BAB 4 HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN Faktor yang berpengaruh terhadap karakteristik mikrokapsul yang diteliti adalah kecepatan pengadukan, perbandingan konsentrasi ibuprofen dan gelatin, serta waktu pengerasan mikrokapsul (hardening time). Gambar 4.1 dan 4.2 adalah foto makroskopik mikrokapsul yang dibuat dengan kecepatan pengadukan 100 rpm dan 250 rpm. Berdasarkan hasil tersebut, diketahui bahwa semakin tinggi kecepatan pengadukan, maka ukuran mikrokapsul menjadi semakin kecil.
Gambar 4.1. Mikrokapsul dengan kecepatan pengadukan 100 rpm (Ukuran berkisar > 900 µm).
Gambar 4.2. Mikrokapsul dengan kecepatan pengadukan 100 rpm (Ukuran berkisar antara 315-800 µm). Pada penelitian ini mikrokapsul terbentuk karena emulsifikasi gelatin ketika memasuki fase organik (parafin). Penambahan formaldehid pada endapan mikrokapsul gelatin tersebut akan menyebabkan terjadi pengerasan mikrokapsul karena terjadi reaksi pautan silang antara formaldehid dengan gelatin (Gambar 4.3). Pemilihan formaldehid sebagai zat pemaut silang karena formaldehid lebih mudah diperoleh dan murah dibandingkan dengan senyawa golongan aldehid lainnya. Perbedaan utama antara gelatin normal dengan pautan silangnya adalah kelarutannya dalam air dan asam. Gelatin larut baik dalam keduanya sebaliknya pautan silang gelatin tidak larut. Gelatin termasuk salah satu polipeptida, namun tidak mengandung triptofan, isoleusin, metionin, dan treonin. 17
18 Struktur umum gelatin terdiri dari urutan asam-asam amino sebagai berikut -Ala-Gly-ProArg-Gly-Glu-Hyp-Gly-Pro-. Mekanisme pembentukan pautan silang adalah melalui pembentukan jembatan metilena antarmolekul gelatin. Mekanisme yang terjadi adalah atom C menghubungkan atom N yang terletak pada asam amino golongan lysin dengan atom N yang terletak pada asam amino golongan lysin di molekul gelatin yang lain (Martin, 1993). O
C N C
O
CH2
HO
NH C
O
HN
N H3C O
C
CH
O H2 C
HC
H2 C
C C
O
ONH
NH CH2 O
C C
O
CH2 N C
NH O
C
N H2 C
HC
H2 C
H2 C
C
H H N
C
NH NH
H
NH O
H N
O
H2 C
H N
C
H2 C
H2 C
CH C
N
O
NH
C N
CH2 O
Jembatan Metilen
C
C
O
CH2 NH NH -
O
O
C
H2 C
H2 C
CH
C C
O HC
O
CH3 N
NH
O
C NH CH2
O
OH
C N
O
C
Gambar 4.3. Reaksi paut silang pada gelatin menggunakan formaldehid. Pelarutan gelatin dilakukan pada suhu 60oC, karena pada suhu tersebut gelatin dapat melarut secara sempurna sedangkan pada suhu yang lebih rendah, gelatin terlalu kental sehingga akan sulit untuk mendispersikan ibuprofen ke dalam larutan gelatin dengan sempurna dan akan mempersulit penetesan dispersi ibuprofen-gelatin ke dalam parafin cair bersuhu 10oC. Parafin cair bersuhu 10oC digunakan sebagai fase minyak yang akan membentuk sistem emulsi air dalam minyak ketika dispersi ibuprofen-gelatin diteteskan
19 dan akan membentuk globul-globul serta menjaga agar tetesan-tetesan tersebut tetap berada dalam bentuk globul-globul dan tidak berbenturan dengan globul yang lainnya. Suhu dari fase minyak berperan penting dalam pembuatan mikrokapsul ibuprofen karena pada suhu yang lebih tinggi dari 10oC, kekentalan dari fase minyak akan menurun sehingga kemungkinan terjadinya koalesensi antarglobul menjadi lebih besar yang akan mengakibatkan ukuran globul menjadi lebih besar. Semakin rendah suhu, maka fase minyak menjadi semakin kental sehingga ukuran mikrokapsul menjadi semakin kecil. Selain itu, suhu rendah (suhu 10oC) membantu dalam proses pengerasan mikrokapsul, ketika ditambahkan zat pemaut silang (crosslinker). Penggunaan konsentrasi gelatin yang berbeda yaitu 10% (formula I) dan 15% (formula II) mempengaruhi ukuran mikrokapsul yang dihasilkan dan profil pelepasan ibuprofen yang terkandung
di
dalam
mikrokapsul.
Evaluasi
morfologi
mikrokapsul
dilakukan
menggunakan mikroskop optik (perbesaran 40x) dan mikroskop elektron (perbesaran 150x). Hasil evaluasi morfologi mikrokapsul ditunjukkan pada Gambar 4.4 dan 4.5. Dari hasil evaluasi tersebut ditunjukkan bahwa baik mikrokapsul formula I dan formula II mempunyai bentuk sferis. Foto mikroskopik dari serbuk ibuprofen ditunjukkan pada Gambar 4.6.
(A)
(B)
(C)
Gambar 4.4. Morfologi mikrokapsul formula I dengan mikroskop optik (A), SEM dengan perbesaran 35x (B), dan 150x (C).
(A) (B) (C) Gambar 4.5. Morfologi mikrokapsul formula II dengan mikroskop optik (A), SEM dengan perbesaran 35x (B), dan 150x (C).
20
Gambar 4.6. Morfologi serbuk ibuprofen. Distribusi ukuran partikel mikrokapsul ditentukan dengan menggunakan pengayak otomatis berukuran 315-800 µm. Hasil penentuan menunjukkan bahwa formula I memiliki rentang ukuran 315-800 µm sedangkan formula II memiliki rentang ukuran 400-800 µm.
Fraksi (%)
Distribusi ukuran partikel ditunjukkan pada Gambar 4.7.
120 100 80 60 40 20 0 < 315
315-400 400-500 500-610 610-710
>710
Rentang (um) Formula I (Larutan Gelatin 10%)
Formula II (Larutan Gelatin 15%)
Gambar 4.7. Diagram distribusi ukuran partikel mikrokapsul. Pengaruh konsentrasi gelatin terhadap karakteristik mikrokapsul ditunjukkan pada Tabel 4.1. Dapat dijelaskan bahwa perbedaan konsentrasi larutan gelatin yang digunakan tidak menunjukkan perbedaan yang berarti terhadap efisiensi jeratan ibuprofen. Tabel 4.1. Kandungan Ibuprofen dalam Mikrokapsul Mikrokapsul
Rata-rata (mg/100 SD (n=3) mg mikrokapsul)
Formula I
76,19
7,57
Formula II
75,84
10,40
21 Parameter lain yang penting pada pembuatan mikrokapsul ibuprofen adalah kemampuan mikrokapsul memodifikasi pelepasan ibuprofen. Pada penelitian ini dilakukan uji pelepasan pada simulasi cairan lambung dan simulasi cairan usus. Secara teoritis, paut silang gelatin tidak larut baik dalam air maupun dalam asam akan tetapi larut baik pada pH basa. Hasil uji pelepasan pada dua medium yang berbeda tersebut ditunjukkan pada Tabel 4.2 dan 4.3, Gambar 4.8 dan 4.9. Tabel 4.2. Uji Pelepasan Ibuprofen dari Mikrokapsul dalam Larutan Asam Hidroklorida pH 1,2 Waktu (Menit)
Persen Terdisolusi
5 10 15 30 60 90 120
Mikrokapsul Formula I Formula II %Q SD (n=3) % Q SD (n=3) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,004 0,00 0,00 0,00 0,96 4,62 0,00 0,00 4,02 5,44 0,58 3,43 9,04 7,37 2,88 3,29 12,89 8,79 4,56 3,82 14,82 8,69 6,32 4,56
20 15 10 5 0 -5
0
20
40
60
80
100
120
140
Waktu (menit) Formula I (Larutan Gelatin 10%)
Formula II (Larutan Gelatin 15%)
Gambar 4.8. Profil pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul dalam larutan asam hidroklorida pH 1,2. Pada mikrokapsul formula I dan formula II, pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul sampai dua jam dalam medium asam hidroklorida pH 1,2 adalah berturut-turut 14,82% dan 6,32%. Dapat dijelaskan bahwa profil pelepasan dipengaruhi oleh konsentrasi gelatin yaitu semakin tinggi konsentrasi gelatin maka ketahanan mikrokapsul terhadap pH asam semakin baik.
22 Sejalan dengan hasil tersebut, ditunjukkan pula pengaruh konsentrasi gelatin terhadap pelepasan ibuprofen pada pH basa yaitu semakin tinggi konsentrasi gelatin maka pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul semakin lambat sampai pada jam ke-24, walaupun perbedaan yang ditunjukkan tidak besar. Tabel 4.3. Uji Pelepasan Ibuprofen dari Mikrokapsul dalam Larutan Dapar Fosfat pH 7,2 Waktu (Menit) 5 10 15 30 60 90 120 180 240 360 540 720 1440
Mikrokapsul Formula I Formula II %Q SD (n=3) % Q SD (n=3) 7,87 1,73 5,55 1,73 9,16 4,83 5,99 2,87 10,85 6,38 6,46 3,67 19 14,19 9,09 5,47 26,95 18,93 15,55 11,47 31,14 21,37 20,58 19,78 41,53 34,46 22,5 19,89 47,55 24,62 28,89 22,06 54,29 18,85 36,71 24,33 62,72 13,14 47,19 21,03 67,12 17,98 54,21 14,73 77,62 19,81 70,73 11,35 96,41 28,34 91,54 5,18
120
Persen Terdisolusi
100 80 60 40 20 0 0
500
1000
1500
2000
Waktu (menit) Formula I (Larutan Gelatin 10%)
Formula II (Larutan Gelatin 15%)
Gambar 4.9. Profil pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul dalam larutan dapar fosfat pH 7,2.
