DIAN PERDANA DARMAWAN 10702037
PENGEMBANGAN AWAL SISTEM PEMBAWA OBAT POLIMERIK BERBASIS NANOPARTIKEL
PROGRAM STUDI SAINS DAN TEKNOLOGI FARMASI
SEKOLAH FARMASI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007
Pada kutipan atau saduran skripsi ini harus tercantum nama penulis dan lembaganya yaitu Sekolah Farmasi Institut Teknologi Bandung
PENGEMBANGAN AWAL SISTEM PEMBAWA OBAT POLIMERIK BERBASIS NANOPARTIKEL
SKRIPSI Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains dan Teknologi Farmasi dari Sekolah Farmasi Institut Teknologi Bandung
Oktober 2007
Dian Perdana Darmawan 10702037
Dr. rer. nat. Sundani Nurono S.
Dr. Heni Rachmawati
Pembimbing Utama
Pembimbing Serta
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan atas penyertaan-Nya selama tugas akhir saya hingga buku skripsi yang berjudul ”Pengembangan Awal Sistem Pembawa Obat Polimerik Berbasis Nanopartikel” ini dapat diselesaikan.
Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada kedua orang tua yang telah memberikan doa restu mereka selama saya mengerjakan tugas akhir saya dan kepada Dr.rer.nat. Sundani Nurono Soewandhi serta Dr. Heni Rachmawati yang telah memberikan bimbingan dalam pelaksanaan tugas akhir ini. Tak lupa saya ucapkan terima kasih kepada seluruh karyawan Sekolah Farmasi ITB yang telah membantu saya dalam pengerjaan tugas akhir. Akhir kata, semoga tugas akhir saya dapat berguna bagi pengembangan ilmu kefarmasian khususnya di Sekolah Farmasi ITB.
ii
iii
DAFTAR ISI
Halaman ABSTRAK ..............................................................................................................
i
KATA PENGANTAR .............................................................................................
ii
DAFTAR TABEL ....................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................
vi
PENDAHULUAN....................................................................................................
1
BAB 1
TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................
3
1.1
Nanopartikel ..........................................................................................
3
1.2
HPMCP .................................................................................................
17
1.3
Eudragit RL PO® ...................................................................................
18
1.4
Isoniazid ................................................................................................
19
1.5
Papain ....................................................................................................
20
2
METODE PENELITIAN................................................................................
22
3
PERCOBAAN ................................................................................................
23
3.1
Bahan dan Alat ......................................................................................
23
3.2
Pembuatan Nanopartikel .......................................................................
23
3.3
Karakterisasi Nanopartikel ....................................................................
24
HASIL PERCOBAAN DAN BAHASAN .....................................................
25
4
4.1
Pengaruh Fase Organik terhadap Karakteristik Nanocarrier HPMCP HP-55 .....................................................................................
26
Pengaruh Emulgator terhadap Karakteristik Nanocarrier HPMCP HP-55 .....................................................................................
27
Pengaruh Fase Organik terhadap Karakteristik Nanocarrier Eudragit RL PO® ..................................................................................
29
4.4
Pengaruh Jenis Polimer terhadap Karakteristik Nanocarrier ...............
30
4.5
Pengaruh Zat Aktif terhadap Karakteristik Nanocarrier ......................
31
4.6
Faktor Lain yang Mempengaruhi Pembentukan Nanocarrier ..............
34
4.7
Pengeringan Nanocarrier ......................................................................
36
KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................................
37
5.1
Kesimpulan ............................................................................................
37
5.2
Saran ......................................................................................................
37
4.2 4.3
5
iii
BAB 6
Halaman RINGKASAN PENELITIAN.........................................................................
38
DAFTAR PUSTAKA...............................................................................................
39
iv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1
Halaman
Formulasi Nanopartikel ..................................................................................
v
24
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.1
Nanotube .........................................................................................................
4
1.2
Liposom ..........................................................................................................
5
1.3
Nanopartikel lipid padat ..................................................................................
5
1.4
Misel ...............................................................................................................
6
1.5
Dendrimer .......................................................................................................
6
1.6
Perbandingan antara nanokapsul dan nanosfer ...............................................
7
1.7 Perbandingan antara obat yang terjerat dalam polimer dan yang teradsorpsi dipermukaan partikel ......................................................................................
10
1.8 Skema representasi dari epitel usus pada bagian Peyer’s patch dan detail FAE..................................................................................................................
13
1.9 Jalur penyerapan obat pada usus .....................................................................
14
1.10 Struktur molekul monomer HPMCP ..............................................................
17
1.11 Struktur molekul monomer Eudragit RL ........................................................
18
1.12 Struktur molekul isoniazid ..............................................................................
19
1.13 Struktur tiga dimensi papain ...........................................................................
20
4.1
Suspensi nanocarrier HPMCP HP-55 tanpa menggunakan diklorometan dan dengan menggunakan diklorometan ................................................................
26
4.2 Pengamatan mikroskopik suspensi nanocarrier menggunakan mikroskop cahaya (perbesaran 1000x) nanocarrier HPMCP HP-55 tanpa menggunakan diklorometan dan dengan menggunakan diklorometan ...........
26
4.3 Pengamatan mikroskopik nanocarrier dengan scanning electron microscopy (SEM) nanocarrier HPMCP HP-55 tanpa menggunakan diklorometan dan dengan menggunakan diklorometan ................................................................
27
4.4 Suspensi nanocarrier HPMCP HP-55 menggunakan Tween 80 1%, PVA 0,1%, dan PVA 0,5 % .....................................................................................
28
4.5 Pengamatan mikroskopik suspensi nanocarrier menggunakan mikroskop cahaya (perbesaran 1000x) nanocarrier HPMCP HP-55 menggunakan Tween 80 1%, PVA 0,1%, dan PVA 0,5 % ...................................................
28
4.6 Pengamatan mikroskopik nanocarrier dengan scanning electron microscopy (SEM) nanocarrier HPMCP HP-55 menggunakan Tween 80 1% dan PVA 0,1% ..........................................................................................
28
®
4.7 Suspensi nanocarrier Eudragit RL PO tanpa menggunakan aseton dan dengan menggunakan aseton ...........................................................................
vi
29
Gambar
Halaman
4.8 Pengamatan mikroskopik nanocarrier menggunakan mikroskop cahaya (perbesaran 1000x + 4x (zoom kamera)) nanocarrier Eudragit RL PO® tanpa menggunakan aseton dan dengan menggunakan aseton ........................
30
4.9 Suspensi nanocarrier HPMCP HP-55 dan suspensi nanocarrier Eudragit RL PO® ...........................................................................................................
30
4.10 Pengamatan mikroskopik suspensi nanocarrier menggunakan mikroskop cahaya (perbesaran 1000x + 4x (zoom kamera)) nanocarrier HPMCP HP55 dan nanocarrier Eudragit RL PO® ............................................................
31
4.11 Pengamatan mikroskopik nanocarrier dengan scanning electron microscopy (SEM) nanocarrier HPMCP HP-55 dan nanocarrier Eudragit RL PO® ...........................................................................................................
31
4.12 Suspensi nanocarrier HPMCP HP-55 mengandung INH dan nanocarrier Eudragit RL PO® mengandung INH ...............................................................
32
4.13 Pengamatan mikroskopik menggunakan mikroskop cahaya (perbesaran 1000x + 4x (zoom kamera)) nanocarrier HPMCP HP-55 mengandung INH dan nanocarrier Eudragit RL PO® mengandung INH ....................................
32
4.14 Pengamatan mikroskopik nanocarrier dengan scanning electron microscopy (SEM) nanocarrier HPMCP HP-55 mengandung INH dan nanocarrier Eudragit RL PO® mengandung INH ...........................................
32
4.15 Suspensi nanocarrier HPMCP HP-55 mengandung papain dan nanocarrier Eudragit RL PO® mengandung papain ...........................................................
33
4.16 Pengamatan mikroskopik nanocarrier menggunakan mikroskop cahaya (perbesaran 1000x + 4x (zoom kamera)) nanocarrier HPMCP HP-55 mengandung papain dan nanocarrier Eudragit RL PO® mengandung papain
33
4.17 Pengamatan mikroskopik nanocarrier dengan scanning electron microscopy (SEM) nanocarrier Eudragit RL PO® mengandung papain ........
34
vii
PENDAHULUAN
Banyak senyawa aktif yang dikembangkan untuk obat merupakan senyawa yang sukar larut dalam air, hal ini dapat menyebabkan masalah dalam absorpsinya setelah pemberian secara oral sehingga dapat menghasilkan ketersediaan hayati yang rendah dan atau bervariasi. Disamping itu, beberapa senyawa aktif bersifat iritan pada saluran cerna atau sangat sensitif terhadap kondisi saluran cerna sehingga menyulitkan dalam pengembangan formulasinya terutama untuk sediaan oral.
Salah satu pendekatan inovatif yang sekarang banyak diteliti adalah penerapan nanoteknologi untuk menghasilkan partikel atau sistem pembawa berukuran nanometer (1-1000 nm). Nanopartikel dalam bidang farmasi mempunyai dua pengertian yaitu senyawa obat melalui suatu cara tertentu berukuran nanometer dan senyawa obat dienkapsulasi dalam suatu sistem pembawa tertentu berukuran nanometer. Pada kasus pertama, pengurangan ukuran partikel sampai berukuran nanometer ditujukan untuk obat yang sukar larut dalam air, untuk meningkatkan kelarutan. Pada kasus kedua, ditujukan untuk obat yang iritan pada saluran cerna atau stabilitas dan absorpsivitas di saluran cerna bermasalah seperti protein terapetik.
Nanocarrier yang sampai sekarang sudah dikembangkan di bidang farmasi adalah liposom, dendrimer, misel, karbon nanotube, dan nanocarrier polimerik (Rawat et al., 2006). Pembuatan nanocarrier dapat dilakukan dengan berbagai cara seperti emulsifiksi-penguapan, “self assembly”, spray drying, freeze drying, cairan superkritik, dan homogenisasi bertekanan tinggi (Gupta and Kompella, 2006).
Pada pembuatan nanocarrier dengan cara emulsifikasi-penguapan pelarut, digunakan alat homogeniser berkecepatan tinggi sehingga dihasilkan globul-globul berukuran dalam skala nanometer
Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan sistem pembawa obat berbasis nanopartikel, menggunakan polimer (polimeric nanocarrier) untuk pemberian oral. Berbagai faktor yang
1
2
berpotensi mempengaruhi proses pembentukan nanocarrier seperti kecepatan homogenisasi (emulsifikasi), jenis polimer, jenis dan konsentrasi emulgator diteliti terhadap karakteristik dasar nanocarrier yang dihasilkan yaitu ukuran dan morfologi partikel. Pada penelitian pendahuluan ini akan diteliti kemungkinan pengembangan nanocarrier yang mengandung senyawa aktif. Sebagai model senyawa aktif digunakan papain (makromolekul) dan INH (mikromolekul).
