OPTIMASI FORMULA GRANUL OBAT KUMUR POVIDONE IODINE MENGGUNAKAN SSG SEBAGAI PENGHANCUR DAN PEKTIN SEBAGAI PENGIKAT MONIKA PUTRI LESTARI 2443012193 PROGRAM STUDI S1 FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS KATOLIK WIDYA MANDALA SURABAYA 2016 ABSTRAK OPTIMASI FORMULA GRANUL OBAT KUMUR POVIDONE IODINE MENGGUNAKAN SSG SEBAGAI PENGHANCUR DAN PEKTIN SEBAGAI PENGIKAT MONIKA PUTRI LESTARI 2443012193 Telah dilakukan penelitian optimasi formula granul obat kumur povidone iodine menggunakan SSG (Sodium Starch Glycolate) sebagai penghancur dan pektin sebagai pengikat. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah povidone iodine 0,5%, laktosa monohidrat, pektin, SSG, dan NaCl (Sodium Chloride). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi SSG sebagai penghancur dan konsentrasi pektin sebagai bahan pengikat beserta interaksi keduanya terhadap mutu fisik granul dan waktu larut serta merancang formula optimum granul povidone iodine dengan menggunakan factorial design dimana konsentrasi SSG yang digunakan 6% dan 8%, sedangkan pektin 1% dan 3%, serta mengetahui formula optimum granul povidone iodine mempunyai daya antibakteri terhadap Streptococcus mutans dengan menggunakan metode difusi. Respon yang diamati pada factorial design adalah Carr’s index, Hausner ratio, dan waktu larut. Berdasarkan program optimasi Design Expert didapatkan formula optimum granul povidone iodine yaitu SSG pada konsentrasi 7,69% dan pektin pada konsentrasi 1,11% yang memberikan hasil respon Carr’s index 15,21%, Hausner ratio 1,17, dan waktu larut 110,88 detik. Berdasarkan hasil uji daya antibakteri diperoleh rata-rata diameter Daerah Hambatan Pertumbuhan pada larutan uji formula optimum dan larutan uji yang mengadung obat kumur yang ada dipasaran dengan konsentrasi yang sama (0,5%), berturut-turut adalah 11,51 ± 2,81 mm dan 10,75 ± 2,47 mm. Kata kunci : Obat kumur, pektin, SSG, factorial design, povidone iodine. i ABSTRACT FORMULA OPTIMIZATION OF POVIDONE IODINE GARGLE GRANULES USING SSG AS A DISINTEGRANT AND PECTIN AS A BINDER MONIKA PUTRI LESTARI 2443012193 Formula optimization of povidone iodine gargle granules using SSG (Sodium Starch Glycolate) as disintegrant and pectin as a binder has been studied. Materials used in this study is povidone iodine 0.5%, lactose monohydrate, pectin, SSG, and NaCl (Sodium Chloride). This study was conducted to observe the influence of concentration SSG as a disintegrant, concetration of pectin as a binder, and their interaction to the physicial properties of the granule, granule soluble time, and to design the optimum granule povidone iodine with factorial design, SSG concentration used at 6% and 8% and pectin concentration used at 1% and 3%, and to know the optimum formula povidone iodine granules have antibacterical activity against Streptococcus mutans using diffusion method. Based on the Design Expert optimization program, granule povidone iodine with optimum physical properties of granule to reach for 7.69% SSG, 1.11% pectin, and the result of Carr’s index 15.21%, Hausner ratio 1.17, granule soluble time 110.88 second, and mouthwash granules povidone iodine have antibacterical activity against Streptococcus mutans. Based on test results obtained antibacterial activity the average of Growth Inhibition Zone from the the optimum formula was and testing with commercial mouthwash with the same concentration (0.5%), respectively was 11.51 ± 2.81 mm 10.75 ± 2.47 mm. Keywords : Mouthwash, pectin, SSG, factorial design, povidone iodine. ii KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala limpahan berkat, rahmat dan kurnia-Nya, sehingga skripsi dengan judul “Optimasi Granul Obat Kumur Povidone Iodine menggunakan SSG sebagai Penghancur dan Pektin sebagai Pengikat” dapat terselesaikan. Penyusunan skripsi ini dimaksudkan untuk memenuhi persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi di Fakultas Farmasi Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya. Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah mendukung dan membantu selama proses pembuatan naskah skripsi ini: 1. Dr. Lannie Hadisoewignyo, M.Si., Apt selaku Dosen Pembimbing I dan Martha Ervina, S.Si., M.Si., Apt selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak menyediakan waktu dan tenaga dalam memberikan bimbingan, serta senantiasa memberikan saran, dukungan moral dan petunjuk yang sangat berguna sampai terlaksananya skripsi ini. 2. Drs. Kuncoro Foe., G.Dip. Sc., Ph.D., Apt dan Lisa Soegianto, S.Si, M.Sc., Apt selaku Tim Dosen Penguji yang telah memberikan banyak saran dan masukan-masukan positif yang sangat berguna untuk skripsi ini. 3. Martha Ervina, S.Si., M.Si., Apt selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya, yang telah menyediakan sarana dan prasarana yang baik selama pengerjaan skripsi ini. 4. Dra. Hj. Emi Sukarti, M.Si., Apt selaku Dosen yang telah menyediakan waktu dan tenaga dalam memberikan bimbingan, serta senantiasa memberikan saran dan membantu selama proses penetapan kadar Povidone iodine. 5. Drs. Y. Teguh Widodo., M.Sc., Apt selaku Dosen Penasehat Akademik, yang telah memberikan semangat, saran dan pengarahan selama masa perkuliahan berlangsung. iii 6. Keluarga tercinta, papa, mama, mbak Happy, mbak Yustin, mas Bimo dan saudara-saudara tercinta yang selalu memberikan motivasi, nasihat dan dukungan baik moril maupun materil selama ananda menuntut ilmu di Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya, serta doa yang tulus sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. 7. Seluruh dosen Fakultas Farmasi Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya yang telah mendampingi saya selama proses perkuliahan mulai dari semester awal sampai akhir. 8. Dr. Lannie Hadisoewignyo, M.Si., Apt selaku kepala Laboratorium Formulasi dan Teknologi Sediaan Solida, yang telah menyediakan fasilitas laboratorium selama penelitian berlangsung. 9. Seluruh Staf dan laboran Fakultas Farmasi Universitas Katolik Widya Mandala Surabya khususnya Bapak Syamsul selaku laboran Formulasi dan Teknologi Sediaan Solida yang telah bersedia meluangkan waktu untuk membantu di laboratorium selama proses penelitian berlangsung. 10. Kepada teman-teman seperjuangan, terima kasih kepada Theresia Rosari, Elisabeth Adeline dan Mechael Sutanto yang telah mendampingi saya dikala susah dan senang dalam menyelesaikan penelitian ini. 11. Kepada sahabat GENKSHE: Wenda, Vinda, Ness, Anggi dan Afril, terimakasih atas doa, semangat, dan segala dukungan yang telah diberikan kepada penulis. 12. Kepada sahabat M: Monaviera, Mumu, Made Sasti terimakasih atas doa, semangat, dan segala dukungan yang telah diberikan kepada penulis. 13. Kepada Sweety: Theresia Rosari, Aprilia Karolin dan Mia Dwi Retno atas doa dan segala dukungan yang tulus yang telah diberikan kepada penulis. iv 14. Kepada teman-teman unbiological family “GAES” selaku sahabat terbaik dan semua teman-teman saya yang selalu memberikan waktu untuk berbagi, saran, bantuan, semangat dan doa dalam menyelesaikan penelitian ini. 15. Kepada semua pihak-pihak lain yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung dalam pengerjaan skripsi ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu. Dengan keterbatasan pengalaman, pengetahuan maupun pustaka yang ditinjau, penulis menyadari kekurangan dalam penulisan naskah skripsi ini. Akhir kata penulis sangat mengharapkan kritik dan saran agar naskah ini dapat lebih disempurnakan. Semoga penelitian ini dapat memberikan surmbangan yang bermanfaat bagi kepentingan masyarakat. Atas perhatiannya penulis ucapkan terima kasih. Surabaya, 31 Mei 2016 Penulis v DAFTAR ISI ABSTRAK ....................................................................................... Halaman i ABSTRACT ....................................................................................... ii KATA PENGANTAR ...................................................................... iii DAFTAR ISI .................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR ........................................................................ xi DAFTAR TABEL ............................................................................ xii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................... xiv BAB 1 BAB 2 PENDAHULUAN ........................................................... 1 1.1. Latar Belakang Penelitian .................................. 1 1.2. Perumusan Masalah ........................................... 7 1.3. Tujuan Penelitian ............................................... 8 1.4. Hipotesa Penelitian ............................................ 8 1.5. Manfaat Penelitian ............................................. 9 TINJAUAN PUSTAKA .................................................. 10 2.1. Tinjauan tentang Obat kumur ............................... 10 2.2. Tinjauan tentang Granul ....................................... 14 2.3. Tinjauan tentang Metode Pembuatan Granul ....... 17 2.4. Tinjauan tentang Uji Mutu Fisik Granul .............. 18 2.4.1.Kelembapan granul ...................................... 18 2.4.2.Sifat alir granul ............................................ 19 2.4.3.Distribusi ukuran partikel ............................ 20 2.4.4.Keseragaman sediaan granul ....................... 21 2.4.5.Waktu larut granul ....................................... 24 2.5. Tinjauan tentang Optimasi dengan Factorial Design................................................................... vi 25 BAB 3 2.6. Tinjauan tentang Bahan Aktif Povidone Iodine ... 27 2.7. Tinjauan tentang Bahan Tambahan ...................... 28 2.7.1.Pektin ........................................................... 28 2.7.2.SSG (Sodium Starch Glycolate) .................. 29 2.7.3.Nacl (Natrium Chloride) ............................. 30 2.7.4.Laktosa Monohidrat..................................... 31 2.8. Tinjauan tentang Streptococcus mutans ............... 32 2.9. Tinjauan tentang Daya Antibakteri....................... 35 METODE PENELITIAN ................................................ 39 3.1. Jenis Penelitian ..................................................... 39 3.2. Alat dan Bahan ..................................................... 39 3.2.1.Alat .............................................................. 39 3.2.2.Bahan ........................................................... 40 3.3. Rancangan Penelitian ........................................... 40 3.4. Tahapan Penelitian ............................................... 42 3.4.1.Rancangan formula sediaan granul povidone iodine ........................................... 42 3.4.2.Pembuatan granul obat kumur..................... 43 3.4.3.Evaluasi mutu fisik granul .......................... 44 3.4.4.Evaluasi karakteristik obat kumur povidone iodine........................................................... 46 3.4.5.Penetapan kadar povidone iodine secara 3.5. titrasi ........................................................... 47 Uji Mikrobiologi Granul Povidone Iodine ........... 48 3.5.1.Pembuatan media pertumbuhan ................... 48 3.5.2.Isolasi bakteri............................................... 48 3.5.3.Pemeriksaan bakteri Streptococcus mutans . 49 vii 3.5.4.Pembuatan larutan standart ½ Mc. Farland I .................................................................... 51 3.5.5.Pembuatan suspensi bakteri ......................... 51 3.5.6.Pembuatan lempeng Agar yang diinokulasi bakteri ......................................................... 52 3.5.7.Penentuan daya antibakteri dengan metode difusi silinder .............................................. 52 3.6. Analisa Data Penelitian ........................................ 53 3.7. Skema Kerja Penelitian ........................................ 55 3.7.1.Pembuatan granul povidone iodine.............. 55 3.7.2.Pembakuan Natrium Tiosulfat 0,1 N ........... 56 3.7.3.Penetapan kadar povidone iodine ................ 56 3.7.4.Pengujian BAB 4 Daya Antibakteri dengan Metode Difusi Silinder ................................ 57 HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................... 58 4.1. Hasil Uji Mutu Fisik Granul Povidone Iodine ...... 59 4.1.1.Hasil uji sifat alir granul povidone iodine.... 59 4.1.2.Hasil uji ukuran partikel granul povidone iodine........................................................... 61 4.1.3.Hasil uji waktu larut granul povidone iodine........................................................... 62 4.1.4. Hasil uji keragaman bobot granul povidone 4.2. iodine........................................................... 63 Hasil Uji Penetapan Kadar Povidone Iodine ........ 65 4.2.1.Pembakuan Na2S2O3 0,1 N dengan KIO3........ 65 4.2.2.Hasil uji penetapan kadar PVP-I murni ....... 66 4.2.3.Hasil uji penetapan kadar granul povidone iodine........................................................... viii 66 4.3. 4.4. Hasil Optimasi Formula Granul Povidone Iodine menggunakan Design Expert ................................ 67 4.3.1.Carr’s index dan Hausner ratio .................. 67 4.3.2.Waktu larut ................................................. 70 Hasil Optimasi Formula Granul Povidone Iodine menggunakan Design Expert ................................ 75 4.4.1.Hasil uji kelembapan formula optimum granul povidone iodine ................................ 75 4.4.2.Hasil uji Carr’s index formula optimum granul povidone iodine ................................ 75 4.4.3.Hasil uji Hausner ratio formula optimum granul povidone iodine ................................ 76 4.4.4.Hasil uji ukuran partikel formula optimum granul povidone iodine ................................ 77 4.4.5.Hasil uji waktu larut formula optimum granul povidone iodine ................................ 77 4.4.6.Hasil keragaman bobot formula optimum granul povidone iodine ................................ 78 4.6.7.Hasil penetapan kadar formula optimum granul povidone iodine ............................... 4.5. 4.6. Hasil Karaketristik Granul Obat 78 Kumur Povidone Iodine Formula Optimum ..................... 79 4.5.1.Uji organoleptis ........................................... 79 4.5.2.Uji pH .......................................................... 79 Hasil Uji Mikrobiologi Granul Obat Kumur Povidone Iodine Formula Optimum ..................... 80 4.6.1.Pengamatan makroskopis dan mikroskopis . 80 4.6.2.Uji biokimia ................................................. 82 ix 4.6.3.Hasil uji antibakteri terhadap Streptococcus mutans ......................................................... 4.7. 83 Interpretasi Hasil Uji Mikrobiologi Granul Povidone Iodine dengan bakteri Streptococcus mutans ................................................................. 84 KESIMPULAN DAN SARAN ...................................... 89 5.1. Kesimpulan........................................................... 89 5.2. Saran ..................................................................... 89 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................... 90 LAMPIRAN ..................................................................................... 96 BAB 5 x DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1. Struktur kimia Povidone Iodine .......................................... 27 2.2. Struktur kimia Pectin citrus ................................................ 29 2.3. Struktur kimia Sodium Starch Glycolate ............................ 30 2.4. Struktur kimia Laktosa Monohidrat.................................... 31 4.1. Contour plot Carr’s index granul povidone iodine ............. 68 4.2. Contour plot Hausner ratio granul povidone iodine........... 70 4.3. Contour plot waktu larut granul povidone iodine ............... 71 4.4. Superimposed contour plot granul povidone iodine ........... 72 4.5. Makroskopis Streptococcus mutans ................................... 80 4.6. Mikroskopis Streptococcus mutans .................................... 81 4.7. Hasil uji biomia .................................................................. 82 4.8. Hasil uji daya antibakteri terhadap Streptococcus mutans.. 83 xi DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Halaman Tabel Hubungan Carr’s index dan Hausner ratio terhadap Sifat Alir ................................................................................ 20 Tabel Penggunaan Uji Keseragaman Kandungan dan Uji Keragaman Bobot untuk Sediaan .......................................... 22 2.3. Tabel Keterangan Perhitungan Keseragaman Sediaan .......... 23 2.4. Tabel Desain Percobaan Factorial Design dengan Dua Faktor dan Dua Tingkat ......................................................... 26 3.1. Tabel Desain Optimasi Formula Granul Povidone iodone .... 42 3.2. Tabel Rancangan Formula Granul Povidone iodine Obat Kumur ................................................................................... 43 3.3. Spesifikasi Granul Povidone iodine ...................................... 46 3.4. Spesifikasi Karakteristik Sediaan Granul Povidone iodine ... 47 3.5. Spesifikasi Makroskopis Streptococcus mutans .................... 49 3.6. Spesifikasi Mikroskopis Streptococcus mutans..................... 50 4.1. Tabel Hasil Uji Sifat Alir Granul Povidone iodine ............... 59 4.2. Tabel Hasil Uji Ukuran Partikel Granul Povidone iodine ..... 61 4.3. Tabel Hasil Uji Densitas Granul Povidone iodine................. 62 4.4. Tabel Hasil Uji Waktu Larut Granul Povidone iodine ......... 62 4.5. Tabel Hasil Uji Keragaman Bobot Granul Povidone iodine . 64 4.6. Tabel Hasil Uji Pembakuan Na2S2O3 0,1 N dengan KIO3 ..... 65 4.7. Tabel Hasil Normalitas Na2S2O3 ........................................... 65 4.8. Tabel Hasil Uji Penetapan Kadar Granul Povidone iodine murni ..................................................................................... 66 Tabel Hasil Uji Penetapan Kadar Granul Povidone iodine ... 66 4.10. Tabel Rangkuman Data Percobaan dalam Design Expert ..... 67 4.11. Tabel Penentuan Persyaratan untuk mendapatkan Area Optimum................................................................................ 73 2.2. 4.9. xii 4.12. Tabel Rangkuman Data Hasil Prediksi dalam Design Expert 73 4.13. Tabel Hasil Uji Kelembapan Granul Formula Optimum....... 75 4.14 Tabel Hasil Uji Carr’s index Granul Formula Optimum ...... 75 4.15. Tabel Hasil Uji Hausner ratio Granul Formula Optimum. ... 76 4.16. Tabel Hasil Uji Ukuran Partikel Granul Formula Optimum . 77 4.17. Tabel Hasil Uji Waktu Larut Tablet Formula Optimum ....... 77 4.18. Tabel Hasil Keragaman Bobot Kadar Granul Formula Optimum................................................................................ 78 4.19. Tabel Hasil Penetapan Kadar Granul Formula Optimum ...... 78 4.20. Tabel Hasil Uji Organoleptis Granul Obat Kumur Povidone iodine ..................................................................................... 79 4.21. Tabel Hasil Uji pH ................................................................ 80 4.22. Tabel Hasil Pengamatan Makroskopis terhadap Streptococcus mutans ............................................................ 81 4.23. Tabel Hasil Pengamatan Mikroskopis terhadap Streptococcus mutans ............................................................ 81 4.24. Tabel Hasil Uji Biokimia terhadap Streptococcus mutans .... 82 4.25. Tabel Hasil Pengukuran Diameter DHP Larutan Obat Kumur Povidone iodine terhadap Streptococcus mutans ...... 83 xiii DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman A. HASIL UJI MUTU FISIK GRANUL POVIDONE IODINE ... B. HASIL UJI UKURAN PARTIKEL GRANUL POVIDONE IODINE .................................................................................... C. 98 HASIL UJI KERAGAMAN BOBOT GRANUL POVIDONE IODINE .................................................................................... E. 97 HASIL UJI WAKTU LARUT GRANUL POVIDONE IODINE .................................................................................... D. 96 100 HASIL UJI PENETAPAN KADAR GRANUL POVIDONE IODINE .................................................................................... 104 F. CONTOH PERHITUNGAN .................................................... 108 G. HASIL UJI STATISTIK CARR’S INDEX GRANUL POVIDONE IODINE ANTAR BATCH ................................... H. HASIL UJI STATISTIK CARR’S INDEX GRANUL POVIDONE IODINE ANTAR FORMULA ............................ I. 127 HASIL UJI STATISTIK WAKTU LARUT GRANUL POVIDONE IODINE ANTAR BATCH ................................... M. 124 HASIL UJI STATISTIK UKURAN PARTIKRL GRANUL POVIDONE IODINE ANTAR FORMULA ............................ L. 119 HASIL UJI STATISTIK HAUSNER RATIO GRANUL POVIDONE IODINE ANTAR FORMULA ............................ K. 116 HASIL UJI STATISTIK HAUSNER RATIO GRANUL POVIDONE IODINE ANTAR BATCH ................................... J. 111 130 HASIL UJI STATISTIK WAKTU LARUT GRANUL POVIDONE IODINE ANTAR FORMULA ............................ xiv 135 N. HASIL UJI STATISTIK KERAGAMAN BOBOT GRANUL POVIDONE IODINE ANTAR FORMULA ............................ O. HASIL UJI STATISTIK PENETAPAN KADAR GRANUL POVIDONE IODINE ANTAR BATCH ................................... P. 152 HASIL PENETAPAN KADAR GRANUL POVIDONE IODINE FORMULA OPTIMUM ............................................ V. 151 HASIL KERAGAMAN BOBOT GRANUL POVIDONE IODINE FORMULA OPTIMUM ............................................ U. 150 HASIL WAKTU LARUT GRANUL POVIDONE IODINE FORMULA OPTIMUM .......................................................... T. 149 HASIL UKURAN PARTIKEL GRANUL POVIDONE IODINE FORMULA OPTIMUM ............................................ S. 146 HASIL UJI MUTU FISIK GRANUL POVIDONE IODINE FORMULA OPTIMUM .......................................................... R. 141 HASIL UJI STATISTIK PENETAPAN KADAR GRANUL POVIDONE IODINE ANTAR FORMULA ............................ Q. 138 153 HASIL UJI ANAVA CARR’S INDEX DENGAN DESIGN EXPERT ................................................................................... 154 W. HASIL UJI ANAVA HAUSNER RATIO DENGAN DESIGN EXPERT ................................................................................... X. HASIL UJI ANAVA WAKTU LARUT DENGAN DESIGN EXPERT ................................................................................... Y. 158 HASIL UJI STATISTIK CARR’S INDEX GRANUL POVIDONE IODINE FORMULA OPTIMUM ....................... Z. 156 160 HASIL UJI STATISTIK HAUSNER RATIO GRANUL POVIDONE IODINE FORMULA OPTIMUM ....................... 161 AA. HASIL UJI STATISTIK WAKTU LARUT GRANUL POVIDONE IODINE FORMULA OPTIMUM ....................... xv 162 AB. HASIL UJI STATISTIK ANTIBAKTERI .............................. 163 AC. SERTIFIKAT BAKTERI STREPTOCOCCUS MUTANS ....... 167 AD. SERTIFIKAT ANALISIS BAHAN - POVIDONE IODINE ... 168 AE. SERTIFIKAT ANALISIS BAHAN – PEKTIN....................... 169 AF. SERTIFIKAT ANALISIS BAHAN – LAKTOSA .................. 170 AG. SERTIFIKAT ANALISIS BAHAN – SSG ............................. 171 AH. TABEL Z ................................................................................. 172 AI. TABEL F ................................................................................. 173 AJ. TABEL T ................................................................................. 174 xvi