BAB 4. SEDIAAN GALENIK Tujuan Pembelajaran : Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa mampu : a. Menjelaskan definisi sediaan galenik b. Menjelaskan jenis jenis sediaan galenik c. Menjelaskan teknologi ekstraksi meliputi proses pembuatan ekstrak dan metode ekstraksi a. Latar Belakang Sediaan galenik adalah sediaan yang diperoleh dengan cara melakukan penyarian zat-zat yang bermanfaat bagi manusia, dari tumbuhan atau hewan menggunakan cairan penyari yang sesuai. Dalam Permenkes No 246/Menkes/Per/V/1990, sediaan galenik didefinisikan sebagai : hasil ekstraksi bahan atau campuran bahan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan atau hewan. Zat-zat yang tersari (berkhasiat) biasanya terdapat dalam sel-sel bagian tumbuh-tumbuhan yang umumnya dalam keadaan kering. Cairan penyari masuk kedalam zat-zat berkhasiat utama dari pada simplisia yang akan di ambil sarinya,kemudian, zat berkhasiat tersebut akan terbawa larut dengan cairan penyari, setelah itu larutan yang mengandung zat berkhasiat dipisahkan dari bagian simplisia lain yang kurang bermanfaat. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan sediaan galenik diantaranya sebagai berikut: 1) Derajat kehalusan Derajat kehalusan ini harus di sesuaikan dengan mudah atau tidaknya obat yang terkandung tersebut untuk disari.semakin halus simplisianya itu akan mempermudah proses penyarian, ataupun sebaliknya semakin sukar disari maka simplisia harus di buat semakin halus. 2) Temperatur suhu dan lamanya waktu Suhu harus di sesuaikan dengan sifat dari obat, apakah bmudah menguap atau tidak, mudah tersari atau tidak 3) Bahan penyari dan cara menyari Setiap simplisia atau bahan obat mempunyai cara dan bahan penyari yang berbeda-beda, Oleh karena itu cara ini harus di sesuaikan dengan sifat kelarutan obat dan daya serap bahan penyari ke dalam simplisia. 4) Konsentrasi/kepekatan b. Jenis-jenis Sediaan galenik (definisi sesuai dengan yang tertera dalam FI III & IV) : b.1 Infusa / Infus Adalah sediaan cair yang dibuat dengan mengekstraksi simplisia nabati dengan air pada suhu 90º selama 15 menit. (Farmakope Indonesia Edisi III halaman 12 & Farmakope Indonesia Edisi IV, halaman 9). 21
Analisa obat tradisional 22 b.2 Tinctura / Tingtur Adalah sediaan cair yang dibuat dengan cara maserasi atau perkolasi simplisia nabati atau hewani atau dengan cara melarutkan senyawa kimia dalam pelarut yang tertera pada masing-masing monografi. Kecuali dinyatakan lain, tingtur dibuat menggunakan 20% zat khasiat dan 10% untuk zat khasiat keras (Farmakope Indonesia Edisi III halaman 32). b.3 Ekstrak Dalam buku (Farmakope Indonesia Edisi III hal. 9 & Farmakope Indonesia Edisi IV hal. 7), disebutkan bahwa : Ekstrak adalah sediaan pekat yang diperoleh dengan mengekstraksi zat aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan dan massa atau serbuk yang tersisa diperlakukan sedemikian hingga memenuhi baku yang telah ditetapkan. Sebagian besar ekstrak dibuat dengan mengekstraksi bahan baku obat secara perkolasi. Seluruh perkolat biasanya dipekatkan secara destilasi dengan pengurangan tekanan agar bahan sesedikit mungkin terkena panas. Ekstrak cair adalah sediaan cair simplisia nabati, yang mengandung etanol sebagai pelarut atau sebagai pengawet atau sebagai pelarut dan pengawet. Jika tidak dinyatakan lain pada masing-masing monografi, tiap ml ekstrak mengandung bahan aktif dari 1 g simplisia yang memenuhi syarat. Ekstrak cair yang cenderung membentuk endapan dapat didiamkan dan disaring Ekstrak tumbuhan obat yang dibuat dari simplisia nabati dapat dipandang sebagai bahan awal, bahan antara atau bahan produk jadi (3). 1. Ekstrak sebagai bahan awal dianalogkan dengan komoditi bahan baku obat yang dengan teknologi fitofarmasi diproses menjadi produk jadi. 2. Ekstrak sebagai bahan antara berarti masih menjadi bahan yang dapat diproses lagi menjadi fraksi-fraksi, isolat senyawa tunggal ataupun tetap sebagai campuran dengan ekstrak lain. 3. Ekstrak sebagai produk jadi berarti ekstrak yang berada dalam sediaan obat jadi siap digunakan oleh penderita. b.3.1 Teknologi Ekstraksi (3) 1. Proses pembuatan Ekstrak 1.1 Pembuatan serbuk simplisia dan klasifikasinya Proses awal pembuatan ekstrak adalah tahapan pembuatan serbuk simplisia kering (penyerbukan ). Dari simplisia dibuat serbuk simplisia dengan peralatan tertentu sampai derajat kehalusan tertentu. Proses ini dapat mempengaruhi mutu ekstrak dengan dasar beberapa hal sebagai berikut : Makin halus serbuk simplisia, proses ekstraksi makin efektif-efisien, namun makin halus serbuk,
Analisa obat tradisional 23 maka makin rumit secara teknologi peralatan untuk tahapan filtrasi. Selama penggunaan peralatan penyerbukan dimana ada gerakan dan interaksi dengan benda keras (logam dll), akan timbul panas (kalori) yang berpengaruh pada senyawa kandungan. Hal ini dapat dikompensasi dengan penggunaan nitrogen cair. 1.2 Cairan pelarut Cairan pelarut dalam proses pembuatan ekstrak adalah pelarut yang baik (optimal) untuk senyawa kandungan yang berkhasiat atau yang aktif, dengan demikian senyawa tersebut dapat terpisahkan dari bahan dan dari senyawa kandungan lainnya, serta ekstrak hanya mengandung sebagian besar senyawa kandungan yang diinginkan. Dalam hal ekstrak total, maka cairan pelarut dipilih yang melarutkan hampir semua metabolit sekunder yang terkandung. Faktor utama untuk pertimbangan pada pemilihan cairan penyari adalah sbb : Selektivitas Kemudahan bekerja dan proses dengan cairan tersebut Ekonomis Ramah lingkungan Keamanan Pada prinsipnya cairan pelarut harus memenuhi syarat kefarmasian atau dalam perdanganan dikenal dengan kelompok spesifikasi pharmaceutical grade. Sampai saat ini berlaku aturan bahwa pelarut yang diperbolehkan adalah air dan etanol serta campurannya. Jenis pelarut lain seperti metanol (gol. alkohol), heksana (gol. hidrokarbon alifatik), toluen (gol. hidrokarbon aromatik), kloroform (dan segolongannya) dan aseton umumnya digunakan sebagai pelarut untuk tahap separasi dan tahap pemurnian (fraksinasi). Khususnya metanol, dihindari penggunaannya karena sifatnya yang toksik akut dan kronik. 1.3 Separasi dan pemurnian Tujuan dari tahapan ini adalah menghilangkan (memisahkan) senyawa yang tidak dikehendaki semaksimal mungkin tanpa berpengaruh pada senyawa kandungan yang dikehendaki, sehingga diperoleh ekstrak yang lebih murni. Sebagai contoh adalah senyawa tanin, pigmen-pigmen dan senyawasenyawa lain yang akan berpengaruh pada stabilitas senyawa kandungan, termasuk juga dalam hal ini adalah sisa pelarut yang tidak dikehendaki. Proses-
Analisa obat tradisional 24 proses pada tahapan ini adalah pengendapan, pemisahan dua cairan tak campur, sentrifugasi, dekantasi, filtrasi serta proses adsorbsi dan penukar ion. 1.4 Pemekatan / penguapan (evaporasi / vaporasi) Pemekatan berarti peningkatan jumlah partial solute (senyawa terlarut) secara penguapan pelarut tanpa sampai menjadi kondisi kering, ekstrak hanya menjadi kental/pekat. 1.5 Pengeringan ekstrak Pengeringan berarti menghilangkan pelarut dari bahan sehingga menghasilkan serbuk, masa kering-rapuh, tergantung proses dan peralatan yang digunakan. Ada berbagai proses pengeringan ekstrak yaitu dengan cara : * Evaporasi (pemekatan) * Kontak * Vaporasi (penguapan) * Radiasi * Sublimasi * Dielektrik * Konveksi 1.6 Rendemen Rendemen adalah perbandingan antara ekstrak yang diperoleh dengan simplisia awal. 2. Metode Ekstraksi (3) 2.1 Ekstraksi dengan menggunakan pelarut 2.1.1 Cara dingin : maserasi, perkolasi 2.1.2 Cara panas : refluks, soxhlet, digesti, infus, dekok 2.2 Destilasi uap 2.3 Cara ekstraksi lain : 2.3.1 Ekstraksi berkesinambungan 2.3.2 Superkritikal karbondioksida 2.3.3 Ekstraksi ultrasonik 2.3.4 Ekstraksi energi listrik Maserasi Adalah proses pengekstraksian simplisia dengan menggunakan pelarut dengan beberapa kali pengocokan atau pengadukan pada temperatur ruangan (kamar). Secara teknologi termasuk ekstraksi dengan prinsip metode pencapaian konsentrasi pada keseimbangan. Maserasi kinetik berarti dilakukan pengadukan yang kontinu (terus menerus). Remaserasi berarti dilakukan pengulangan penambahan pelarut setelah dilakukan penyaringan maserat pertama dan seterusnya. Prinsip metode ini adalah pencapaian konsentrasi pada keseimbangan,cairan penyari akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang
Analisa obat tradisional 25 mengandung zat aktif. Cairan penyari yang dapat digunakan adalah air, etanol, air-etanol atau pelarut lain. Keuntungan cara maserasi adalah cara pengerjaan dan peralatan yang digunakan sederhana dan mudah diusahakan. Kerugian cara maserasi adalah pengerjaan lama dan penyariannya kurang sempurna Maserasi dilakukan dengan cara 10 bagian simplisia dengan derajat halus yang sesuai dimasukkan ke dalam bejana, kemudian ditambahkan 75 bagian cairan penyari, ditutup dan dibiarkan selama 5 hari terlindung dari cahaya sambil berulang-ulang diaduk. Setelah 5 hari, diserkai, ampas diperas Ampas ditambah cairan penyari secukupnya diaduk dan diserkai sehingga diperoleh seluruh sari sebanyak 100 bagian Bejana ditutup dan dibiarkan ditempat sejuk terlindung dari pengaruh langsung cahaya selama 2 hari, kemudian endapan yang terjadi dipisahkan Pengadukan pada cara maserasi ditujukan untuk meratakan konsentrasi larutan di luar butir serbuk simplisia sehingga dengan pengadukan tersebut tetap terjaga adanya perbedaan konsentrasi yang sekecil-kecilnya antara larutan di dalam sel dengan larutan di luar sel Hasil sari dengan cara maserasi perlu dibiarkan 2 hari untuk mengendapakan zat-zat yang tidak diperlukan tetapi ikut terlarut dalam cairan penyari Cara maserasi ini ditujukan untuk membuat tingtur Jika diinginkan menjadi ekstrak maka dapat dilanjutkan dengan pemekatan tingtur tersebut dengan cara penyulingan atau penguapan pada tekanan rendah dan suhu 50ºC hingga konsentrasi yang dikehendaki Penguapan dengan tekanan rendah menyebabkan cairan penyari akan menguap di bawah titik didihnya, sehingga waktu penguapan akan lebih cepat Alat yang biasa digunakan yaitu alat penguap vakum berputar Modifikasi yang sering dilakukan terhadap cara maserasi adalah digesti, yaitu cara maserasi dengan menggunakan pemanasan lemah, yaitu pada suhu 40 50ºC Cara maserasi ini hanya dapat dilakukan untuk simplisia yang zat aktifnya tahan terhadap pemanasan Umumnya kelarutan zat aktif akan meningkat dengan peningkatan suhu Maserasi juga dapat dimodifikasi dengan menggunakan mesin pengaduk Proses maserasi dengan mesin pengaduk yang berputar terus menerus membuat waktu maserasi dapat dipersingkat menjadi 6 sampai dengan 24 jam Remaserasi dapat dilakukan dengan cara cairan penyari dibagi dua Seluruh serbuk simplisia dimaserasi dengan cairan penyari pertama Sesudah dienap tuangkan dan diperas, ampas dimaserasi lagi dengan cairan penyari yang kedua
Analisa obat tradisional 26 Gambar 1. Contoh Tinctur Hasil Maserasi Perkolasi Perkolasi adalah ekstraksi dengan pelarut yang selalu baru sampai sempurna (exhaustive extraction) yang umumnya dilakukan pada temperatur ruangan. Proses terdiri dari tahapan pengembangan bahan, tahap maserasi antara, tahap perkolasi sebenarnya (penetesan/penampungan ekstrak), terus menerus sampai diperoleh ekstrak (perkolat) yang jumlahnya 1-5 kali bahan. Prinsip perkolasi adalah serbuk simplisia ditempatkan dalam suatu bejana silinder, yang bagian bawahnya diberi sekat berpori, cairan penyari dialirkan dari atas ke bawah melalui serbuk tersebut. Kelebihan cara perkolasi aliran cairan penyari menyebabkan adanya pergantian larutan yang terjadi dengan larutan yang konsentrasinya lebih rendah, sehingga meningkatkan derajat perbedaan konsentrasi. Alat perkolasi disebut percolator. Cairan yang digunakan untuk menyari disebut cairan penyari atau menstrum. Larutan zat aktif yang keluar dari perkolator disebut sari atau perkolat Bentuk perkolator ada 3 macam yaitu: perkolator berbentuk tabung Paruh Corong Pemilihan bentuk perkolator: Tergantung pada jenis serbuk simplisia yang akan disari Ukuran perkolator tergantung jumlah bahan yang akan disari tidak lebih dari ⅔ tinggi perkolator
Analisa obat tradisional 27 Cara Perkolasi: Membasahi 10 bagian simplisia atau campuran simplisia dengan derajat halus yang sesuai menggunakan 2,5-5 bagian cairan penyari Campuran dimasukkan dalam bejana tertutup sekurang-kurangnya selama 3 jam Selama 24 jam sambil cairan penyari dibiarkan menetes dengan kecepatan 1mL/s Kemudian cairan penyari ditambah berulang-ulang Hasil akhir perkolasi dapat dilakukan dengan pemeriksaan zat aktif secara kualitatif pada perkolat terakhir Refluks Refluks adalah ekstraksi dengan pelarut pada temperatur titik didihnya, selama waktu tertentu dan jumlah pelarut terbatas yang relatif konstan dengan adanya pendingin balik. Umumnya dilakukan pengulangan proses pada residu pertama sampai 3-5 kali sehingga dapat termasuk proses ekstraksi sempurna. Soxhlet Soxhlet adalah ekstraksi menggunakan pelarut yang selalu baru yang umumnya dilakukan dengan alat khusus sehingga terjadi ekstraksi kontinu dengan jumlah pelarut relatif konstan dengan adanya pendingin balik. Alat ekstraksi terdiri dari labu, tabung soxhlet dan pendingin balik Proses ekstraksi: cairan penyari dalam labu dipanaskan hingga mendidih, uap cairan penyari naik ke atas melalui pipa samping, kemudian diembunkan kembali oleh pendingin tegak Cairan turun ke labu melalui tabung yang berisi serbuk simplisia melarutkan zat aktif serbuk simplisia Karena adanya sifon, seluruh cairan akan turun kembali ke labu Digesti Digesti adalah maserasi kinetik (dengan pengadukan kontinu) pada temperatur yang lebih tinggi dari temperatur ruangan (kamar), yaitu secara umum dilakukan pada temperatur 40-50ºC. Infus Infus adalah ekstraksi dengan pelarut air pada temperatur penangas air (bejana infus tercelup dalam penangas air mendidih, temperatur terukur 96-98ºC selama waktu tertentu (15-20 menit). Proses pembuatan infusa: Simplisia dicampur bahan dengan air secukupnya dalam sebuah panci Dipanaskan di dalam tangas air selama 15 menit, dihitung mulai temperatur di dalam panci mencapai 90ºC sambil sekali-sekali diaduk Infus diserkai pada waktu panas melalui kain flanel Ditambahkan air mendidih melalui ampasnya jika kekurangan air Infus yang mengandung minyak atsiri harus diserkai dalam keadaan dingin Infus asam jawa dan simplisia yang berlendir tidak boleh diperas Infus kulit kina ditambah dengan asam sitrat sepersepuluh bobot simplisia
Analisa obat tradisional 28 Infus simplisia yang mengandung glikosida antrakinon ditambahkan natrium karbonat sebanyak sepersepuluh dari bobot simplisia Gambar 2. Pembuatan Infus Dekok Modifikasi infusa dikenal dengan nama dekok yaitu infus dengan waktu yang lebih lama ( 30 menit ) dan temperatur sampai titik didih air Destilasi uap Destilasi uap adalah ekstraksi senyawa kandungan menguap (minyak atsiri) dari bahan (segar atau simplisia) dengan uap air berdasarkan peristiwa tekanan parsial senyawa kandungan menguap dengan fase uap air dari ketel secara kontinu sampai sempurna dan diakhiri dengan kondensasi fase uap campuran (senyawa kandungan yang menguap ikut terdestilasi) menjadi destilat air bersama senyawa kandungan yang memisah sempurna atau memisah sebagian. Destilasi uap, bahan (simplisia) benar-benar tidak tercelup ke air yang mendidih, namun dilewati uap air sehingga senyawa kandungan menguap ikut terdestilasi. Destilasi uap dan air, bahan (simplisia) bercampur sempurna atau sebagian dengan air mendidih, senyawa kandungan menguap tetap kontinu ikut terdestilasi.
Analisa obat tradisional 29 Gambar 3. Alat Distilasi dengan Pompa Vakum Ekstraksi berkesinambungan Proses ekstraksi yang dilakukan berulangkali dengan pelarut yang berbeda atau resirkulasi cairan pelarut dan prosesnya tersusun berturutan beberapa kali. Proses ini dilakukan untuk meningkatkan efisiensi (jumlah pelarut) dan dirancang untuk bahan dalam jumlah besar yang terbagi dalam beberapa bejana ekstraksi. Superkritikal karbondioksida Penggunaan prinsip superkritik untuk ekstraksi serbuk simplisia dan umumnya digunakan gas karbondioksida. Dengan variabel tekanan dan temperatur akan diperoleh spesifikasi kondisi polaritas tertentu yang sesuai untuk melarutkan golongan senyawa kandungan tertentu. Penghilangan cairan pelarut dengan mudah dilakukan karena karbondioksida menguap dengan mudah, sehingga hampir langsung diperoleh ekstrak. Ekstraksi ultrasonik Getaran ultrasonik (> 20.000 Hz) memberikan efek pada proses ekstraksi dengan prinsip meningkatkan permiabilitas dinding sel, menimbulkan gelembung spontan (cavitation) sebagai stres dinamik serta menimbulkan fraksi interfase. Hasil ekstraksi tergantung pada frekuensi getaran, kapasitas alat dan lama proses ultrasonifikasi. Ekstraksi energi listrik Energi listrik digunakan dalam bentuk medan listrik, medan magnet serta electric-discharges yang dapat mempercepat proses dan meningkatkan hasil dengan prinsip menimbulkan gelembung spontan dan menyebarkan gelombang tekanan berkecepatan ultrasonik.
Analisa obat tradisional 30 c. Ringkasan 1. Jenis-jenis Sediaan galenik (definisi sesuai dengan yang tertera dalam FI III & IV) yaitu infusa, tincture dan ekstrak 2. Teknologi ekstraksi terdiri dari proses pembuatan ekstrak dan metode ekstraksi 3. Metode Ekstraksi dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis yaitu : 1. Ekstraksi dengan menggunakan pelarut 1.1 Cara dingin : maserasi, perkolasi 1.2 Cara panas : refluks, soxhlet, digesti, infus, dekok 2. Destilasi uap 3. Cara ekstraksi lain : 3.1 Ekstraksi berkesinambungan 3.2 Superkritikal karbondioksida 3.3 Ekstraksi ultrasonik 3.4 Ekstraksi energi listrik d. Pertanyaan 1. Sebutkan macam macam sediaan galenik! 2. Jelaskan cara pembuatan serbuk simplisia dan klasifikasinya? 3. Jelasan cara pembuatan ekstraksi dengan metode superkritikal karbondioksida? Pustaka : 1. Bambang Sutrisno. 1993. Analisis Jamu. Jakarta : Fakultas Farmasi Universitas Pancasila, hal. 9-10. 2. Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 1986. Sediaan Galenik. Jakarta : Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan. 3. Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 2000. Parameter Standar Umum Ekstrak Tumbuhan Obat. Jakarta : Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan.