SEBAGAI BAHAN PENGIKAT PADA FORMULASI TABLET ALLOPURINOL
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
OLEH: DERI ARISANDI NIM 121524108
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
PENGESAHAN SKRIPSI
PENGGUNAAN PATI JAGUNG GELATINASI SEBAGAI BAHAN PENGIKAT PADA FORMULASI TABLET ALLOPURINOL OLEH: DERI ARISANDI NIM 121524108 Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara Pada Tanggal : 4 Januari 2015
Disetujui Oleh: Pembimbing I,
Panitia Penguji,
Drs. Agusmal Dalimunthe, M.S., Apt. NIP 195406081983031005
Dra. Juanita Tanuwijaya, M.Si., Apt. NIP 1195111021977102001
Pembimbing II,
Drs. Agusmal Dalimunthe, M.S., Apt. NIP 195406081983031005
Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si, Apt. NIP 195201041980031002
Dra. Fat Aminah, M.Sc., Apt. NIP 195011171980022001
Dra. Nazliniwati, M.Si., Apt. NIP 196005111989022001
Medan, April 2015 Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara a.n Dekan, Wakil Dekan I,
Prof. Dr. Julia Reveny, M.Si., Apt. NIP 195807101986012001
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmaanirrahiim, Puji syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini, serta shalawat beriring salam untuk Rasulullah Muhammad SAW sebagai suri tauladan dalam kehidupan. Skripsi ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mencapai gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, dengan judul “Penggunaan Pati Jagung Gelatinasi sebagai Bahan Pengikat pada Formulasi Tablet Allopurinol”. Pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada, Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi USU Medan, yang telah memberikan fasilitas sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan. Bapak Drs. Agusmal Dalimunthe, M.S., Apt., selaku pembimbing I, serta Bapak Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si, Apt.,
selaku pembimbing II yang telah
membimbing dan memberikan petunjuk serta saran-saran selama penelitian hingga selesainya skripsi ini. Ibu Dra. Juanita Tanuwijaya, M.Si., Apt., Ibu Dra. Fat Aminah, M.Sc., Apt., dan Ibu Dra. Nazliniwati, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik, saran dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU yang telah mendidik selama perkuliahan. Ucapan terima kasih dan penghargaan yang tulus tiada terhingga kepada Ayahanda Amrullah dan Ibunda Hodijah yang telah memberikan cinta dan kasih
iv
sayang yang tidak ternilai dengan apapun, pengorbanan baik materi maupun motivasi serta doa yang tulus yang tidak pernah berhenti. Abang Rendy Oktaza, Kakak
Dela Arnyta dan Adik-adikku tersayang Ade Septiandi dan Debi
Oktaviani serta seluruh keluarga yang selalu mendoakan dan memberikan semangat. Penulis juga tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada teman-teman ekstensi farmasi angakatan 2012, kakak-kakak, abang-abang dan adek-adek di Laboratorium Teknologi Sediaan Farmasi II dan Laboratorium Farmasi Fisik USU, serta sahabat-sahabatku yang telah memberikan bantuan dan semangat tak terhingga. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati, penulis menerima kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya, penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi kita semua.
Medan, Penulis,
April 2015
Deri Arisandi NIM 121524108
v
PENGGUNAAN PATI JAGUNG GELATINASI SEBAGAI BAHAN PENGIKAT PADA FORMULASI TABLET ALLOPURINOL ABSTRAK Latar belakang: Salah satu sumber pati adalah jagung. Pati yang telah mengalami gelatinasi dapat membentuk pasta dari granula-granula pati yang mengembang. Dalam kondisi panas, pasta masih memiliki kemampuan mengalir yang fleksibel dan tidak kaku. Berdasarkan hal tersebut peneliti melakukan penelitian menggunakan pati jagung gelatinasi sebagai pengikat secara granulasi basah dengan menggunakan allopurinol sebagai model obat. Tujuan penelitian: Untuk menggunakan pati jagung gelatinasi sebagai pengikat dan mengetahui konsentrasinya yang paling baik pada formulasi tablet allopurinol. Metode: Pati jagung gelatinasi dibuat dengan mensuspensikan 80 gram pati jagung alami dalam 1000 ml air (8% b/v) lalu dipanaskan pada suhu 70°C dibiarkan stabil selama 20 menit sampai terbentuk massa kental kemudian dikeringkan. Pati jagung gelatinasi di uji ukuran partikel, kelarutan, berat jenis dan mikroskopik. Variasi konsentrasi pati jagung gelatinasi yang digunakan sebagai pengikat yaitu (F2) 7%, (F3) 9%, (F4) 11%, (F5) 13%, (F6) 15% dan (F7) 17%. Uji preformulasi berupa uji waktu alir, sudut diam dan indeks tap dilakukan terhadap massa granul sebelum dicetak menjadi tablet. Setelah dicetak menjadi tablet dilakukan evaluasi tablet yaitu uji kekerasan, waktu hancur, friabilitas, penetapan kadar, keseragaman sediaan dan uji disolusi. Selanjutnya data pada penetapan kadar dan uji disolusi dianalisis secara statistik. Hasil: Pati jagung gelatinasi dapat digunakan sebagai bahan pengikat pada formulasi tablet allopurinol. Hasil uji preformulasi granul memenuhi persyaratan untuk semua formula. Pada evaluasi tablet allopurinol, uji kekerasan, friabilitas, dan waktu hancur memenuhi persyaratan. Semakin ditingkatkan konsentrasi pati jagung gelatinasi, maka akan menghasilkan kekerasan dan friabilitas yang baik, namun waktu hancur tablet yang semakin lambat. Hasil uji penetapan kadar allopurinol seluruhnya memenuhi persyaratan. Pada uji disolusi tablet allopurinol selama 45 menit diperoleh formula F2 sampai F7 memenuhi persyaratan. Kecuali formula F1 dengan bahan pengikat pati jagung alami 10% pada uji disolusi tidak memenuhi syarat yang ditentukan. Analisis data statistik menggunakan kruskalwallis dilakukan pada penetapan kadar menunjukkan signifikasi p > 0,05 yang berarti memiliki perbedaan tidak nyata pada tiap formula tablet. Sedangkan pada disolusi menunjukkan signifikasi p < 0,05 yang berarti memiliki perbedaan nyata pada tiap formula tablet. Kesimpulan: Hasil penelitian menunjukkan bahwa pati jagung gelatinasi dapat digunakan sebagai bahan pengikat pada formulasi tablet allopurinol secara granulasi basah dengan range konsentrasi yang baik digunakan adalah 7% - 13%. Kata kunci : Pati jagung, pati gelatinasi, bahan pengikat, formulasi tablet, allopurinol
vi
GELATINIZED CORN STARCH APLICATION AS A BINDER IN TABLET ALLOPURINOL FORMULATION ABSTRACT Background: One source of starch is corn. Starch which has been experiencing gelatinized can form a paste or granules that have been swelled. In hot conditions the paste still has the ability to flow is flexible and not rigid. Based on the researchers a study using corn starch gelatinized as binder in wet granulation and as model drug is allopurinol. Objective: This research was aim to find out the gelatinized corn starch as binder and determine the best concentration on allopurinol tablet formulation. Methods: Gelatinized corn starch was made by 80 gram natural corn starch in 1000 ml of water. Then heated at temperatures 70°C stable for 20 minutes left until thick and then dried. Gelatinized corn starch in the test particle size, solubility, desity, and microscopic. Variation concentration of gelatinized corn starch used as binder is yaitu (F2) 7%, (F3) 9%, (F4) 11%, (F5) 13%, (F6) 15% dan (F7) 17%. Test of preformulasi are time for flowing, angle of repose and tapp index of the mass of granules is molded into a tablet before. While evaluations conducted tablet hardness testing, when destroyed, friabilitas, determination of levels, dosage uniformity and dissolution testing. Results: Gelatinized of corn starch could be used as binder for tablet formulation allopurinol. The results of granule preformulation test meet the requirements for all formula. The evaluation of allopurinol tablet were hardness test, friability test, and disintegration time test, there were meet requirements. Increased concentration of gelatinized corn starch, it was produce good hardness and friability test, but the tablet disintegration time test would be slower. The result of determining the level of allopurinol tablet shows the percentage of level is meet requirements. Dissolution test allopurinol tablet for 45 minutes formula F2 until F7 meet the requirements. Except F1 form formula with natural corn starch binders 10% on dissolution did not meet the requirements set. Statistical data analysis used kruskal-wallis test at the determination of quantitative analysis tablets test showed that significant p > 0,05, which means has not real difference in each tablet formula. Dissolution test showed that significant p < 0,05, which means has real difference in each tablet formula. Conclusion: The result of the research shows that corn starch gelatinized can be used as binder in tablets formulation allopurinol by the wet granulation method with the best range gelatinized corn stach consentration are 7% - 13%. Keywords : corn starch, gelatinized starch, binder, formulation tablet, allopurinol
vii
DAFTAR ISI
Halaman JUDUL ............................................................................................. i HALAMAN JUDUL ........................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................
iii
KATA PENGANTAR .....................................................................
iv
ABSTRAK .......................................................................................
vi
ABSTRACT .....................................................................................
vii
DAFTAR ISI ....................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ............................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................
xv
BAB I PENDAHULUAN ................................................................
1
1.1 Latar Belakang ...................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah ...........................................................
4
1.3 Hipotesis ............................................................................
4
1.4 Tujuan Penelitian ..............................................................
5
1.5 Manfaat penelitian .............................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................
6
2.1 Uraian Pati Jagung ............................................................
6
2.2 Klasifikasi Tanaman Jagung .............................................
7
2.3 Gelatinasi Jagung ..............................................................
7
2.4 Allopurinol ........................................................................
10
2.4.1 Tinjauan umum ....................................................
10
viii
2.4.2 Farmakologi .........................................................
10
2.5 Pengertian Tablet ..............................................................
11
2.6 Metode Granulasi Basah ...................................................
12
2.7 Teori Pencampuran ...........................................................
13
2.8 Uji Preformulasi ................................................................
14
2.8.1 Waktu alir ............................................................
14
2.8.2 Sudut diam ...........................................................
14
2.8.3 Indeks tap .............................................................
15
2.9 Pemeriksaan Kualitas Tablet ............................................
15
2.9.1 Kekerasan tablet ...................................................
15
2.9.2 Kerapuhan tablet ..................................................
16
2.9.3
Waktu hancur tablet ............................................
16
2.9.4 Keseragaman sediaan ...........................................
16
2.9.5 Uji penetapan kadar zat berkhasiat ......................
16
2.9.6 Disolusi .................................................................
17
2.10 Spektrofotometri .............................................................
17
2.10.1 Instrumen ..............................................................
18
2.10.2 Penggunaan ...........................................................
19
BAB III METODE PENELITIAN ...................................................
20
3.1 Metode Pembuatan ...........................................................
20
3.2 Alat ...................................................................................
20
3.3 Bahan ................................................................................
20
3.4 Pembuatan Pereaksi HCl 0,1 N .........................................
20
3.5 Penyiapan Bahan Tumbuhan ............................................
21
ix
3.5.1 Pengumpulan bahan tumbuhan ............................
21
3.5.2 Identifikasi tumbuhan ..........................................
21
3.6 Prosedur Penelitian ...........................................................
21
3.6.1 Isolasi pati jagung ................................................
21
3.6.2 Pembuatan pati jagung gelatinasi ........................
22
3.7 Pemeriksaan Karakteristik Pati Jagung Gelatinasi ...........
22
3.7.1 Distribusi ukuran partikel ....................................
22
3.7.2 Kelarutan ..............................................................
22
3.7.3 Berat jenis ............................................................
23
3.7.4 Mikroskopik .........................................................
23
3.8 Pembuatan Tablet .............................................................
23
3.9 Uji Preformulasi ................................................................
25
3.9.1 Sudut diam ...........................................................
25
3.9.2 Waktu alir ............................................................
25
3.9.3 Indeks tap .............................................................
25
3.10 Evaluasi Tablet ...............................................................
26
3.10.1 Uji kekerasan ........................................................
26
3.10.2 Uji kerapuhan (friabilitas) ....................................
26
3.10.3 Uji waktu hancur .................................................
26
3.10.4 Penetapan kadar ....................................................
27
3.10.4.1 Penentuan kurva serapan dan linieritas kurva kalibrasi allopurinol dalam larutan HCl 0,1 N ...............................................
27
3.10.4.2 Penetapan kadar allopurinol ..................
28
x
3.10.5 Keseragaman sediaan ............................................
29
3.10.6 Uji disolusi ............................................................
29
3.10.6.1 Penentuan kurva serapan dan linieritas kurva kalibrasi allopurinol dalam larutan HCl 0,1 N ...............................................
29
3.10.6.2 Pengujian disolusi tablet ........................
30
3.11 Analisis Data Secara Statistik .........................................
31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .........................................
33
4.1 Hasil Identifikasi Sampel ..................................................
33
4.2 Pati Jagung Alami .............................................................
33
4.3 Pati Jagung Gelatinasi ......................................................
33
4.3.1 Distribusi ukuran partikel ....................................
33
4.3.2
Kelarutan .............................................................
34
4.3.3 Bobot jenis ...........................................................
35
4.3.4 Mikroskopik .........................................................
35
4.4 Hasil Uji Preformulasi Massa Granul ...............................
36
4.4.1 Uji waktu alir .......................................................
37
4.4.2 Sudut diam ...........................................................
37
4.4.3 Indeks tap .............................................................
38
4.5 Hasil Evaluasi Tablet ........................................................
39
4.5.1 Uji kekerasan tablet .............................................
40
4.5.2 Uji waktu hancur ....................................................
41
4.5.3 Uji friablitas ............................................................
42
4.5.4 Hasil pembuatan kurva serapan dan kurva kalibrasi allopurinol serta penetapan kadar tablet allopurinol ................................................................
43
xi
4.5.4.1
Hasil penentuan panjang gelombang maksimum dalam HCl 0,1 N .................
43
Hasil penentuan linieritas kurva kalibrasi Dalam HCl 0,1 N ...................................
43
4.5.5 Penentuan kadar allopurinol ...................................
44
4.5.6 Keseragaman kandungan ........................................
46
4.5.7 Uji disolusi ..............................................................
47
4.6 Hasil Uji Statistik Tablet Allopurinol ...............................
49
4.6.1 Hasil uji statistik penetapan kadar allopurinol .......
49
4.6.2 Hasil uji statistik disolusi allopurinol .....................
50
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................
54
5.1 Kesimpulan .......................................................................
54
5.2 Saran .................................................................................
54
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................
55
LAMPIRAN .....................................................................................
58
4.5.4.2
xii
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
3.1
Istilah kelarutan ....................................................................
22
3.2
Formula tablet allopurinol ....................................................
24
3.3
Kriteria penerimaan zat aktif yang larut dengan disolusi ....
31
4.1
Data ukuran partikel pati jagung alami gelatinasi ................
33
4.2
Data kelarutan pati jagung gelatinasi .....................................
34
4.3
Data uji preformulasi massa granul ......................................
36
4.4
Data hasil evaluasi tablet allopurinol ...................................
39
4.5
Hasil penetapan kadar tablet allopurinol ..............................
45
4.6
Hasil keseragaman kandungan tablet allopurinol .................
46
4.7
Hasil uji disolusi tablet allopurinol ......................................
48
4.8
Hasil uji kolmogorov-smirnov penetapan kadar tablet allopurinol ............................................................................
49
Hasil uji kruskal-wallis penetapan kadar tablet allopurinol ..............................................................................
49
4.9
4.10 Rank hasil uji kruskal-wallis penetapan kadar tablet allopurinol ..............................................................................
50
4.11 Hasil uji kolmogorov-smirnov disolusi tablet allopurinol ..............................................................................
50
4.12 Hasil uji kruskal-wallis disolusi tablet allopurinol .................
51
4.13 Rank hasil uji kruskal-wallis disolusi tablet allopurinol ......
51
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Gambar struktur amilosa ......................................................
6
2.2
Gambar struktur amilopektin ...............................................
7
2.3
Allopurinol ............................................................................
10
4.1
Presentase ukuran partikel pati jagung gelatinasi .................
34
4.2
Mikroskopik pati jagung alami dan pati jagung gelatinasi ................................................................................
35
4.3
Diagram hasil uji waktu alir massa granul ............................
37
4.4
Diagram hasil uji sudut diam massa granul ..........................
38
4.5
Diagram hasil uji indeks tap massa granul ............................
39
4.6
Diagram hasil uji kekerasan tablet ........................................
40
4.7
Diagram hasil uji waktu hancur tablet ...................................
41
4.8
Diagram hasil uji friabilitas tablet .........................................
42
4.9
Kurva dan data serapan allopurinol baku pembanding konsentrasi 8 mcg/ml dalam pelarut HCl 0,1N ...............................................................................
43
4.10 Kurva kalibrasi allopurinol baku pembanding dalam pelarut HCl 0,1 N pada panjang gelombang 251 nm ....................................................................................
44
4.11 Penetapan kadar tablet allopurinol dengan presentase bahan pengikat berbeda .......................................
45
4.12 Keseragaman kandungan tablet allopurinol dengan presentase bahan pengikat berbeda .......................................
47
4.13. Disolusi tablet allopurinol dengan presentase bahan pengikat berbeda ...................................................................
48
xiv
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1.
Halaman
Sertifikat analisis allopurinol dari PT. Mutifa Medan ................................................................................
56
2.
Sertifikat analisis BPFI allopurinol ....................................
57
3.
Identifikasi tumbuhan ........................................................
58
4.
Gambar jagung (Zea mays) ................................................
59
5.
Gambar pati jagung ...........................................................
60
6.
Gambar pati jagung gelatinasi .............................................
61
7.
Gambar tablet allopurinol ..................................................
62
8.
Bagan alur penelitian .........................................................
64
9.
Flowsheet isolasi pati jagung .............................................
66
10.
Flowsheet pembuatan pati jagung gelatinasi .....................
67
11.
Contoh perhitungan pembuatan tablet allopurinol .............
68
12.
Jumlah pengikat yang digunakan .......................................
72
13.
Hasil uji preformulasi tablet allopurinol ............................
73
14.
Hasil evaluasi tablet allopurinol .........................................
75
15.
Hasil enentuan persamaan regresi dari kurva kalibrasi allopurinol pada panjang gelombang 251 nm dalam pelarut HCl 0,1 N ........................................
77
16.
Perhitungan kadar tablet allopurinol ..................................
80
17.
Analisis data statistik untuk mencari kadar sebenarnya dari allopurinol dalam formulasi tablet ......................................
85
18.
Perhitungan keseragaman kandungan tablet allopurinol .....
87
19.
Data hasil keseragaman kandungan tablet allopurinol ........
90
xv
20.
Perhitungan disolusi tablet allopurinol ..............................
91
21.
Data persen kumulatif disolusi tablet allopurinol ..............
93
22.
Uji kolmogorov-smirnov dan uji kruskal-wallis penetapan kadar tablet allopurinol................... ...................
96
Uji kolmogorov-smirnov dan uji kruskal-wallis disolusi tablet allopurinol....................................................
97
Gambar alat yang digunakan .............................................
98
22.
23.
xvi
