BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Liposom merupakan salah satu vesikel yang digunakan dalam sistem penghantaran pada kosmetik atau sediaan farmasi (Barenholz, 2001). Liposom merupakan
sediaan
yang tersusun atas membran fosfolipid. Permeabilitas
liposom mempunyai peran yang penting di dalam meningkatkan efisiensi enkapsulasi senyawa obat hidrofilik di dalam struktur liposom (Eloy dkk., 2014). Penggunaan liposom dalam dunia farmasi berkembang pesat karena liposom memiliki banyak kelebihan seperti: dapat menghantarkan obat secara tertarget; meningkatkan efikasi dan indeks terapi; meningkatkan stabilitas obat dengan sistem enkapsulasi; tidak toksik, biokompatibel; dan lain lain (Akbarzadeh dkk., 2013). Lecithin merupakan salah satu fosfolipid yang sering digunakan dalam pembuatan liposom. Soy lecithin mengandung asam lemak tidak jenuh yang memiliki kompatibilitas tinggi di dalam tubuh dan penetrasi yang baik, sehingga penggunaannya dalam pembuatan liposom sangat luas dan banyak (Kang dkk., 2005). Pembuatan liposom dapat dilakukan dengan cara konvensional maupun cara lain yang hingga saat ini masih dikembangkan. Metode konvensional seringkali membutuhkan waktu lama dalam pembuatan, dan membutuhkan pelarut organik yang dapat bersifat toksik (Mozafari, 2005a).
1
2
Metode pemanasan (Mozafari method) merupakan salah satu metode baru yang dikembangkan dalam pembuatan liposom tanpa pelarut organik, dan dapat digunakan untuk membuat liposom yang mengandung enzim, vaksin, atau senyawa lain yang peka terhadap pelarut organik (Colas dkk., 2007). Ukuran partikel menjadi salah satu sifat fisik yang perlu diperhatikan dalam pembuatan liposom. Ukuran liposom yang optimal pada berbagai penelitian sebagai sistem penghantaran obat berkisar pada 50-100 nm. Berbagai upaya untuk memperkecil ukuran partikel dapat dilakukan, salah satunya dengan sonikasi, yang praktis dan mudah dilakukan (Akbarzadeh dkk., 2013). Berbagai kondisi dalam proses pembuatan dan komposisi dapat berpengaruh terhadap sifat liposom yang dihasilkan seperti ukuran partikel, jenis liposom, efisiensi enkapsulasi, dan lain lain. Sebuah evaluasi dengan desain Placket Burman terhadap berbagai faktor yang mempengaruhi sifat fisik suatu liposom menunjukkan bahwa komposisi soy lecithin, kecepatan pencampuran, durasi pencampuran dan suhu pencampuran berpengaruh terhadap berbagai sifat fisik tersebut (Jahadi dkk., 2012). Suatu fosfolipid memiliki suhu transisi tertentu untuk dapat membentuk liposom. Lecithin memiliki suhu transisi pada 50-60oC. Pada suhu kurang dari 50oC fase yang terbentuk adalah fase gel, sedangkan di atas suhu transisi akan terbentuk fase kristal likuid (Mozafari dkk., 2008). Penelitian tentang pengaruh suhu terhadap struktur dan stabilitas liposom menunjukkan bahwa lecithin memiliki beberapa titik suhu transisi yang berbeda dengan suhu transisi secara teoritis. Suhu transisi yang diperoleh meliputi fase
3
pra-transisi dan fase transisi yang sebenarnya, namun pada suhu yang lebih tinggi, dapat terjadi kerusakan susunan membran lipid (Liu dkk., 2015), sehingga dalam pembuatan liposom, suhu pencampuran menjadi hal penting yang harus diperhatikan, terutama dalam pembuatan liposom dengan metode pemanasan, yang menggunakan panas sebagai energi utama dalam pembentukan liposom. Sonikasi merupakan salah satu metode yang digunakan untuk memperkecil ukuran liposom yang mudah dilakukan. Saat disonikasi, liposom akan terpapar gelombang ultrasonik. Gelombang ultrasonik ini memiliki energi yang dapat memecah liposom yang awalnya berukuran besar, menjadi lebih kecil. Yamaguchi dkk. (2009) membuktikan bahwa frekuensi dan intensitas sonikasi berpengaruh terhadap ukuran partikel yang terbentuk, semakin frekuensi dan semakin besar intensitas sonikasi, maka ukuran partikel yang dihasilkan semakin kecil. Penelitian oleh She2n dkk. (2015) dalam pembuatan liposom menggunakan adaptive focused acoustic sonicator dilakukan dalam rentang durasi 1-120 menit. Durasi sonikasi yang semakin panjang, menimbulkan energi yang memungkinkan terbentuknya fragmen fosfolipid bilayer (FFB) dan meningkatkan intensitas pemecahan FFB, sehingga ukuran liposom yang terbentuk juga semakin kecil. Ukuran suatu liposom tidak boleh terlalu kecil, terkait dengan jumlah obat yang terenkapsulasi, sehingga perlu dilakukan optimasi terhadap durasi sonikasi (Shashi dkk., 2012). Kurkumin merupakan salah satu senyawa multifungsi di dunia farmasi, sebagai antiinflamasi, antivirus, antibakteri, antikanker, dan lain lain (Das dan Kumar, 2015). Kurkumin merupakan senyawa dengan kelarutan dan profil
4
absorpsi yang rendah, sehingga dapat dikategorikan sebagai molekul BCS kelas IV (Wahlang dkk., 2011). Kurkumin dapat ditingkatkan stabilitas dan bioavailibilitasnya dengan sistem penghantaran liposom atau transfersom (liposom untuk penggunaan transdermal) (Li dkk., 2005; Patel dkk., 2009). Pengembangan kurkumin dalam sediaan nanopartikel, termasuk liposom, dapat dilakukan untuk meningkatkan efikasi, keamanan, dan ketersediaan hayatinya (Jantarat, 2013), sehingga kurkumin dapat dijadikan model obat dengan karakter kelarutan dan absorpsi yang rendah, pada pembuatan liposom. Berdasarkan pada paparan di atas, perlu diketahui pengaruh suhu dan lama sonikasi pada pembuatan liposom menggunakan metode pemanasan dan sonikasi, sehingga dapat diperoleh suhu pencampuran dan
lama sonikasi yang
menghasilkan liposom dengan ukuran kurang dari 100 nm, sehingga dapat digunakan dalam pembuatan liposom menggunakan metode pemanasan dan sonikasi. Kurkumin digunakan sebagai model obat BCS kelas IV untuk menggambarkan stabilitas dan efisiensi enkapsulasi liposom yang dihasilkan dari kondisi optimal.
B. Perumusan Masalah 1.
Bagaimana pengaruh suhu pencampuran dan lama sonikasi terhadap sifat fisik liposom?
5
2.
Berapa suhu pencampuran dan lama sonikasi yang dapat menghasilkan basis liposom dengan ukuran <100 nm dan polidispersitas < 0,3 pada pembuatan liposom menggunakan metode pemanasan dan sonikasi?
3.
Apakah liposom kurkumin dengan ukuran <100 nm dan polidispersitas <0,3 dapat dihasilkan dengan menggunakan suhu pencampuran dan durasi sonikasi optimal yang diperoleh?
4.
Apakah ukuran partikel dan efisiensi enkapsulasi dari liposom kurkumin yang dihasilkan stabil pada penyimpanan pada hari ke 0, 15, dan 30?
C. Keaslian Penelitian Berdasarkan penelusuran pustaka yang dilakukan, terdapat berbagai penelitian dan publikasi yang telah dilakukan terkait pembuatan liposom: 1.
Patel dkk., 2009. Formulation and evaluation of Liposomes of ketoconazole, melakukan formulasi liposom dengan ketokonazol sebagai bahan aktif dan soy lecithin sebagai fosfolipid.
2.
Colas,
dkk.,
2007.
Microscopical
investigations
of
nisin-loaded
nanoliposomes prepared by Mozafari method and their bacterial targeting, melakukan pembuatan nanoliposom dengan berbagai fosfolipid menggunakan metode Mozafari. 3.
Hupfeld, dkk., 2006. Liposome Size Analysis by Dynamic/Static Light Scattering upon Size Exclusion-/Field Flow-Fractionation, melakukan pembuatan liposom dari egg lecithin menggunakan metode yang sederhana
6
4.
Jahadi, dkk., 2012. Evaluating the effects of process variables on proteaseloaded nano-liposome production by Plackett-Burman design for utilizing in cheese ripening acceleration, melakukan skrining optimasi menggunakan desain Plackett-Burman untuk melihat faktor-faktor yang berpengaruh terhadap sifat fisik liposom.
5.
Kang, dkk., 2005. Preparation and characterization of nano-liposomes using phosphatidylcholine, melakukan pembuatan liposom dengan lecithin hewani dan nabati.
6.
Li, dkk.,
2005. Liposome-encapsulated curcumin, melakukan pembuatan
liposom kurkumin dengan metode liofilisasi. 7.
Patel, dkk., 2009. Development and Characterization of Curcumin Loaded Transfersome
for
Transdermal
Delivery,
melakukan
pembuatan
transferosome kurkumin untuk penggunaan transdermal dengan metode hidrasi. 8.
Maheswaran dkk., 2013. Design, Development, and Evaluationof Curcumin Liposome, melakukan pembuatan liposom kurkumin dengan menggunakan metode konvensional. Penelitian yang terfokus tentang Optimasi Suhu Pencampuran dan Lama
Sonikasi pada Pembuatan Liposom dengan Kurkumin sebagai Model Obat menggunakan metode pemanasan dan sonikasi belum pernah dilakukan
7
D. Manfaat Penelitian Pentingnya dilakukan penelitian ini adalah agar dapat diperoleh kondisi suhu pencampuran dan lama sonikasi dalam pembuatan liposom menggunakan metode yang cepat dan sederhana, yaitu metode pemanasan dan sonikasi, tanpa penambahan pelarut organik yang bersifat toksik, untuk menghasilkan liposom murni dengan sifat fisik yang baik. Kondisi terbaik yang diperoleh dapat digunakan sebagai kondisi standar dalam pembuatan liposom dengan metode pemanasan dan sonikasi, sehingga apabila akan dilakukan formulasi liposom suatu senyawa, dapat dilakukan dengan kondisi tersebut, tanpa memberikan perbedaan sifat fisik yang bermakna.
E. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah : 1.
Mengetahui pengaruh suhu pencampuran dan lama sonikasi terhadap sifat fisik liposom;
2.
Memperoleh suhu pencampuran dan lama sonikasi yang dapat menghasilkan basis liposom dengan ukuran <100 nm dan polidispersitas < 0,3 pada pembuatan liposom menggunakan metode pemanasan dan sonikasi; 3. Memperoleh
liposom
kurkumin
dengan
ukuran
<100
nm
dan
polidispersitas <0,3 dapat dihasilkan dengan menggunakan suhu pencampuran dan durasi sonikasi optimal yang diperoleh; 4. Memperoleh liposom kurkumin yang dihasilkan memiliki stabilitas ukuran partikel dan efisiensi enkapsulasi yang baik.
