Jurnal Mandala Pharmacon Indonesia, Vol 7.No.1 Juni 2021 Avaiable online at www.jurnal-pharmaconmw.com/jmpi p-ISSN : 2442-6032 e-ISSN :  2598-9979

## Formulasi dan Karakterisasi Nanopartikel Kafein Hasil Isolasi dari Biji Kopi Robusta (Coffea canephora var. Robusta)
Yunida 1 , Muhammad Totong Kamaluddin 2 , Theodorus 3 , Sonlimar Mangunsong 4 1 Program Studi Biomedik, Fakultas Kedokteran Universitas Sriwijaya
2 Departemen Farmakologi, Fakultas Kedokteran Universitas Sriwijaya
3 Jurusan Farmasi, Politeknik Kesehatan Kementerian Kesehatan Palembang

## ABSTRAK
Kopi robusta merupakan jenis kopi yang paling banyak dikembangkan oleh petani di Indonesia. Kopi kaya akan zat  bioaktif  yang  memberikan  manfaat  bagi  kesehatan, salah  satunya  adalah    kafein.  Namun,  konsumsi  kafein dalam jumlah berlebihan juga dapat menimbulkan efek samping..  Salah  satu  upaya  untuk  meminimalkan  efek samping  dan  menghasilkan  sediaan  sustained  release adalah dengan membuat formulasi kafein dalam bentuk sediaan  nanopartikel.  Dalam  penelitian  ini  dilakukan ekstraksi,  isolasi  dan  identifikasi  kafein  dari  biji  kopi robusta.  Dari  200  gram  biji  kopi  robusta  diperoleh kristal  kafein  sebanyak  0,83  gram.  Hasil  identifikasi secara  mikroskopis  diperoleh  morfologi  kristal  kafein seperti  jarum-jarum  panjang  dan  karakteristik  kristal kafein  mirip  dengan  kafein  standar.  Preparasi
nanopartikel  kafein  dilakukan  menggunakan  metode single  emulsion-solvent  evaporation  dengan  pembawa PLGA  (Poly-(Lactic-co-Glycolic  Acid))  dan  PVA  (Poly- (Vinyl  Alcohol))  sebagai  stabilizer.  Karakterisasi preparat nanopartikel menggunakan PSA (Particle Size Analyzer)  dengan  2  x  pengulangan  memberikan  hasil diameter ukuran partikel 183,9 nm dan 184,7 nm, nilai PDI  (Polydispersity  Index)  0,113  dan  0,182,  zeta potensial  -13,5  mVdan  -12,8.  Penentuan  morfologi menggunakan  Transmission  Electron  Microscopy diperoleh partikel yang berbentuk bulat (spheris).
Kata  kunci  :    kopi  robusta,  kafein,  formulasi, nanopartikel

## ABSTRACT
Robusta  coffee  is  the  type  of  coffee  that  is  mostly developed  by  farmers  in  Indonesia.  Coffee  is  rich  in bioactive substances that provide health benefits, one of which  is  caffeine.  However,  excessive  consumption  of caffeine can also cause side effects. One of the efforts to minimize  side  effects  and  produce  sustained  release preparations is to make caffeine formulations in the form of nanoparticles. In this study, extraction, isolation and identification of caffeine from robusta coffee beans was carried  out.  From  200  grams  of  robusta  coffee  beans obtained  caffeine  crystals  as  much  as  0.83  grams. Microscopic  identification  results  obtained  caffeine crystal  morphology  such  as  long  needles  and  caffeine crystal  characteristics  similar  to  standard  caffeine.  The
preparation  of  caffeine  nanoparticles  was  carried  out using  the  single  emulsion-solvent  evaporation  method with  PLGA  (Poly-(Lactic-co-Glycolic  Acid))  and  PVA (Poly-(Vinyl  Alcohol))  carriers  as  stabilizers.  The characterization of nanoparticle preparations using PSA (Particle  Size  Analyzer)  with  2  x  repetitions  gave  the results of particle size diameters of 183.9 nm and 184.7 nm,  PDI  (Polydispersity  Index)  values  of  0.113  and 0.182, zeta potential -13.5 mV and -12.8 . Morphological determination using Transmission Electron Microscopy obtained spherical particles.
Keywords:  robusta  coffee,  caffeine,  formulation, nanoparticles. Penulis Korespondensi :                                                                                 Informasi Artikel Yunida Submitted : 25 April 2021 Program Studi Biomedik, Fakultas Kedokteran, Accepted : 23 Juni 2021 Universitas Sriwijaya Published : 30 Juni 2021
Email : yunidasimanjuntak21@gmail.com

## PENDAHULUAN
Indonesia  memiliki  kopi  dengan kualitas  yang  beragam  mulai  dari  kopi kualitas  rendah  sampai  kualitas  terbaik. Kopi  merupakan  tanaman  perdu  yang termasuk  dalam  famili  Rubiaceae  dan genus Coffea. Secara umum ada dua jenis kopi  yaitu  Coffea  arabica  dan  Coffea canephora  yang  masing-masing  dikenal sebagai kopi varietas arabika dan robusta. Kopi  arabika  tumbuh  pada  ketinggian  di atas  1000  m  dpl.  Namun,  lahan  tanam kopi  yang  tersedia  di  Indonesia  sampai saat  ini  sebagian  besar  berada  di ketinggian antara 700 sampai 900 m dpl. Mungkin  hal  ini  yang  menyebabkan mengapa  sebagian  besar  (sekitar  95%) jenis kopi di Indonesia saat ini adalah kopi robusta (Nurdiansyah, 2014).
Kopi  arabika  terdapat  di  Aceh  dan Sumatera Utara. Kopi robusta tersebar di hampir seluruh kepulauan Indonesia yaitu Sumatera, Jawa, Nusa Tenggara dan Bali. Sisanya terdapat di Kalimantan, Sulawesi dan Maluku/Papua. Kopi robusta (Coffea canephora var. Robusta) memiliki kandungan  komponen  bioaktif  seperti kafein yang lebih tinggi dibandingkan kopi arabika, kopi robusta juga adalah spesies kopi yang dapat beradaptasi dengan baik pada  dataran  rendah  dengan  kondisi hangat  dan  lembab  serta  lebih  tahan terhadap penyakit dan hama (Goldemberg et al., 2014).
Kopi  adalah  sumber  utama  kafein dan  kafein  merupakan  senyawa  yang
secara  luas  dikonsumsi  setiap  hari  oleh manusia. Kafein banyak digunakan dalam berbagai minuman ringan sebagai penambah  cita  rasa  dan  dalam  bentuk kombinasi  dengan  obat-obatan  seperti aspirin, asetaminofen, ergotamine sebagai penghilang  rasa  sakit  (Chaugule  et  al., 2019).  Kafein  adalah  alkaloid  yang terbentuk  secara  alami,  dapat  ditemukan setidaknya  pada  63  spesies  tanaman  dan terdapat  pada  daun,  biji  dan  buah. Kandungan  kafein  bervariasi  sesuai dengan spesies dan asal tanaman (Ahmad Bhawani et al., 2015).
Kafein  termasuk  dalam  kelompok senyawa  xanthin  alami  dan  mungkin adalah senyawa stimulan tertua (Bhawani, et  al.,  2015).  Konsumsi  kafein  dapat memicu kewaspadaan, gairah, memperbaiki  mood  dan  menyebabkan pelepasan katekolamin yang akan menyebabkan  efek  menguntungkan  pada perilaku  manusia  (Andrén-Sandberg, 2016).  Manfaat  kafein  bagi  kesehatan  : kafein  dapat  membantu  melindungi  sel- sel otak manusia, yang menurunkan risiko berkembangnya penyakit seperti parkinson,  secangkir  kopi  setiap  hari dapat  merangsang  kantung  empedu  dan mengurangi  risiko  batu  empedu,  kafein menyebabkan  vasokonstriksi  pembuluh darah, yang dapat membantu meredakan sakit  kepala,  kopi  dapat  mengurangi peradangan dan dapat membantu mencegah penyakit tertentu yang berkaitan  dengan  jantung,  mengobati
migrain,  meredakan  serangan  asma, meningkatkan  potensi  obat  analgesik, krim  kafein  digunakan  secara  topikal untuk  mengurangi  kemerahan  dan  gatal pada dermatitis (Chaugule et al., 2019).
Kadar  kafein  sangat  bervariasi tergantung  pada  apa  yang  dikonsumsi. Sepotong  coklat  mungkin  mengandung kafein  sedikitnya  5  miligram  sedangkan minuman  berenergi  mengandung  kafein sebanyak  160  miligram  (Chaugule  et  al., 2019). Kafein dapat menimbulkan berbagai efek samping apabila dikonsumsi dalam  jumlah  yang  berlebihan  seperti anxiogenic-like  effect,  takikardia  dan aritmia,  kafein  juga  menstimulasi  sekresi asam  lambung.  Pasien  yang  menderita peptic-ulcer  disease  disarankan  untuk tidak  mengkonsumsi  kopi.  Menurut  SNI 01-7152-2006  batas  maksimum  kafein dalam makanan dan minuman adalah 150 mg/hari  dan  50  mg/sajian  ((Zarwinda  & Sartika, 2019).
Nanopartikel  dalam  ilmu  farmasi digunakan dengan tujuan untuk mengurangi toksisitas dan meminimalkan efek  samping  obat  dengan  menargetkan kerja obat pada site of action yang spesifik, mengurangi dosis dengan adanya
perubahan pada
parameter farmakokinetik,  mengurangi  frekuensi pemberian  dosis  dengan  mengontrol pelepasan  obat  dan  meningkatkan  shelf life  dengan  adanya  perbaikan  pada stabilitas sediaan (Raval et al., 2018).
Nanoteknologi  mendapat  banyak perhatian  dalam  industri  farmasi,  secara khusus  dalam  sistem  penghantaran  obat (drug  delivery)  (Raval  et  al.,  2018). Nanopartikel  dapat  dimanfaatkan  dalam sistem penghantaran topikal, transdermal, oral maupun parenteral (Jia, L.,  2005).  Nanopartikel  merupakan partikel  koloid  polimer  dengan  ukuran sub-mikron  (berkisar  10-1000  nm) dengan  satu  atau  lebih  zat  aktif  yang dienkapsulasi,  diabsorpsi  atau  dijerap pada permukaan matriks polimer (Castro & Kumar, 2013).
Peneliti  akan  melakukan  ekstraksi kafein dari kopi robusta (Coffea canephora  var.  Robusta)  dan  modifikasi preparat  kafein  sebagai  upaya  untuk memperoleh  sediaan  sustained  release serta  meningkatkan  waktu  paruh  kafein, yaitu dengan membuat preparat nanopartikel kafein dalam bentuk submikro partikel (200-600 nm)
menggunakan PLGA dan PVA.
Poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA)
adalah salah satu biodegradable,
biocompatible  polymers  yang  paling berhasil penggunaannya dalam pengembangan  sediaan  mikro  atau nanopartikel  dan  telah  disetujui  FDA.
Merupakan polimer serba guna dikarenakan pemilihannya dapat disesuaikan dengan kebutuhan berdasarkan berat molekul,
copolymerization dan fungsi yang diperlukan.  Kelebihan  utama  PLGA
adalah akan terhidrolisis menjadi metabolit  monomer  yaitu  lactic  acid  dan glycolic  acid.  Kedua  monomer  endogen ini  akan  dimetabolisme  tubuh  dengan mudah  melalui  siklus  Krebs,  sehingga meminimalkan  toksisitas  sistemik  pada penggunaannya  sebagai  pembawa  obat atau  aplikasi  lainnya  dalam  bidang biomaterial (Danhier et al., 2012).
Pada penelitian ini PVA (poly-(vinyl alcohol)) sebagai surfaktan yang mengacu pada penelitian Mardiyanto et al., (2018). Penentuan  konsentrasi  PLGA  sebanyak 100  mg  mengacu  pada  penelitian  (Sidiq, 2018),  jumlah  PVA  yang  digunakan sebanyak  50  mg  dan  waktu  sonikasi selama  10  menit  berdasarkan  pada penelitian Mardiyanto et al., (2018).
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah untuk  mengisolasi  dan  mengidentifikasi kafein  dari  biji  kopi  robusta,  serta formulasi  dan  karakterisasi  preparat nanopartikel  kafein  menggunakan  PSA (Particle  Size  Analyzer)  dan  TEM (Transmission Electron Microscopy).

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan desain  eksperimental  bersifat  deskriptif yang  memberikan  gambaran  umum mengenai karakteristik kristal kafein dari biji  kopi  robusta  dan  karakterisasi preparat  nanopartikel  kafein  dari  sampel kopi tersebut.

## A. Bahan dan Alat

## 1. Bahan
Bahan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  :  biji  kopi  robusta,  kafein murni (Brataco), natrium karbonat/Na 2 CO 3 (Merck),  Plat  KLT  Al Silika Gel GF 254 (Merck), PLGA dan PVA (Sigma  Aldrich)  serta  beberapa  pelarut dengan kualitas p.a dari Merck dan pelarut teknis dari Bratachem.

## 2. Alat
Alat  yang  digunakan  :  Hot  plate (Thermo  Scientific),  magnetic  stirrer, neraca  analitik  (Matrix  AJ302B),  neraca analitik  (Shimadzu  AUW  220),  kertas saring,,  tisu,  rotary  evaporator  (IKA  RV 10),  plat  KLT  (silika  gel  F254)  (Merck), bath  sonicator  (Bransonic  1510E-MT), mikroskop  (Olympus)  dan  alat-alat  gelas yang  menunjang  penelitian  seperti  : Erlenmeyer  (Iwaki),  batang  pengaduk, pipet  tetes,  corong  (Iwaki),  gelas  ukur (Iwaki),  corong  pisah  (Iwaki),  cawan porselen,  termometer  (Alla  France), mikropipet (Ecopipette).

## B. Prosedur
1. Pengambilan Sampel Biji Kopi
Robusta
Biji  kopi  robusta  diperoleh  dari petani  kopi.  Biji  kopi  dijemur  dan dikeringkan  dan  disimpan  dalam  wadah kedap udara yang tertutup rapat.
2. Ekstraksi Kafein
Sampel  yang  telah  dihaluskan sejumlah 200 gram dimasukkan ke dalam
labu  Erlenmeyer,  ditambahkan  aquadest 1000  ml,  dipanaskan  hingga  mendidih, diidiamkan sebentar, disaring. Pada filtrat ditambahkan natrium karbonat sebanyak 20  gram,  kemudian  dipanaskan  hingga setengah campuran, didinginkan, disaring menggunakan kertas saring (Suwiyarsa et al.,  2018).  Filtrat  dimasukkan  dalam corong pisah. Dilakukan ekstraksi cair cair menggunakan pelarut semipolar etil asetat sebanyak  100  ml  dengan  pengulangan sebanyak  3  kali.  Lapisan  etil  asetat dikumpulkan,  diuapkan  pada  rotary evaporator  sehingga  diperoleh  ekstrak cair hasil fraksinasi (Wilantari, 2018).
3. Purifikasi  Kafein  dengan  Metode
Kristalisasi
Ditambahkan aseton sebanyak 10 ml  pada  padatan  kering  hasil  fraksinasi, kemudian  disaring  dengan  kertas  saring. Diuapkan larutan aseton dengan hati-hati pada  suhu  56 o C,  maka  perlahan  aseton akan menguap (Wilantari, 2018).
Terbentuk kristal kafein pada dasar cawan porselen  yang  berbentuk  seperti  jarum- jarum panjang (Sarfraz et al., 2012).
4. Identifikasi Kristal Kafein
a. Identifikasi morfologi kristal kafein hasil purifikasi menggunakan pewarna safranin.
b. Identifikasi  kristal  kafein  dengan pereaksi  kristal  FeCl 3 20%.  Kafein diletakkan  pada  objek  glass, diteteskan  FeCl 3 20%,  dibuat pembanding  FeCl 3 sebagai  blanko.
Dibiarkan hingga mengering, tutup
dengan  cover  glass,  preparat  yang dibuat dilihat di bawah mikroskop dengan perbesaran 40 x.
5. Nanopartikel Kafein
a. Preparasi Polimer dan Kafein
PVA dilarutkan ke dalam aquadest pada  suhu  70 o C.  Homogenisasi  PVA dilakukan  menggunakan  magnetic  stirrer dengan kecepatan 100 rpm selama 24 jam hingga menunjukkan larutan yang homogen.  PLGA  dilarutkan  ke  dalam  etil asetat, dihomogenkan menggunakan stirrer  dengan  kecepatan  100  rpm  pada suhu  kamar  selama  4  jam.  Serbuk  kafein ditimbang  dan  dilarutkan  dengan  etil asetat (fase pendispersi) di dalam vial, lalu homogenkan  dengan  kecepatan  100  rpm selama  4  jam  menggunakan  magnetic stirrer  pada  suhu  kamar,  kemudian didiamkan hingga larut (Mardiyanto et al., 2018).
b. Pembuatan  nanopartikel  PLGA-kafein dilakukan menggunakan metode
emulsion-solvent evaporation.
Sejumlah 2 mL larutan yang mengandung 50 mg kafein dicampurkan  dengan  larutan  100  mg PLGA  sebanyak  2,5  mL  menggunakan magnetic stirrer (fase minyak) dengan kecepatan  750  rpm  sebagai  massa  1. Adapun  sebagai  massa  2  yaitu  larutan PVA  (fase  air),  dihomogenkan  dengan magnetic  stirrer  pada  kecepatan  750 rpm,  dipipet  sebanyak  2  mL  yang mengandung 50 mg PVA. Emulsifikasi dilakukan antara massa 1 dan massa 2
dengan  cara  penetesan  menggunakan pipet  mikro  (emulsi  O/W)  di  atas magnetic  stirrer.  Proses  emulsifikasi tersebut  menggunakan  kecepatan  750 rpm  selama  1  jam.  Larutan  kemudian dihomogenkan  menggunakan  bath sonicator  dengan  frekuensi  42  kHz selama 10 menit. Penambahan aquadest  ad  25  mL  dilakukan  untuk mengencerkan  larutan  partikel.  Untuk menghilangkan  sisa  pelarut  organik maka larutan partikel diuapkan di atas magnetic  stirrer  selama  24  jam (Mardiyanto et al., 2018).
6. Karakterisasi Nanopartikel
Menggunakan PSA dan TEM
a. Penentuan Diameter, PDI, dan Zeta Potensial
Alat  yang  digunakan  dalam pengujian ini yaitu PSA merek Horiba SZ-100 melalui metode dynamic light scattering  (DLS).  Suspensi  partikel PLGA  pembawa  kafein  diambil sebanyak  50  μL  dan  diencerkan dengan  perbandingan  1  :  100 menggunakan aquadest. Sebanyak 50 μL  dimasukkan  ke  dalam  kuvet  PSA,
selanjutnya
instrumen akan menembakkan cahaya monokromatik dan  ditangkap  oleh  detektor  untuk menghasilkan diameter, PDI, dan zeta potensial (Mardiyanto et al., 2018).
b. Penentuan Morfologi Partikel Penentuan  bentuk/morfologi
partikel  dianalisis  menggunakan  alat
TEM  Jeol  jem-1010,  80.0  KV, perbesaran 50.000 x.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  Putri (2015) tentang pengaruh suhu dan waktu ekstraksi terhadap kadar kafein dalam teh hitam,  kadar  kafein  tertinggi  ditemukan pada suhu ekstraksi tertinggi yaitu 100°C (Zarwinda  &  Sartika,  2019).  Oleh  karena itu,  pada  penelitian  ini  ekstraksi  kafein dilakukan  dengan  air  mendidih  karena kafein  larut  dengan  baik  dalam  air mendidih (dePaula & Farah, 2019). Dalam ekstrak  air  tidak  hanya  mengandung kafein  tetapi  terdapat  pula  senyawa  lain yang  ikut  terekstraksi  terutama  senyawa tanin.  Penambahan  natrium  karbonat yang  bersifat  basa  bertujuan  untuk mengubah senyawa tanin menjadi garam. Dengan mengubah tanin menjadi garamnya  maka  tanin  akan  berubah menjadi anion fenolik yang larut dalam air tetapi  tidak  larut  dalam  etil  asetat. Penggunaan etil asetat karena kafein larut dalam  etil  asetat  dan  etil  asetat  tidak bersifat toksik (Wilantari, 2018).
Kristalisasi  adalah  suatu  teknik pemurnian. Kristalisasi dapat didefinisikan  sebagai  tahap  perubahan dimana  produk  yang  berupa  kristal diperoleh  dari  suatu  larutan  multi komponen yang membentuk fase tunggal homogen. Syarat suatu larutan agar dapat mengkristalisasi  adalah  larutan  telah
mencapai  lewat  jenuh.  Cara  yang  dapat dilakukan  untuk  mencapai  kondisi  lewat jenuh  tersebut  diantaranya  dengan perubahan  temperatur  dan  penguapan pelarut  (Fauziah  et  al.,  2017).  Dalam penelitian ini dilakukan pemurnian kafein
dengan  perubahan  temperatur  dan penguapan  pelarut  aseton.  Hasil  yang diperoleh adalah sebagai berikut :
Tabel 1. Hasil Purifikasi Kristal Kafein Berat fraksi etil asetat (g) Berat kristal kafein (g) 1,17 0,83
Catatan : dalam purifikasi tidak dilakukan proses replikasi
Gambaran kristal kafein dilihat menggunakan mikroskop :
Gambar 1. Kristal kafein hasil purifikasi dengan pewarna safranin, Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2021
Dari  hasil  pengamatan,  diperoleh gambaran kristal kafein berbentuk jarum- jarum  panjang.  Menurut  Safraz  et  al., (2012)  dari  banyak  penelitian  mengenai kafein,  kristal  kafein  paling  sering ditemukan  dalam  bentuk  jarum-jarum memanjang.  Hasil  yang  diperoleh  dalam
penelitian ini sesuai dengan karakteristik kristal  kafein  yang  disebutkan  dalam literatur  tersebut.  Dapat  disimpulkan bahwa hasil yang diperoleh adalah kafein.
Hasil identifikasi kristal kafein menggunakan pereaksi FeCl 3 :
Kristal kafein berbentuk jarum-jarum panjang
(a) (b) Gambar 2. (a) Kafein sampel dengan pereaksi FeCl 3 (b) Kafein standar dengan pereaksi FeCl 3 Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2021
Tabel 2. Hasil Karakterisasi Formula Nanopartikel Kafein dengan PSA Karakterisasi Replikasi 1 Replikasi 2 Rerata Diameter partikel (nm) 183,9 184,7 184,3 ± 0,565 PDI 0,113 0,182 0,1475 ± 0,048 Zeta Potensial (mV) -13,5 -12,8 -13,15 ± 0,494
Hasil Penentuan Morfologi Partikel Menggunakan TEM :
Gambar 3. Morfologi Nanopartikel Kafein dengan pembawa PLGA TEM Jeol jem-1010, 80.0 KV, perbesaran 50.000 x Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2021
Karakteristik  kristal  kafein  sampel mirip  dengan  kafein  standar.  Dapat disimpulkan  bahwa  hasil  yang  diperoleh adalah  kafein.  Diameter  dan  distribusi partikel  merupakan  parameter  penting dalam karakteristik nanopartikel. Ukuran partikel  adalah  salah  satu  faktor  yang mempengaruhi  efisiensi  nanopartikel. Parameter  ini  menentukan  apakah
sediaan  nanopartikel  dapat  menembus berbagai  membran  biologi  seperti  sawar darah otak. Ukuran partikel juga berguna untuk  memprediksi  biodistribusi  dan akumulasi di berbagai jaringan (Fonseca- Gomes  et  al.,  2020).  Diameter  kapiler darah terkecil yang ada di tubuh manusia adalah sekitar 4 μm. Oleh karena itu, agar partikel  nano  dapat  menjangkau  semua
lokasi tubuh, diameter partikel harusmenjadi  lebih  kecil  (Raval  et  al., 2018).
Menurut  Fonseca-Gomes  et  al., (2020) 200 nm adalah ukuran maksimum partikel  yang  dapat  menembus  hampir seluruh  membran  biologi  dalam  tubuh. Dari hasil karakterisasi menggunakan PSA dengan 2 kali pengulangan, diperoleh nilai diameter  ukuran  partikel  183,9  nm  dan 184,7  nm.  Artinya  preparat  nanopartikel kafein  dalam  percobaan  ini  memiliki ukuran partikel yang masuk dalam kisaran yang dipersyaratkan.
Distribusi  ukuran  partikel  diamati melalui  nilai  polidispersity  index  (PDI). Istilah "polidispersitas" (atau "dispersitas" seperti  yang  direkomendasikan  oleh
IUPAC) digunakan untuk menggambarkan tingkat ketidakseragaman distribusi ukuran partikel  (Zhuang  et  al.,  2016).  Nilai  PDI yang  semakin  mendekati  0  (nol)  maka distribusi  ukuran  partikel  semakin seragam.  Menurut  Danaei  et  al.,  (2018) nilai PDI < 0,2 dianggap nilai yang paling dapat  diterima  untuk  nanopartikel berbahan  dasar  polimer.  Pada  penelitian ini  nilai  PDI  yang  diperoleh  dari  2  kali pengulangan  adalah  0,113  dan  0,182. Artinya bahwa partikel memiliki distribusi ukuran  yang  seragam  (monodisperse). Hal  ini  dapat  dilihat  dari  gambaran sampel  formula  yang  diamati  di  bawah TEM,  partikel  memiliki  ukuran  partikel
yang seragam yaitu ukuran antar partikel satu dengan lain tidak berbeda jauh.
Teknik  mikroskopis  memberikan gambaran  yang  lebih  jelas  dan  rinci mengenai  morfologi  struktur  nano.  Dari hasil  pengamatan  menggunakan  TEM diperoleh bahwa partikel berbentuk bulat (spheris).  Bentuk  bulat  partikel  sesuai dengan  bentuk  bulat  pori-pori  sel,  akan tetapi penyerapan senyawa obat secara in- vivo  adalah  dalam  bentuk  molekul sehingga  kafein  harus  release  dari pembawa nanopartikel (Mardiyanto et al., 2018).
Zeta potensial merupakan parameter yang  sangat  penting  untuk  memprediksi kestabilan  dispersi  koloid.  Zeta  potensial adalah  perbedaan  potensial  antara  batas fasa  padatan  dan  cairan,  merupakan muatan  listrik  dari  partikel  yang tersuspensi  dalam  cairan.  Zeta  potensial yang  tinggi  mencerminkan  sediaan  yang stabil  karena  adanya  gaya  tolak  menolak dan  stabilisasi  dari  dispersi  nanopartikel sehingga  dapat  mencegah  terjadinya agregasi.  Jika  nilai  zeta  potensial  kecil, akan  terjadi  gaya  tarik  menarik  dan dispersi  dapat  pecah  atau  berubah menjadi  flokulasi  (Fonseca-Gomes  et  al., 2020).  Nanopartikel  yang  memiliki  zeta potensial  lebih  dari  +30  mV  atau  kurang dari  -30  mV  dianggap  sebagai  sistem suspensi koloid stabil (Raval et al., 2018). Dalam  percobaan  ini  diperoleh  nilai  zeta potensial -13,5 mV dan -12,8 mV. Seperti yang telah diprediksi dalam penelitian ini,
zeta potensial akan bernilai negatif karena adanya  gugus  karboksil  (COO - )  dari polimer  PLGA  (Fonseca-Gomes  et  al., 2020).
Ukuran partikel yang diperoleh dari hasil  pengamatan  menggunakan  TEM adalah  200  nm.  Hasil  ini  tidak  jauh berbeda dengan hasil pengukuran menggunakan  PSA.  Pada  penelitian  ini teknik  yang  digunakan  pada  alat  PSA adalah  Dynamic  Light  Scattering  (DLS). Dari  2  kali  pengulangan  diperoleh  hasil ukuran  partikel  berturut-turut  183,9  nm dan  184,7  nm.  Dengan  membandingkan data  DLS  dan  Transmisi  Electron Microscopy  (TEM),  keadaan  agregasi nanopartikel  dapat  dengan  mudah ditentukan.  Jika  suspensi  dalam  bentuk unaggregated,  maka  perbedaan  ukuran partikel  antara  data  hasil  DLS  dan  TEM tidak  terlalu  jauh.  Jika  suspensi  dalam bentuk  agregat,  maka  diameter/ukuran partikel  yang  diukur  dengan  DLS  jauh lebih besar daripada hasil analisis ukuran TEM (Raval et al., 2018) .
Berdasarkan  hal  tersebut,  maka walaupun  nilai  zeta  potensial  yang diperoleh  pada  penelitian  ini  belum mendekati -30 mV, namun dari perbandingan  ukuran  partikel  hasil analisis  dengan  DLS  dan  TEM  dapat disimpulkan  bahwa  pada  sediaan  tidak terjadi  agregasi  artinya  sediaan  cukup stabil.
Obat  yang  diformulasi  dalam  bentuk nanopartikel  biasanya  berada  dalam bentuk inaktif dan memerlukan terjadinya drug  release  agar  dapat  bekerja  pada jaringan/organ  target.  Kegagalan  dalam pelepasan molekul obat aktif pada site of action  adalah  salah  satu  kemungkinan alasan  kegagalan  formula  nanopartikel secara klinis. Perlu dilakukan uji disolusi in vitro untuk melihat pelepasan molekul obat  dari  preparat  nanopartikel  dan dengan uji in vivo pada hewan coba dapat dilihat  apakah  terjadi  peningkatan  nilai parameter farmakokinetik setelah dilakukan modifikasi pada formula kafein
Gambar 4. Ukuran Partikel Kafein dengan pembawa PLGA dilihat menggunakan TEM Jeol jem-1010, 80.0 KV, perbesaran 50.000 x Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2021

## KESIMPULAN
Kafein dapat diisolasi dari biji kopi robusta
dan hasil identifikasi menunjukkan bahwa kafein yang diperoleh  memiliki  karakteristik  yang mirip  dengan  kafein  standar  dan morfologi  kristal  kafein  sesuai  dengan yang  disebutkan  dalam  literatur.  Kafein dapat  diformulasi  menjadi  preparat nanopartikel  menggunakan  pembawa PLGA  dan  PVA  sebagai  stabilizer  dengan metode single emulsion-solvent evaporation.  Preparat  nanopartikel  yang dihasilkan  memiliki  karakteristik  sesuai dengan  karakteristik  nanopartikel  yang dipersyaratkan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Kami  mengucapkan  terima  kasih kepada  Laboratorium  Bioteknologi  dan Laboratorium Mikrobiologi Fakultas
Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan Universitas Sriwijaya, Laboratorium Pengujian Obat, Makanan dan Kosmetika Universitas  Islam  Indonesia  Yogyakarta dan  Laboratorium  TEM  dan  Histologi Lembaga  Eijkman  yang  telah  membantu dalam karakterisasi preparat nanopartikel.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahmad  Bhawani,  S.,  Fong,  S.  S.,  & Mohamad Ibrahim, M. N. (2015). Spectrophotometric  Analysis  of Caffeine. International Journal of Analytical Chemistry, 2015. https://doi.org/10.1155/2015/170 239
Andrén-Sandberg, A. (2016). Caffeine As a Substance for Better Performance. Anti-Doping Library, January. Castro,  E.,  &  Kumar,  A.  (2013).
Nanoparticles  in  drug  delivery systems.  Nanomedicine  in  Drug
Delivery, 1(2), 1–22. https://doi.org/10.1201/b14802 Chaugule,  A.,  Patil,  H.,  Pagariya,  S.,  &
Ingle,  P.  (2019).  Extraction  of
Caffeine. International Journal of
Advanced  Research  in  Chemical Science, 6(9), 11–19. https://doi.org/10.20431/2349- 0403.0609002 Danhier,  F.,  Ansorena,  E.,  Silva,  J.  M.,
Coco, R., Le Breton, A., & Préat, V.
(2012).
PLGA-based nanoparticles:  An  overview  of biomedical  applications.  Journal of  Controlled  Release,  161(2), 505–522.
https://doi.org/10.1016/j.jconrel. 2012.01.043 dePaula,  J.,  &  Farah,  A.  (2019).  Caffeine
Consumption  through  Coffee: Content in the Beverage, Metabolism,  Health  Benefits  and Risks.  Beverages,  5(2),  37. https://doi.org/10.3390/beverag es5020037
Fauziah,  F.,  Zulharmita,  &  Ningsih,  W.
(2017). Pembuatan
kafein benzoat  secara  semisintetis  dari serbuk teh kayu aro. 9(1).
Fonseca-Gomes,  J.,  Loureiro,  J.  A., Tanqueiro,  S.  R.,  Mouro,  F.  M., Ruivo, P., Carvalho, T., Sebastião, A. M., Diógenes, M. J., & Pereira, M.  C.  (2020).  In  vivo  bio- distribution
and toxicity evaluation of polymeric and lipid- based  nanoparticles:  A  potential approach  for  chronic  diseases treatment.  International  Journal of Nanomedicine, 15, 8609–8621. https://doi.org/10.2147/IJN.S26 7007 Goldemberg, D. C., Antonio, A. G., Farah, A.,  &  Maia,  L.  C.  (2014).  Coffea canephora:  A  Promising  Natural Anticariogenic Product.
A Promising Natural Anticariogenic Product.  In  Coffee  in  Health  and Disease  Prevention.  Elsevier  Inc. https://doi.org/10.1016/B978-0- 12-409517-5.00069-3
Mardiyanto, M., Fithri, N. A., & Raefty, W.
(2018). Optimasi Formula Submikro  Partikel  Poly  (Lactic- co-Glycolic Acid) Pembawa Betametason Valerat dengan Variasi  Konsentrasi  Poly  (Vinyl
Alcohol)  dan  Waktu  Sonikasi.
Jurnal  Sains  Farmasi  &  Klinis,
5(1),
55. https://doi.org/10.25077/jsfk.5.1. 55-65.2018 Nurdiansyah, N. F. (2014). Implementasi Sistem  Nilai  Cacat  Kopi  Robusta Hasil  Proses  Pengolahan  (Studi Kasus  Pengolahan  Metode  Semi Basah  Di  Jember  Pengolahan Metode  Kering  Di  Banyuwangi Dan  Malang).  UNIVERSITAS JEMBER.
Raval,  N.,  Maheshwari,  R.,  Kalyane,  D., Youngren-Ortiz,  S.  R.,  Chougule, M.  B.,  &  Tekade,  R.  K.  (2018). Importance  of  physicochemical characterization  of  nanoparticles in pharmaceutical product development. In Basic Fundamentals  of  Drug  Delivery. Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/B978-0- 12-817909-3.00010-8 Sarfraz, A., Simo, A., Fenger, R., Christen, W.,  Rademann,  K.,  Panne,  U.,  & Emmerling, F. (2012). Morphological diversity of caffeine on surfaces: Needles and hexagons.  Crystal  Growth  and Design, 12(2), 583–588. https://doi.org/10.1021/cg101358 q Sidiq, A. N. (2018). Uji Profil
Farmakokinetik Sediaan Nanopartikel  Ramuan  Ekstrak Pinang (Areca cathecu), Purwoceng (Pimpinella pruatjan)  Dan  Ginseng  Jawa (Talinum  paniculatum)  Berefek Afrodisiaka.
Suwiyarsa, I. N., Nuryanti, S., & Hamzah, B.  (2018).  Analisis  Kadar  Kafein dalam  Kopi  Bubuk  Lokal  yang Beredar  di  Kota  Palu.  Jurnal Akademika  Kimia,  7(4),  189. https://doi.org/10.22487/j24775 185.2018.v7.i4.11943 Wilantari,  P.  D.  (2018).  Isolasi  Kafein Dengan  Metode  Sublimasi  Dari Dengan Fraksi Etil Asetat Serbuk Daun  Camelia  Sinensis.  Jurnal Farmasi  Udayana,  8(1),  53. https://doi.org/10.24843/jfu.201 8.v07.i02.p03
Zarwinda,  I.,  &  Sartika,  D.  (2019). Pengaruh  Suhu  Dan  Waktu Ekstraksi Terhadap Kafein Dalam Kopi.  Lantanida  Journal,  6(2),
180.
https://doi.org/10.22373/lj.v6i2.
3811
Zhuang, Y., Shen, H., Yang, F., Wang, X.,
&  Wu,  D.  (2016).  Synthesis  and
characterization of PLGA
nanoparticle/4-arm-PEG  hybrid hydrogels  with  controlled  porous structures.  RSC  Advances,  6(59), 53804–53812. https://doi.org/10.1039/c6ra084 04d
Copyright (c) 2021 Jurnal Mandala Pharmacon Indonesia; This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution License ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ )