PELEPASAN IBUPROFEN DARI MIKROKAPSUL TERSALUT PADUAN LILIN LEBAH DAN POLI(ASAM LAKTAT) SECARA IN VITRO PUTRIANNA M SINUHAJI

PELEPASAN IBUPROFEN DARI MIKROKAPSUL TERSALUT PADUAN LILIN LEBAH DAN POLI(ASAM LAKTAT) SECARA IN VITRO

PUTRIANNA M SINUHAJI

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

ABSTRAK PUTRIANNA M SINUHAJI. Pelepasan Ibuprofen dari Mikrokapsul Tersalut Paduan Lilin Lebah dan Poli(asam laktat) Secara In Vitro. Dibimbing oleh TETTY KEMALA dan AHMAD SJAHRIZA. Ibuprofen sebagai obat antiradang memiliki laju eliminasi singkat sehingga dapat menyebabkan iritasi lambung. Teknik mikroenkapsulasi dapat digunakan untuk mengatasi masalah tersebut serta memberikan khasiat terapi yang lebih baik melalui mekanisme pelepasan obat terkendali. Dalam penelitian ini, mikroenkapsulasi ibuprofen dilakukan melalui proses pencampuran dan metode emulsi-penguapan pelarut. Senyawa ibuprofen disalut menggunakan paduan lilin lebah dan poli(asam laktat) (PLA) berdasarkan ragam komposisi paduan lilin lebah:PLA (9:1, 8:2, 7:3 dan 6:4) dan konsentrasi gelatin (1%, 1.5%, dan 2%) sebagai pengemulsi. Efisiensi enkapsulasi dilakukan pada media simulasi usus pH 7.2. Efisiensi enkapsulasi tertinggi dihasilkan oleh paduan lilin lebah:PLA 6:4 dengan konsentrasi gelatin 2% yaitu sebesar 84.21%. Uji pelepasan ibuprofen menggunakan nisbah paduan lilin lebah:PLA 8:2 dan 6:4 menghasilkan rerata persentase pelepasan tertinggi pada menit ke-225 yaitu sebesar 15.31% dan 19.25%. Pola pelepasan ibuprofen mengikuti model kinetika orde ke-0 yang menjelaskan bahwa konsentrasi ibuprofen yang dilepaskan relatif konstan pada setiap waktu pelepasan. Pengamatan morfologi permukaan mikrokapsul menggunakan mikroskop elektron payaran (SEM) memperlihatkan tonjolan halus berbentuk tidak beraturan yang tersebar pada permukaannya.

ABSTRACT PUTRIANNA M SINUHAJI. In Vitro Releases of Ibuprofen From Microcapsules Coated by Blend Beeswax and Poly(lactic acid). Supervised by TETTY KEMALA and AHMAD SJAHRIZA. Ibuprofen as an anti-inflammatory drug has a short elimination rate which can causes gastric irritation. Microencapsulation technique can be used to overcome these problems and provide a better therapeutic efficacy through controlled drug release mechanism. In this research, microencapsulation of ibuprofen carried out by blending process and emulsion-solvent evaporation method. Ibuprofen was coated by blend beeswax and poly(lactic acid) (PLA) with various compositions (9:1, 8:2, 7:3, and 6:4) and concentration of gelatin (1%, 1.5%, and 2%) as an emulsifier. Efficiency of encapsulation performed in simulated intestinal medium pH 7.2. The highest value of ibuprofen encapsulation efficiencies was equal to 84.21% had been produced by microcapsules with ratio bees wax:PLA 6:4 and concentration of gelatin 2%. Release test of ibuprofen was performed by beeswax:PLA blend with ratio 8:2 and 6:4 produces the highest average percentage release about 15.31% and 19.25% at minute 225 in the same medium. The release pattern of ibuprofen had followed zero order kinetics model explaining that concentration of ibuprofen released relative constant for each release time. Observation of surface morphology of microcapsules using a scanning electron microscop (SEM) showed subtle bulges irregularly shaped scattered on its surface.

PELEPASAN IBUPROFEN DARI MIKROKAPSUL TERSALUT PADUAN LILIN LEBAH DAN POLI(ASAM LAKTAT) SECARA IN VITRO

PUTRIANNA M SINUHAJI

Skripsi Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

Judul Nama NIM

: Pelepasan Ibuprofen dari Mikrokapsul Tersalut Paduan Lilin Lebah dan Poli(asam laktat) Secara In Vitro : Putrianna M Sinuhaji : G44096026

Disetujui,

Pembimbing I

Pembimbing II

Dr Tetty Kemala, SSi, MSi NIP 19710407 199903 2

Drs Ahmad Sjahriza NIP 19620406 198903 1 002

Diketahui, Ketua Departemen

Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS NIP 19501227 197603 2 002

Tanggal Lulus:

PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa memberikan berkat dan rahmat-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Karya ilmiah ini berjudul Pelepasan Ibuprofen dari Mikrokapsul Tersalut Paduan Lilin Lebah dan Poli(asam laktat) Secara In Vitro dan disusun berdasarkan penelitian yang dilaksanakan pada bulan Agustus hingga Desember 2011 di Laboratorium Kimia Anorganik, Laboratorium Kimia Organik, Laboratorium Bersama Departemen Kimia FMIPA IPB, Laboratorium Pengujian dan Penelitian Fakultas Farmasi Universitas Pancasila, dan Puspiptek Serpong Tangerang. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr Tetty Kemala SSi, MSi dan Bapak Drs Ahmad Sjahriza selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan, saran, motivasi, dan doa selama penelitian. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada staf-staf laboran Laboratorium Anorganik, yaitu Bapak Syawal, Bapak Mulyadi, Bapak Caca dan Mba Nurul serta staf laboran lainnya yaitu Bapak Sabur, Bapak Sulis dan Mas Eko atas bantuan dan fasilitas yang diberikan. Terima kasih yang tak terhingga penulis ucapkan kepada papa, mama, keluarga, dan Wahyu Frans E Tampubolon atas kasih sayang, perhatian, bantuan, semangat, dan doanya dari awal perkuliahan hingga masa penyusunan karya ilmiah ini. Tidak lupa ungkapan terima kasih penulis sampaikan kepada sahabat, teman-teman Ekstensi Kimia angkatan 3 dan juga teman-teman kosan M15 atas semangat dan doa yang telah diberikan kepada penulis. Serta terima kasih kepada seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu tanpa maksud mengurangi rasa terima kasih. Semoga Tuhan memberikan balasan atas segala amal yang diperbuat dan senantiasa menyertai hamba-Nya dengan kasih dan sayang-Nya. Semoga karya ilmiah ini dapat memberikan manfaat. Bogor, Februari 2012

Putrianna M Sinuhaji

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 30 Juni 1988 sebagai anak tunggal dari Bapak B Sinuhaji dan Ibu Diana Roselina Gurning. Penulis lulus dari SMA Negeri 1 Medan pada tahun 2006 dan pada tahun yang sama diterima di Akademi Analisis Kimia Medan melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Program Diploma (SPMPD). Penulis lulus dari Program Diploma pada tahun 2009 dengan Indeks Prestasi Kumulatif (IPK) 3.44 dan melanjutkan pendidikan S1 melalui Program Alih Jenis Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor (IPB) pada tahun yang sama. Selama perkuliahan, penulis aktif sebagai staf pengajar di Focus dan di di beberapa tempat bimbingan lainnya. Pada bulan Mei-Juli 2009, penulis mengikuti kegiatan Praktik Kerja Lapangan PT Sinar Mas Agro Resources and Technology Tbk (PT SMART Tbk) dengan judul Pengaruh Pemanasan Refined Bleached Deodorized Olein (RBDO) terhadap Peroxide Value (PV).

vi

DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ viii PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan ................................................................................................... 1 Lingkup Kerja..................................................................................................... 2 Metode Penelitian ............................................................................................... 1 Sintesis Poli(asam laktat) (PLA) (Gonzales et al. 1999) .................................................................................... 2 Pengukuran Bobot Molekul PLA (Kaitian et al. 1996) ................................. 2 Pembuatan Mikrokapsul Ibuprofen Menggunakan Paduan Lilin Lebah-PLA (Modifikasi Rohman dan Fachrurrazi 2011) .................. 2 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dan Pembuatan Kurva Standar....................................................................... 3 Uji Efisiensi Enkapsulasi ............................................................................... 3 Uji Disolusi Secara In Vitro (Depkes 1995) .................................................. 3 Morfologi Mikrokapsul ................................................................................. 3 HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................... 3 Poli(asam laktat) (PLA)...................................................................................... 3 Bobot Molekul PLA ........................................................................................... 4 Mikroenkapsulasi Ibuprofen Menggunakan Paduan Lilin Lebah-PLA ............. 4 Panjang Gelombang Maksimum dan Kurva Standar ........................................ 5 Efisiensi Enkapsulasi Ibuprofen ......................................................................... 5 Morfologi Mikrokapsul Hasil Efisiensi Enkapsulasi ......................................... 6 Pola Pelepasan Ibuprofen dari Mikrokapsul ...................................................... 7 Kinetika Pelepasan Ibuprofen ............................................................................ 8 SIMPULAN DAN SARAN .................................................................................... 8 Simpulan ............................................................................................................. 8 Saran ................................................................................................................... 9 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 9 LAMPIRAN .......................................................................................................... 12

vii

DAFTAR TABEL Halaman 1

Komposisi mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan lilin lebah-PLA................ 2

2

Parameter pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul ........................................... 8

DAFTAR GAMBAR Halaman 1

Reaksi pembentukan PLA (Kaitian et al. 1996) .............................................. 3

2

PLA hasil sintesis ............................................................................................. 3

3

Tahap pembentukan mirokapsul (i) emulsifikasi fase organik ke dalam fase cair dan (ii) penguapan pelarut (Dubey et al. 2009) ........................................ 4

4

Mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan lilin lebah-PLA ..................................5

5

Efisiensi enkapsulasi mikrokapsul ibuprofen dengan konsentrasi gelatin 1%, 1.5%, dan 2%. ............................................................................................5

6

Foto mikroskop mikrokapsul formula DG3 tanpa penambahan ibuprofen (a) dan dengan penambahan ibuprofen pada perbesaran 40x (b) ......................................................................................................................6

7

Foto SEM mikrokapsul tanpa penambahan ibuprofen perbesaran 500x (a) mikrokapsul DG3 perbesaran 1500x (a), 5000x (c) dan 10000x (d). ..........6

8

Pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul formula BG3 (i) dan DG3 (ii) terhadap waktu (menit) ................................................................................................... 7

viii

DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1

Diagram alir penelitian ................................................................................... 13

2

Data penentuan bobot molekul PLA .............................................................. 14

3

Absorbans larutan ibuprofena pada berbagai panjang gelombang (λ) .............15

4

Konsentrasi dan absorbans larutan ibuprofen pada pembuatan kurva standar ibuprofen (λmaks = 222 nm) .................................................................16

5

Efisiensi enkapsulasi ibuprofen dalam mikrokapsul tersalut paduan lilin lebah-PLA .................................................................................. 17

6

Pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul pada waktu t...................................... 18

7

Persentase rerata pelepasan ibuprofen dalam media basa dari mikrokapsul tersalut paduan Lilin Lebah-PLA .............................................. 20

8

Kinetika Pelepasan ibuprofen menggunakan model kinetika orde reaksi ke-0, ke-1, dan Hickson-Crowell......................................................... 21

PENDAHULUAN Ibuprofen merupakan obat golongan non steroid yang memberikan efek analgesik, antipiretik, dan antiinflamasi. Senyawa ini terutama digunakan untuk mengobati artritis rematik dengan cara menghambat sintesis enzim prostaglandin sintetase (Gilman et al. 1996). Waktu paruh eliminasi yang singkat menyebabkan senyawa ini lebih sering dikonsumsi (Reynolds 1989). Hal ini akan mengakibatkan senyawa ibuprofen terakumulasi di lambung dalam konsentrasi yang tinggi sehingga terjadi iritasi dan pendarahan (Hadisoewignyo dan Fudholi 2007). Teknik mikroenkapsulasi dapat digunakan untuk mengatasi masalah tersebut serta memberikan khasiat terapi yang lebih baik. Mikroenkapsulasi merupakan proses penyalutan suatu bahan inti berupa padatan, cairan maupun gas menggunakan bahan penyalut seperti polimer dengan tujuan melindungi senyawa inti dari lingkungan (Shekhar et al. 2010). Polimer poliester alifatik seperti poli(asam laktat) (PLA) telah banyak diaplikasikan sebagai bahan penyalut obat-obatan. Polimer ini bersifat biokompatibel yaitu dapat terdegradasi di dalam tubuh tanpa menimbulkan alergi dan mutasi (Cattelan et al. 2006). PLA juga bersifat mudah terdegradasi oleh panas, cahaya, bakteri, maupun oleh proses hidrolisis. Kelemahan polimer ini dapat diperbaiki melalui kopolimerisasi dengan monomer lain, pencampuran (blending) dengan polimer lain, dan plastisisasi dengan pemlastis biokompatibel (Hu et al. 2003). Gao et al. (2009) telah berhasil memperbaiki sifat mekanik PLA melalui pencangkokan dengan poligliserol bercabang (HPG) yang digunakan sebagai bahan penyalut protein. Selain itu, Stevanovic dan Uskokovic (2009) telah berhasil melakukan pencampuran PLA dengan poliglikolida (PGA) menghasilkan poli(laktat-ko-glikolida) (PLGA) yang dapat digunakan sebagai bahan penyalut vitamin. Selain polimer, lilin lebah juga dapat digunakan sebagai bahan untuk memperbaiki kerapuhan PLA. Ranjha et al. (2010) mengatakan bahwa lilin lebah dapat digunakan sebagai bahan pembuatan mikrokapsul karena memiliki beberapa kelebihan, yaitu stabil pada beberapa nilai pH dan tingkat kelembaban, biokompatibel, tidak imunogenik, efek minimal pada saluran pencernaan, dan tidak dose dumping.

Pencampuran lilin lebah dan PLA diharapkan dapat menghasilkan polimer kompartibel yang memiliki waktu degradasi dan permeabilitas yang lebih baik. Metode emulsi-penguapan pelarut telah banyak digunakan untuk mengungkung obat hidrofobik melalui proses emulsifikasi minyak dalam air (o/w) (Park et al. 2005). Pembuatan mikrokapsul dengan metode ini menghasilkan mikrokapsul dengan ukuran yang seragam (Jain 2000). Emulsi yang terbentuk antara larutan paduan dan obat dengan air tidak stabil, maka diperlukan pengemulsi untuk menstabilkannya. Gelatin merupakan salah satu pengemulsi yang banyak digunakan dalam pembuatan mikrokapsul (Ranjha et al. 2010). Konsentrasi pengemulsi serta komposisi paduan lilin lebah-PLA akan mempengaruhi ukuran mikrokapsul yang dihasilkan dan banyaknya obat yang terenkapsulasi. Penelitian ini bertujuan menghasilkan mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan lilin lebah-PLA, menganalisis pengaruh dari variasi komposisi paduan dan konsentrasi pengemulsi terhadap efisiensi enkapsulasi ibuprofen, mempelajari morfologi mikrokapsul serta menjelaskan pola dan mekanisme pelepasan ibuprofen berdasarkan model kinetika orde reaksi ke-0, orde reaksi ke-1, dan Hickson-Crowell.

BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan adalah reaktor sintesis PLA, neraca analitis Precisa XT 220A, oven Sanyo Drying MOV-212, mikroskop Carton, hotplate Nuova Thermolyne, stirrer PMC 502 Series, Spektrofotometer UV-Vis tipe Shimadzu UV1601, Seperangkat alat uji disolusi tipe 2 (dayung) RC-6 Dissolution Tester (Universitas Pancasila Depok), mikroskop elektron payaran (SEM) Jeol-6 seri JSM-6510 LA (Puspiptek Tangerang Serpong), thermometer, viskometer ostwald, mortar, pengaduk magnet, dan alat-alat kaca. Bahan-bahan yang digunakan adalah Ibuprofen, asam laktat pa (Merck), gelatin (bloom number 200), diklorometana (Merck), etil asetat, Na2HPO4.7H2O (Fisher Scientific Company), NaH2PO4.H2O (Fisher Scientific Company), lilin lebah dari daerah Cimanggis Depok dan akuades.

2

Lingkup Kerja Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan (Lampiran 1), diantaranya sintesis PLA, penentuan bobot molekul PLA, pembuatan mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan lilin lebah dan PLA, penentuan panjang gelombang maksimum dan kurva standar, uji efisiensi enkapsulasi, uji disolusi mikrokapsul, dan karakterisasi mikrokapsul menggunakan mikroskop dan SEM.

Metode Penelitian Sintesis Poli(asam laktat) (PLA) (Gonzales et al. 1999) Pembuatan PLA dilakukan dengan metode polikondensasi langsung tanpa penambahan katalis. Gelas piala 100 mL dibersihkan, dikeringkan, dan ditimbang bobotnya. Sebanyak 25 mL asam laktat dimasukkan ke dalam gelas piala tersebut, ditimbang, kemudian dipanaskan secara perlahan-lahan hingga mencapai suhu 120 °C selama 1 jam. Suhu pemanasan selanjutnya dinaikkan menjadi 140-150 °C dan dijaga konstan selama 24 jam. PLA yang dihasilkan didinginkan pada suhu ruang dan ditimbang bobotnya. Pengukuran Bobot Molekul PLA (Kaitian et al. 1996) Pengukuran viskositas digunakan untuk menghitung bobot molekul rata-rata. PLA dilarutkan dalam etil asetat hingga diperoleh larutan PLA dengan konsentrasi 0.02%, 0.03%, 0.04%, dan 0.05% b/v, Pengukuran viskositas dilakukan menggunakan viskometer Ostwald pada suhu 25 °C (suhu konstan) dengan cara menghitung waktu alir pelarut dan waktu alir larutan PLA pada berbagai konsentrasi. Setelah itu, viskositas relatif (η relatif) ditentukan dengan cara membandingkan waktu alir pelarut dengan waktu alir larutan polimer (t0/t). Viskositas intrinsik [η] dicari dengan cara memplotkan η spesifik/[PLA] sebagai sumbu y dan konsentrasi sebagai sumbu x. Bobot molekul (Mv) dan bobot molekul rata-rata ditentukan berdasarkan persamaan Mark-Houwink: [η] = k(Mv)a k dan a merupakan tetapan yang bergantung pada pelarut, polimer, dan suhu. Pelarut dan suhu yang digunakan pada penelitian ini adalah etil asetat dan 25 °C. Nilai k dan a secara berturut-turut adalah 1.58×10-4 dan 0.78.

Pembuatan Mikrokapsul Ibuprofen Menggunakan Paduan Lilin Lebah-PLA (modifikasi Rohman 2011 dan Fachrurrazi 2011) Larutan paduan dibuat dengan melarutkan lilin lebah dan PLA dalam diklorometana, kemudian diaduk hingga homogen selama 30 menit. Setelah itu sebanyak 0.15 gram ibuprofen yang telah dilarutkan dengan 5 mL diklorometana dicampurkan ke dalam larutan paduan dan diaduk kembali selama 30 menit. Campuran tersebut kemudian didispersikan ke dalam 225 ml akuades yang telah mengandung gelatin sambil diaduk menggunakan motor pengaduk dengan kecepatan putar 800 rpm selama 90 menit. Mikrokapsul yang terbentuk kemudian didekantasi hingga mengendap. Mikrokapsul yang diperoleh kemudian disaring, dicuci dengan akuades, dikeringudarakan selama 24 jam lalu dikeringkan di dalam oven pada suhu 40 °C selama 1 jam. Tabel 1 Komposisi mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan lilin lebah-PLA Formula AG1 AG2 AG3 BG1 BG2 BG3 CG1 CG2 CG3 DG1 DG2 DG3

Nisbah paduan (Lilin Lebah:PLA) 9:1 9:1 9:1 8:2 8:2 8:2 7:3 7:3 7:3 6:4 6:4 6:4

Konsentrasi gelatin (%) 1.0 1.5 2.0 1.0 1.5 2.0 1.0 1.5 2.0 1.0 1.5 2.0

Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dan Pembuatan Kurva Standar Larutan ibuprofen dalam bufer fosfat pH 7.2 dengan konsentrasi 10 ppm diukur absorbansnya pada panjang gelombang (λ) 210-240 nm menggunakan spekrofotometer ultraviolet. Panjang gelombang maksimum (λmaks) yang diperoleh digunakan untuk analisis selanjutnya. Kurva standar dibuat dengan mengukur absorbans larutan ibuprofen dengan konsentrasi 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, dan 20 ppm pada panjang gelombang maksimum. Hasil yang diperoleh merupakan hubungan konsentrasi ibuprofen dengan absorbans. Uji Efisiensi Enkapsulasi Sebanyak 25 mg kapsul ditimbang dan digerus hingga halus kemudian dilarutkan

3

ke dalam 50 mL bufer fosfat pH 7.2. Campuran tersebut disaring dan filtratnya diencerkan sebanyak 10 kali. Setelah itu, filtrat dibaca absorbansnya dengan spektrofotometer UV/Vis pada panjang gelombang maksimum 222 nm. Absorbans yang diperoleh digunakan untuk menentukan konsentrasi ibuprofen dengan bantuan kurva standar. Uji Disolusi Secara In Vitro (Depkes 1995) Uji disolusi mikrokapsul dilakukan menggunakan alat disolusi tipe 2 (tipe dayung). Sebanyak 200 mg mikrokapsul ditimbang dan dimasukkan ke dalam chamber disolusi. Uji disolusi dilakukan dalam media simulasi cairan usus (larutan bufer fosfat pH 7.2) selama 6 jam pada suhu (37  0.5) C dengan kecepatan pengadukan 100 rpm. Volume media disolusi yang digunakan sebanyak 900 mL. Pengambilan alikuot dilakukan setiap 15 menit dengan volume setiap kali pengambilan 10 mL. Setiap kali pengambilan alikuot, volume media yang terambil digantikan dengan larutan media yang baru dengan volume dan suhu yang sama. Konsentrasi ibuprofen dalam larutan alikuot diukur menggunakan spektrofotometer UV pada λmaks. Data yang diperoleh dibuat kurva hubungan antara persen pelepasan ibuprofen dan waktu disolusi, serta dikaji kinetika pelepasannya.

CH 3 O HO HC

C

Pemanasan OH

CH 3 O O HC

C

+

H2O

n

Gambar 1 Reaksi pembentukan PLA (Kaitian et al. 1996). Reaksi pembentukan PLA merupakan reaksi yang dapat balik (Gambar 1). Oleh karena itu, molekul air yang dihasilkan harus langsung dipindahkan atau dihilangkan dengan menggunakan pompa vakum. Adanya molekul air akan menurunkan laju polimerisasi sehingga PLA yang dihasilkan memiliki bobot molekul yang lebih rendah. (Kaitian et al. 1995). PLA hasil sintesis berwarna kuning kecoklatan (Gambar 2). PLA ini diduga merupakan PLA dalam bentuk rasemiknya (D,L-PLA). Menurut Dutkiewicz et al. (2003), sintesis PLA pada suhu lebih dari 140°C akan menghasilkan PLA dalam bentuk rasemiknya. D,L-PLA lebih bersifat amorf dibandingkan L-PLA, oleh sebab itu penggunaan D,L-PLA lebih disukai dalam sistem penghantaran obat, karena mudah terdegradasi dan lebih mampu untuk mendispersikan obat secara homogen dalam matriks polimer (Gunatilake dan Adhikari 2003).

Morfologi Mikrokapsul Pengamatan morfologi mikrokapsul dilakukan terhadap mikrokapsul kosong dan yang terisi ibuprofen menggunakan mikroskop dan SEM.

HASIL DAN PEMBAHASAN Poli(asam laktat) (PLA) PLA disintesis menggunakan metode polikondensasi secara langsung dengan suhu tinggi. Metode ini merupakan metode yang paling sederhana dibandingkan dengan metode pembuatan PLA lainnya (Gonzales et al. 1999). Pada tahap awal pembentukan PLA, monomer asam laktat dipanaskan terlebih dahulu di dalam reaktor sintesis PLA pada suhu 120oC. Hal ini bertujuan melepaskan air dan sekaligus terjadinya depolimerisasi pembentukan dimer asam laktat. Kemudian suhu dinaikkan menjadi 150oC selama 24 jam untuk mempercepat reaksi polimerisasi (Kemala 2010).

Gambar 2 PLA hasil sintesis Bobot Molekul PLA Tinggi rendahnya bobot molekul PLA yang dihasilkan dipengaruhi oleh penggunaan suhu pemanasan dan lamanya waktu polimerisasi yang optimal. Hal tersebut disebabkan oleh sifat PLA yang mudah terdegradasi oleh lingkungan maupun oleh reaksi hidrolisis dan enzimatik karena adanya ikatan ester dan gugus hidroksil pada rantai ujungnya. Penggunaan suhu yang terlalu tinggi dan waktu polimerisasi yang terlalu lama akan menurunkan bobot molekul dari PLA yang terbentuk. Panas yang dihasilkan pada sistem reaktor sintesis karena suhu yang terlalu tinggi akan menghidrolisis polimer PLA yang terbentuk, sehingga polimer tersebut akan kembali ke bentuk monomernya. Hal ini dikarenakan oleh reaksi polimerisasi yang bersifat dapat balik. Apabila dalam keadaan tersebut proses polimerisasi

4

masih dilanjutkan, polimer tersebut akan terdegradasi dan hangus (Kaitian et al. 1995). Pelarut etil asetat digunakan pada pengukuran bobot molekul PLA karena bersifat nonpolar, tidak beracun, dan tidak higroskopis. PLA hasil sintesis memiliki bobot molekul sebesar 8239.50 g mol-1 (Lampiran 2) dengan rendemen sebesar 58.8404%. PLA dengan bobot molekul rendah (kurang dari 10.000 g mol -1 dapat dibuat menggunakan metode polikondensasi langsung (Vroman dan Tighzert 2009). Mikroenkapsulasi Ibuprofen Menggunakan Paduan Lilin Lebah-PLA Mikrokapsul paduan lilin lebah dan PLA dibuat melalui proses pencampuran fisika yaitu tidak membentuk ikatan kovalen antara komponen-komponennya. Interaksi yang terjadi adalah ikatan van der Waals, ikatan hidrogen atau interaksi dipol-dipol (Rabek 1980). Metode yang digunakan untuk membuat mikrokapsul pada penelitian ini yaitu metode emulsifikasi obat dalam larutan polimer organik dan media dispersi air (o/w) (Birnbaum dan Brannon-Peppas 2004). Metode emulsi-penguapan pelarut cocok untuk membuat mikrokapsul obat dari poliester biodegaradabel seperti PLA (Dubey et al. 2009). Metode ini memiliki beberapa keuntungan yaitu dilakukan pada suhu ruang dan menghasilkan mikrokapsul yang memiliki mekanisme pelepasan material yang dikungkung secara optimal karena material yang dikungkung terdispersi secara homogen pada matriks polimer sehingga dianggap ideal untuk sistem pengantaran obat (Obeidat 2009). Proses pada metode ini dilakukan dengan melarutkan polimer dalam pelarut volatil yang tidak dapat campur dengan fase cair (o/w emulsi) (Venkatesan et al. 2009). Fase organik yang digunakan pada penelitian ini adalah diklorometana. Selain diklorometana, dapat juga digunakan kloroform, tetapi membutuhkan waktu yang lebih lama untuk menguap dibandingkan dengan diklorometana. Kloroform menguap pada suhu 61°C, sedangkan diklorometana menguap pada suhu 39 °C. Mikrokapsul akan lebih cepat terbentuk ketika menggunakan diklorometana (Kemala et al. 2010). Yeo dan Park (2004) mengatakan bahwa diklorometana lebih mudah larut dalam air dibandingkan kloroform. Kelarutan yang tinggi dalam air akan membuat transfer massa antara fase dispersi dan fase pendispersi relatif cepat sehingga pengendapan polimer lebih

cepat. Pengemulsi yang digunakan dalam penelitian ini adalah gelatin yang memiliki kemampuan mengadsorpsi pada antarmuka Gugus hidrofil dari gelatin akan berikatan dengan molekul air sedangkan gugus lipofilnya akan berikatan dengan diklometana sehingga emulsi lebih stabil. Pendispersian ke dalam air berfungsi untuk menguapkan diklorometana dari emulsi dan mikrokapsul yang terbentuk akan mengendap. Mikrokapsul yang didapatkan selanjutnya didekantasi dan dibilas beberapa kali dengan akuades panas untuk menghilangkan sisa-sisa gelatin yang menempel pada mikrokapsul. Mikrokapsul ibuprofen yang dihasilkan memiliki bentuk visual seperti serbuk, halus, kering, dan berwarna putih (Gambar 3).

Gambar 3 Mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan lilin lebah-PLA. Campuran dikatakan homogen jika tidak terlihat lagi perbedaan antara komponenkomponen penyusunnya, baik dalam bentuk, ukuran, maupun warna karena semua komponennya telah tercampur secara merata (Rosida 2007). Kemala et al. (2012) mengatakan bahwa pencampuran dua atau lebih cairan menghasilkan campuran homogen, maka dapat dikatakan kompartibel, Pada penelitian ini dapat disimpulkan bahwa campuran PLA dan lilin lebah adalah kompartibel. Panjang Gelombang Maksimum dan Kurva Standar Pelarut yang digunakan dalam pembuatan larutan ibuprofen adalah bufer fosfat pH 7.2. Nilai pH bufer tersebut dipilih untuk menyesuaikan dengan pH usus dan biasa digunakan sebagai media disolusi tablet ibuprofen (Depkes 1995). Penentuan λmaks dilakukan pada daerah ultraviolet karena ibuprofen memiliki struktur ikatan terkonjugasi. Pengukuran sampel pada λmaks karena memiliki perubahan serapan untuk setiap satuan konsentrasi paling besar. Dengan demikian akan didapatkan kepekaan dan sensitivitas pengukuran yang maksimum (Sutrisna 2005). Panjang gelombang maksimum (λmaks) yang diperoleh yaitu 222

5

nm (Lampiran 3). Nilai λmaks larutan ibuprofen yang diperoleh tersebut sesuai dengan literatur, yaitu 222 nm (Depkes 1995). Linearitas menunjukkan kemampuan suatu metode analisis untuk memperoleh hasil pengujian yang sesuai dengan konsentrasi analit dalam contoh pada kisaran konsentrasi tertentu (AOAC 2002). Linearitas suatu metode analisis adalah ukuran yang menunjukkan tingkat kesesuaian atau korelasi antara kadar analit dan respons detektor, dinyatakan sebagai koefisien korelasi (R2) (Depkes 2001). Persamaan regresi linear untuk kurva standar adalah y = 0.0451x + 0.0082 dengan nilai r sebesar 0.9998 (Lampiran 4). Menurut AOAC (2002) nilai ini memenuhi syarat yang ditetapkan, yaitu 0.9900. Nilai koefisien korelasi yang tinggi menunjukkan hubungan yang linear antara sinyal detektor yang terukur dan jumlah ibuprofen dalam contoh. Efisiensi Enkapsulasi Ibuprofen Efisiensi enkapsulasi merupakan parameter yang digunakan untuk menentukan keberhasilan proses enkapsulasi. Parameter ini menunjukkan berapa persen senyawa ibuprofen yang berhasil disalut dalam mikrokapsul. Semakin tinggi efisiensi ibuprofen dalam mikrokapsul maka semakin banyak ibuprofen yang tersalut didalam paduan.

AG(9:1)

BG(8:2)

CG(7:3)

DG(6:4)

Nisbah paduan lilin lebah:PLA

Gambar 4 Efisiensi enkapsulasi mikrokapsul ibuprofen dengan konsentrasi gelatin = 1%; = 1.5%; = 2%. Hasil uji efisiensi menunjukkan peningkatan efisiensi enkapsulasi dengan bertambahnya perbandingan PLA terhadap lilin lebah (Gambar 4). Efisiensi enkapsulasi terendah dihasilkan oleh mikrokapsul AG1

sebesar 51.50% dan efisiensi enkapsulasi tertinggi oleh mikrokapsul DG3 yaitu sebesar 84.21%. Perbedaan hasil ini dipengaruhi oleh nisbah massa paduan. Pada mikrokapsul AG1, lilin lebah yang digunakan lebih banyak dibandingkan mikrokapsul DG3. Lilin lebah merupakan lemak hewan yang terdiri dari senyawa campuran alkana, alkena, monoester, diester, monohidroksiester, dan asam lemak. Monoester dari alkohol C24-C34 merupakan komponen terbanyak yaitu sekitar 40% (Jackson dan Eller 2006). Lilin lebah memiliki bobot molekul sekitar 868 g mol-1. Lilin lebah yang lebih banyak pada paduan menyebabkan komponen paduan dengan bobot molekul rendah bertambah sehingga akan lebih sulit untuk mengungkung ibuprofen. Hal ini sesuai dengan pernyataan Kim et al.(2003) yaitu efisiensi mikrokapsul berbeda pada penggunaan berat molekul polimer berbeda, semakin tinggi berat molekul polimer maka semakin tinggi efisiensi yang dihasilkan. Selain itu, jenis dan konsentrasi pengemulsi juga merupakan faktor yang memberikan pengaruh terhadap efisiensi enkapsulasi. Ranjha et al. (2010) melaporkan bahwa tween 20 memberikan efisiensi enkapsulasi lebih tinggi dibandingkan gelatin. Hal ini dipengaruhi oleh nilai keseimbangan hidrofilik lipofilik (HLB) tween 20 yang lebih besar dibandingkan gelatin. HLB yang lebih besar dapat menurunkan tegangan antar muka lebih baik lagi sehingga dispersi emulsi dalam media pendispersi semakin meningkat. Konsentrasi pengemulsi juga memberikan pengaruh yang cukup besar. Hal ini berkesesuaian dengan hasil yang diperoleh. Pada nisbah paduan 6:4, 8:2 dan 9:1, dapat dilihat bahwa dengan meningkatnya konsentrasi gelatin maka efisiensi enkapsulasi juga meningkat. Namun, tidak demikian untuk nisbah paduan 7:3. Hal ini mungkin disebabkan oleh faktor kecepatan pengadukan yang tidak homogen atau waktu dispersi yang tidak seragam. Data perhitungan efisiensi enkapsulasi untuk semua formula mikrokapsul dapat dilihat pada Lampiran 5. Morfologi Mikrokapsul Hasil Efisiensi Enkapsulasi Morfologi mikrokapsul paduan lilin lebahPLA diamati dengan menggunakan mikroskop (Gambar 5) dan SEM (Gambar 6).

6

(a)

(b)

Gambar 5 Foto mikroskop mikrokapsul formula DG3 tanpa penambahan ibuprofen (a) dan dengan penambahan ibuprofen (b) pada perbesaran 40x.

(a) Gambar 6

(b)

(c)

(d)

Foto SEM mikrokapsul tanpa penambahan ibuprofen perbesaran 500x (Rohman 2011) (a) mikrokapsul DG3 perbesaran 1500x (a), 5000x (c) dan 10000x (d).

Mikrokapsul yang digunakan adalah mikrokapsul kosong dan mikrokapsul yang memiliki efisiensi enkapsulasi tertinggi (DG3). Hasil analisis mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan lilin lebah-PLA menggunakan mikroskop menunjukkan bahwa mikrokapsul kosong tanpa penambahan ibuprofen (Gambar 5a) berbentuk bulat dan lebih terlihat transparan. Sementara itu, mikrokapsul DG3 (Gambar 5b) memperlihatkan bentuk yang bulat, lebih besar dan lebih gelap. Hal ini menunjukkan bahwa ibuprofen telah tersalut dalam matriks polimer. Pembuatan mikrokapsul kosong dilakukan menggunakan kondisi yang sama dengan mikrokapsul DG3. Pengamatan morfologi mikrokapsul menggunakan SEM menunjukkan mikrokapsul tanpa penambahan ibuprofen (Gambar 6a) terlihat lebih halus dibandingkan dengan mikrokapsul dengan penambahan ibuprofen (Gambar 6b) yang memiliki tonjolan tidak beraturan yang tersebar pada permukaannya. Hal ini disebabkan adanya senyawa ibuprofen yang tersalut di dalam matriks polimer maupun dipermukaannya. Menurut Birnbaum dan Brannon-Peppas (2004), penyebaran senyawa aktif baik yang berwujud padat maupun cair dalam suatu kapsul dapat bermacam-macam. Senyawa aktif dapat terletak tepat di tengah-tengah kapsul atau tersebar di seluruh kapsul. Ukuran mikrokapsul yang dihasilkan diduga berkisar antara 30-180 μm. Jain (2000) mengatakan bahwa ukuran mikrokapsul yang digunakan

untuk drug delivery system tidak boleh lebih dari 250 μm. Pola Pelepasan Ibuprofen dari Mikrokapsul Disolusi adalah proses masuknya zat padat ke dalam larutan. Menurut Kiortsis et al. (2005) proses disolusi obat terdiri atas 3 tahap, tahap pertama adalah proses penetrasi media disolusi ke dalam matriks kapsul (hidrasi), tahap kedua adalah tahap terjadinya pembengkakan dan erosi matriks kapsul, dan tahap ketiga adalah tahap terjadinya perpindahan senyawa obat yang telah lepas keluar dari matriks kapsul yang terhidrasi menuju ke media disolusi. Secara sederhana, disolusi merupakan proses zat padat melarut yang dikendalikan oleh afinitas antara zat padat dengan pelarut (Kemala 2010). Mikrokapsul yang di uji pada tahap ini adalah mikrokapsul formula BG3 dan DG3 yang memiliki efisiensi enkapsulasi lebih dari 80%. Proses disolusi pada penelitian ini dilakukan secara in vitro pada media simulasi usus, yaitu pada media basa (pH 7.2) selama 6 jam. Data hasil uji disolusi ibuprofen dapat dilihat pada Lampiran 6 dan 7. Pelepasan ibuprofen dalam media basa untuk mikrokapsul formula BG3 dan DG3 berturut- turut adalah 5.67-15.31% dan 10.6119.25%. Mikrokapsul formula DG3 memiliki persentase pelepasan ibuprofen lebih besar dari mikrokapsul formula BG3. Hal ini

7

disebabkan mikrokapsul formula DG3 memiliki efisiensi enkapsulasi lebih tinggi dari mikrokapsul formula BG3, yang berarti kandungan ibuprofen dalam mikrokapsul formula DG3 lebih banyak daripada kandungan ibuprofen dalam mikrokapsul formula BG3. Kandungan ibuprofen yang lebih banyak dalam mikrokapsul formula DG3 akan menghasilkan lebih banyak pori atau lubang pada mikrokapsul, oleh karena itu ketika senyawa obat lepas dari matriks polimer, maka pori-pori pada matriks polimer akan semakin banyak sehingga meningkatkan laju pelepasan senyawa obat (Cardinal 1984). Faktor lainnya yang dapat mempengaruhi laju pelepasan adalah ukuran dari mikrokapsul. Semakin kecil ukuran mikrokapsul, maka pelepasan senyawa inti dari matriks polimer akan semakin cepat. Hal ini dikarenakan luas permukaannya yang semakin besar. Hubungan antara persentase pelepasan ibuprofen dengan waktu ditunjukkan pada Gambar 7.

Gambar

7

Pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul formula BG3(i) dan DG3(ii) terhadap waktu (menit).

Profil disolusi untuk kedua formula menunjukkan adanya initial burst release pada menit ke-15 yaitu 5.67% untuk mikrokapsul formula BG3 dan 10.61 % untuk mikrokapsul formula DG3. Initial burst release terjadi karena adanya obat yang tersalut pada permukaan. Pelepasan ibuprofen meningkat secara bertahap hingga mencapai waktu pelepasan maksimum yaitu pada menit ke-225. Hal ini berarti bahwa mikrokapsul yang dihasilkan telah memenuhi tujuan dalam

penelitian ini yaitu memperlama waktu pelepasan ibuprofen, yang mana waktu eliminasi ibuprofen komersial pada umumnya adalah 2 jam. Kinetika Pelepasan Ibuprofen Kinetika pelepasan obat digunakan untuk mengetahui laju pelepasan obat dan mekanismenya berdasarkan model yang sesuai. Umumnya kinetika pelepasan obat terkendali mengikuti orde ke nol atau ke satu (Singhvi dan Singh 2011). Mekanisme pelepasan ibuprofen dapat ditentukan dengan melihat nilai koefisien korelasi (R2) tertinggi yang dihasilkan oleh model kinetika untuk sistem penghantaran obat lepas terkendali. Penentuan model kinetika ini dilakukan dengan menggunakan software KinetDS 3.0 rev 2010. Mekanisme pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul formula BG3 dan DG3 mengikuti model kinetika orde ke-0 berdasarkan nilai R2 yang diperoleh (Tabel 2). Pada Lampiran 6 dan 7, dapat dilihat bahwa persentase pelepasan ibuprofen pada formula BG3 dan DG3 meningkat namun tidak terlalu signifikan dengan bertambahnya waktu disolusi. Hal ini dipengaruhi oleh sifat dari matriks mikrokapsul yang mampu menahan laju pelepasan ibuprofen sehingga persentase ibuprofen yang dilepaskan setiap 15 menit tidak terlalu besar. Selain itu, adanya sinyal yang terukur dari media disolusi menandakan bahwa permukaan mikrokapsul telah mengalami pengikisan. Hubungan antara persentase ibuprofen dengan waktu tersebut kemudian diplot kedalam kurva dan mengikuti model kinetika orde ke-0 dengan nilai R2 untuk formula BG3 dan DG3 sebesar 0.9929 dan 0.9868%. Laju pelepasan ibuprofen terjadi secara bertahap dari menit ke-15 hingga menit ke-225 (Gambar 7). Setelah menit ke-225, laju pelepasan ibuprofen tidak lagi mengalami kenaikan melainkan turun secara perlahan-lahan. Hal ini berarti konsentrasi obat telah menurun. Selanjutnya kurva menjadi cenderung turun karena telah terjadinya kesetimbangan antara media dan cairan dalam mikrokapsul sehingga laju

Tabel 2 Parameter pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul Formula BG3 DG3

Orde ke-0 R2 0.9929 0.9868

Orde ke-1 K 0.0485 0.0037

R2 0.9746 0.9771

K 0.0049 0.0025

Hickson-Crowell R2 KHC 0.9841 0.0035 0.9823 0.0020

8

pelepasan obat menjadi sangat kecil, terlihat dari nilai tetapan laju (K) yang diperoleh pada kedua formula. Mekanisme pelepasan ibuprofen menggunakan model kinetika Hickson-Crowell yang menjelaskan bahwa adanya pelepasan obat dapat dilihat dari perubahan permukaan area dan diameter dari partikel atau tablet (Singhvi dan Singh 2011). Perubahan ini dikarenakan oleh pengikisan yang terjadi pada permukaan hingga ke inti mikrokapsul.

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Mikroenkapsulasi ibuprofen menggunakan paduan lilin lebah dan PLA menghasilkan mikrokapsul dengan bentuk visual seperti serbuk halus, kering, dan berwarna putih. Efisiensi enkapsulasi tertinggi dihasilkan oleh mikrokapsul dengan nisbah paduan lilin lebah:PLA 6:4 dan konsentrasi gelatin 2% sebesar 84.21%. Pengamatan morfologi mikrokapsul menunjukkan ibuprofen berhasil disalut dan tersebar pada matriks polimer. Uji disolusi mikrokapsul dalam medium simulasi cairan usus menunjukkan bahwa mikrokapsul dengan efisiensi enkapsulasi lebih tinggi mengalami pelepasan ibuprofen yang lebih besar. Mikrokapsul yang dihasilkan memiliki waktu pelepasan ibuprofen yang lebih lama dibandingkan dengan mikrokapsul ibuprofen komersial. Kinetika pelepasan ibuprofen mengikuti model kinetika orde ke-0 yang menjelaskan bahwa konsentrasi pelepasan ibuprofen yang dilepaskan relatif konstan untuk setiap unit waktu pelepasan.

Saran Ukuran mikrokapsul dan distribusinya perlu dianalisis menggunakan Particel Size Analyzer (PSA) serta dikaji pengaruhnya terhadap pelepasan obat. Selain itu, perlu dilakukan uji disolusi secara in vivo untuk mengetahui pelepasan ibuprofen dalam tubuh.

DAFTAR PUSTAKA [AOAC] Association of official analytical chemists. 2002. AOAC International methods committee guidelines for validation of qualitative and quantitative food microbiological official methods of analysis. [terhubung berkala]. J AOAC Int. 85: 1–5. [2 Feb 2007].

Birnbaum DT, Brannon Peppas. 2004. Microparticle drug delivery systems in Cancer Therapy. Totowa: Humana Pr. Cardinal, J.R. (1984). Matrix systems. In: Medical application of controlled release,Vol 1. Classes. Cattelan AM, Bauer U, Trevenzoli M, Sasset L, Campostrini S, Facchin C, Pagiaro E, Gerzeli S, Cadrobbi P, Chiarelli A. 2006.Use of polylactid acid implants to correct facial lipoatrophy in human immunodeficiency virus 1-positive individuals receiving combination. antiretroviral therapy. Arch Dermatol 142:329-334. Dubey R, Shami TC, Rao KUB. 2009. Microencapsulation technology and application. Defence Science Journal 29(1):82-95. Dutkiewicz S, Lapienis DG, Tomaszewski W. 2003. Synthesis of poly(L(+) lactic acid) by polycondensation method in solution. Fibres & Textiles in Eastern Europe 11 (4):66-70. [Depkes RI] Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 1995. Farmakope Indonesia. Jakarta: Depatemen Kesehatan RI. [Depkes RI] Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 2001. Petunjuk Operasional Penerapan CPOB. Ed ke-2. Jakarta: Departemen Kesehatan RI. Fachrurrazie. 2011. Mikroenkapsulasi ibuprofen tersalut paduan poli(asam laktat) dan lilin lebah. [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Gao X, Zhang X, Wu Z, Zhang X, Wang Z, Li C. 2009. Synthesis and physicochemical characterization of a novel amphiphilic polylactic acid-hyperbranched polyglycerol conjugate for protein delivery. Journal of Controlled Release 140:141-147. Gilman AG, Hardman JG, Limbird LE. 1996. Goodman and gilmans the pharmacological basic’s of therapeutics. 9th edition. New York: The New Mc Graw Hill Company. Gunatilake PA, Adikari R. 2003. Biodegradadable synthetic polymers for tissue engineering. European Cells and Materials 5:1-16.

9

Gonzales MF, Ruseckaite RA, Cuadrado TR. 1999. Structural changes of polylactic-acid (PLA) microspheres under hydrolytic degradation. Journal of Applied Polymer Science. 71:1223–1230. Hadisoewignyo L, Fudholi A. 2007. Studi pelepasan in vitro ibuprofen dari matrikks xanthan gum yang dikombinasikan dengan suatu crosslinking agent. Majalah Farmasi Indonesia 18(3):33-140. Hu Y, Rogunova M, Topolkaraev V, Hiltner A, Baer E. 2003. Aging of poly(lactide)/poly(ethylene glycol) blends: part 1. poly(lactide) with low stereoregularity. Journal of Microencapsulation 44: 5701–5710. Jackson MA, Eller FJ. 2006. Isolation of longchain aliphatic alcohols from beeswax using lipase-catalyzed methanolysis insupercritical carbon dioxide. Elvisier 37:173-177.

Park JH, Ye M, Park K. 2005. Biodegradable polymers for microencapsulation of drugs. Molecules 10:146-161. Ranjha NM, Khan H, Naseem S. 2010. Encapsulation and characterization of controlled release flurbiprofen loaded microspheres using beeswax as an encapsulating agent. J. Mater Sci.:Mater Med. 21:1621–1630. Rabek JF. 1980. Experimental methods of polymer chemistry. New York: John Wiley and Sons. Reynolds JE. 1989. Martindale: the extra pharmacopeia, Ed ke-29. London: Pharmaceutical Pr. Rohman, RA. 2011. Optimasi dan evaluasi mikrokapsul tersalut paduan poliasamlaktatlilin lebah [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Jain RA. 2000. The manufacturing technique of various drug loaded biodegradable poly(lactide-co-glycolide) (PLGA) devices. Biomaterials 21:2475-2490.

Rosida A. 2007. Pencirian paduan poli(asam laktat) dengan polikaprolakton [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Kaitian X, Kozluca A, Denkbas EB, Piskin E. 1996. Poly(D,L-lacticacid) homopolimers: synthesis and characterisation. Turkey Journal of Chemistry 20:43-53.

Shekhar K, Madhu MN, Pradeep B, Banji D. 2010. A review on microencapsulation. Journal of Microencapsulation 5:58-61.

Kim BK, Hwang SJ, Park JB, Park HJ. 2003. Characteristics of felodipinelocated poli(ecaprolactone) microspheres. Journal of Microencapsulation 22, 193–203. Kiortsis S, Kachrimanis K, Broussali Th, Malamataris S. 2005. Drug release from tableted wet granulations comprising cellulosic and hydrophobic component. Eur J Pharm Biopharm. 59:73-83. Kemala T. 2010. Mikrosfer paduan poli(asam laktat) dengan poli(ɛ-kaprolakton) sebagai pelepasan terkendali ibuprofen secara in vitro [disertasi]. Jakarta: Program Pascasarjana, Universitas Indonesia. Kemala T, Budianto E, Soegiyono B. 2012. Preparation and characterization of microspheres based on blend of poly(lactic acid) and poly(ɛ-caprolactone) with poly(vinyl alcohol) as emulsifier. Arabian Journal of Chemistry [in press]. Obeidat WM. 2009. Recent patents review in microencapsulation of pharmaceuticals using the emulsion solvent removal methods. Recent Patents on Drug Delivery & Formulation 3:178-192.

Singhvi G, Singh M. 2011. Review: in-vitro drug release characterization models. International Journal of Pharmaceutical Studies and Research 2(1):77-84. Stevanovic M, Uskokovic D.2009. poly(lactide-co-glycolide)-based micro and nanoparticles for the controlled drug delivery of vitamins. Current Nanoscience 5:1-14 Sutrisna EM. 2005. Uji efek penurunan kadar glukosa darah ekstrak air buah jambu biji (Psidium guajava L.) pada kelinci. Pharmacon 6(1):23-26. Venkatesan P, Manavalan R, Valliappan K. 2009. Microencapsulation: a vital technique in novel drug delivery system. Journal of Pharmaceutical Science and Research 1(4):26-35. Yeo Y, Park K. 2004. Control of encapsulation efficiency and initial burst in polymeric microparticle system. Archives of Pharmacal Research 27(1):1-12. Yu L, Dean K, Li L. 2006. Polymer blends and composites from renewable resources. Elvisier 31:576-602.

10

LAMPIRAN

11

Lampiran 1 Diagram alir penelitian Sintesis Poli (asam laktat) (PLA) (Gonzales et al. 1999)

Lilin lebah

Pengukuran BM PLA (Kaitian et al. 1996)

PLA

(modifikasi Rohman 2011 dan Fachrurrazi 2011)

+

Paduan

Ibuprofen

Campuran paduan-obat

Larutan gelatin 1.0%

M

i

Larutan gelatin 1.5%

k

r

o

k

a

Larutan gelatin 2.0%

p

s

u

l

Karakterisasi Mikrokapsul

Penentuan panjang gelombang maksimum dan kurva standar

Mikroskop dan SEM

Uji Efisiensi enkapsulasi mikrokapsul

Uji disolusi mikrokapsul (Depkes 1995)

12

Lampiran 2 Data penentuan bobot molekul PLA [PLA] (%b/v)

Laju alir (detik)

η relatif

η spesifik

η reduktif

0.00 0.02 0.03 0.04 0.05

37.69 38.09 38.49 38.96 39.69

1.00 1.01 1.02 1.03 1.05

0.01 0.02 0.03 0.05

0.50 0.71 0.84 1.06

Contoh perhitungan ([PLA] = 0,02%) : t η relatif = sampel t pelarut

η spesifik

= η relatif – 1

η reduktif

= 1.01 – 1 = 0.01

= 38.09 37.69

=

 spesifik [PLA]

= 0.01 0.02

= 1.01

= 0.50

1.2

η reduktif

1.0 0.8 y = 17.27x + 0.18 R² = 0.99

0.6 0.4 0.2 0.0

0

0.01

0.02

0.03

0.04

[PLA] (%b/v) Grafik hubungan [PLA] terhadap η reduktif

Persamaan garis: y = 17.27x + 0.18 Viskositas intrinsik ([η]) = 0.18 [η] = k(Mv)a dimana : k = 1.58x10-4 dan a = 0.78 0.18 = 1.58x10-4 (Mv)0.78 Mv = 8239.50 g mol-1

0.05

0.06

13

Lampiran 3 Absorbans larutan ibuprofena pada berbagai panjang gelombang (λ) λ (nm) 240 239 238 237 236 235 234 233 232 231 230 229 228 227 226 225 224 223 222b 221 220 219 218 217 216 215 214 213 212 211 210 209 208 207 206 205 204 203 202 201 200 Keterangan :

absorbans 0.021 0.024 0.029 0.037 0.048 0.062 0.080 0.101 0.126 0.154 0.185 0.220 0.256 0.292 0.319 0.334 0.340 0.343 0.345 0.343 0.335 0.323 0.312 0.301 0.294 0.289 0.286 0.285 0.284 0.286 0.290 0.298 0.310 0.328 0.354 0.391 0.438 0.499 0.581 0.689 0.794 a b

= larutan ibuprofen dengan konsentrasi 10 ppm = panjang gelombang maksimum

14

Lampiran 4 Konsentrasi dan absorbans larutan ibuprofen pada pembuatan kurva standar ibuprofen (λmaks = 222 nm) [ibuprofen] (ppm)

Absorbans

2.00

0.105

4.00

0.186

6.00

0.276

8.00

0.365

10.00

0.462

12.00

0.548

14.00

0.637

16.00

0.736

18.00

0.824

20.00

0.908

1 0.9 0.8 Absorbans

0.7

y = 0.0451x + 0.0082 R² = 0.9998

0.6 0.5 0.4

0.3 0.2 0.1

0 0

5

10

15

20

[ibuprofen] (ppm) Grafik hubungan [ibuprofen] terhadap absorbans

25

15

Lampiran 5 Efisiensi enkapsulasi ibuprofen dalam mikrokapsul tersalut paduan lilin lebah-PLA a (g)

b (g)

c

[ibuprofen] (ppm)

Efisiensi enkapsulasi (%)

AG1 AG2 AG3

Massa ibuprofen (g) 0.1503 0.1505 0.1503

0.4608 0.4856 0.4929

0.0250 0.0253 0.0251

0.387 0.470 0.526

8.3991 10.2395 11.4812

51.50 65.29 75.00

BG1 BG2 BG3

0.1505 0.1504 0.1503

0.4794 0.4949 0.4744

0.0251 0.0252 0.0251

0.485 0.470 0.588

10.5721 10.2395 12.8558

67.08 66.85 80.83

CG1 CG2 CG3

0.1501 0.1503 0.1504

0.4943 0.4913 0.4985

0.0251 0.0252 0.0252

0.509 0.470 0.480

11.1042 10.2395 10.4612

72.84 66.41 68.80

DG1 DG2 DG3

0.1500 0.1504 0.1501

0.4789 0.4852 0.4947

0.0253 0.0254 0.0252

0.515 0.525 0.589

11.2373 11.4590 12.8780

70.90 72.77 84.21

Formula

Keterangan : a : massa total kapsul yang diperoleh b : massa kapsul yang digunakan untuk penentuan efisiensi mikroenkapsulasi c : absorban filtrat hasil disolusi kapsul setelah diencerkan 10 kali

Contoh perhitungan (formula AG1) : Y 0.387 X

= 0.0082 + 0.0451x = 0.0082 + 0.0451x = 8.3991

ibuprofen fp 

Efisiensi enkapsulasi

1g a( g ) 1L  Vol.ekstraksi  1000 mg 1000 mL b( g ) =  100% massa.ibuprofen( g ) 8.3991ppm10  1g  1L  50mL  0.4608g 1000mg 1000mL 0.0250g =  100% 0.1503g = 51.50 %

16

Lampiran 6 Pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul pada waktu t Mikrokapsul Formula BG3 (Ulangan I) Bobot mikrokapsul (g)

Waktu (menit)

Absorbans

0.2007

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360

0.000 0.068 0.070 0.071 0.080 0.089 0.100 0.113 0.121 0.131 0.133 0.147 0.150 0.148 0.155 0.159 0.142 0.137 0.138 0.139 0.138 0.134 0.132 0.132 0.111

[Ibuprofen] (ppm) 0.0000 1.3348 1.3592 1.3969 1.5920 1.7916 2.0355 2.3171 2.4922 2.7206 2.7761 3.0665 3.1419 3.1020 3.2483 3.3525 2.9690 2.8603 2.8736 2.8891 2.8803 2.7871 2.7384 2.7361 2.2705

Persentase pelepasan ibuprofen (%b/b) 0.00 5.99 6.10 6.26 7.14 8.03 9.13 10.39 11.18 12.20 12.45 13.75 14.09 13.91 14.57 15.03 13.31 12.83 12.89 12.96 12.92 12.50 12.28 12.27 10.18

Mikrokapsul Formula BG3 (Ulangan II) Bobot mikrokapsul (g)

Waktu (menit)

Absorbans

0.2007

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360

0.000 0.062 0.069 0.082 0.085 0.092 0.098 0.099 0.109 0.114 0.132 0.137 0.145 0.148 0.156 0.165 0.140 0.138 0.138 0.137 0.136 0.133 0.131 0.130 0.115

[Ibuprofen] (ppm) 0.0000 1.1929 1.3481 1.6364 1.7029 1.8581 1.9911 2.0133 2.2350 2.3459 2.7450 2.8559 3.0333 3.0998 3.2772 3.4767 2.9224 2.8780 2.8780 2.8559 2.8337 2.7672 2.7228 2.7007 2.3681

Persentase pelepasan ibuprofen (%b/b) 0.00 5.35 6.05 7.34 7.64 8.33 8.93 9.03 10.02 10.52 12.31 12.81 13.60 13.90 14.70 15.59 13.10 12.91 12.91 12.81 12.71 12.41 12.21 12.11 10.62

17

Mikrokapsul Formula DG3 (Ulangan I) Bobot mikrokapsul (g)

Waktu (menit)

Absorbans

0.2003

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360

0.000 0.103 0.129 0.142 0.139 0.144 0.147 0.158 0.161 0.162 0.169 0.171 0.180 0.183 0.198 0.201 0.189 0.183 0.164 0.178 0.171 0.164 0.156 0.150 0.139

[Ibuprofen] (ppm) 0.0000 2.1109 2.6851 2.9601 2.9024 3.0133 3.0687 3.3171 3.3858 3.4013 3.5588 3.6098 3.8137 3.8647 4.2084 4.2683 4.0111 3.8780 3.4612 3.7627 3.6120 3.4568 3.2661 3.1508 2.9047

Persentase pelepasan ibuprofen (%b/b) 0.00 9.48 12.07 13.30 13.04 13.54 13.79 14.90 15.21 15.28 15.99 16.22 17.14 17.37 18.91 19.18 18.02 17.43 15.55 16.91 16.23 15.53 14.68 14.16 13.05

Mikrokapsul Formula DG3 (Ulangan II) Bobot mikrokapsul (g)

Waktu (menit)

Absorbans

[Ibuprofen] (ppm)

0.2002

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360

0.000 0.126 0.127 0.129 0.140 0.146 0.147 0.152 0.160 0.163 0.170 0.175 0.179 0.187 0.194 0.202 0.190 0.182 0.160 0.176 0.169 0.163 0.158 0.149 0.136

0.0000 2.6120 2.6341 2.6785 2.9224 3.0554 3.0776 3.1885 3.3659 3.4324 3.5876 3.6984 3.7871 3.9645 4.1197 4.2971 4.0310 3.8537 3.3659 3.7206 3.5654 3.4324 3.3215 3.1220 2.8337

Persentase pelepasan ibuprofen (%b/b) 0.00 11.74 11.84 12.04 13.14 13.74 13.84 14.33 15.13 15.43 16.13 16.63 17.03 17.82 18.52 19.32 18.12 17.32 15.13 16.73 16.03 15.43 14.93 14.03 12.74

18

Mikrokapsul Formula DG3 (Ulangan I) Contoh perhitungan (mikrokapsul formula BG3, ulangan 1, menit ke-15):

ibuprofen fp  % Pelepasan ibuprofen

1g 1L   Vol.bufer 1000mg 1000mL  100% massa.mikrokapsul ( g )

= 1.3348

=

mg 1g 1L  10    900 mL L 1000 mg 1000 mL  100 % 0.2007 g

= 5.99 % (b/b)

Lampiran 7 Persentase rerata pelepasan ibuprofen dalam media basa dari mikrokapsul tersalut paduan Lilin Lebah-PLA Mikrokapsul Formula BG3 Waktu (menit) 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360

Persentase pelepasan ibuprofen (%b/b) Ulangan I Ulangan I 0.00 0.00 5.99 5.35 6.10 6.05 6.26 7.34 7.14 7.64 8.03 8.33 9.13 8.93 10.39 9.03 11.18 10.02 12.20 10.52 12.45 12.31 13.75 12.81 14.09 13.60 13.91 13.90 14.57 14.70 15.03 15.59 13.31 13.10 12.83 12.91 12.89 12.91 12.96 12.81 12.92 12.71 12.50 12.41 12.28 12.21 12.27 12.11 10.18 10.62

Rerata persentase pelepasan ibuprofen (%b/b) 0.00 5.67 6.07 6.80 7.39 8.18 9.03 9.71 10.60 11.36 12.38 13.28 13.85 13.91 14.63 15.31 13.21 12.87 12.90 12.88 12.81 12.45 12.25 12.19 10.40

19

Mikrokapsul formula DG3 Waktu (menit) 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360

Persentase pelepasan ibuprofen (%b/b) Ulangan I Ulangan II 0.00 0.00 9.48 11.74 12.07 11.84 13.30 12.04 13.04 13.14 13.54 13.74 13.79 13.84 14.90 14.33 15.21 15.13 15.28 15.43 15.99 16.13 16.22 16.63 17.14 17.03 17.37 17.82 18.91 18.52 19.18 19.32 18.02 18.12 17.43 17.32 15.55 15.13 16.91 16.73 16.23 16.03 15.53 15.43 14.68 14.93 14.16 14.03 13.05 12.74

Rerata persentase pelepasan ibuprofen (%b/b) 0.00 10.61 11.96 12.67 13.09 13.64 13.81 14.62 15.17 15.36 16.06 16.42 17.08 17.60 18.72 19.25 18.07 17.38 15.34 16.82 16.13 15.48 14.81 14.10 12.89

Lampiran 8 Kinetika pelepasan ibuprofen menggunakan model kinetika orde reaksi ke-0, ke-1, dan Hickson-Crowell Formula BG3

DG3

Model kinetika Orde ke-0 Orde ke-1 Hickson-Crowell Orde ke-0 Orde ke-1 Hickson-Crowell

Persamaan regresi Q = 0.0485 t + 4.7195 Ln [A]t = 0.0049 t + 1.7189 Q1/3 = 0,0035 t + 1.75141/3 Q = 0.0037 t + 10.6355 Ln [A]t = 0.0025 t + 2.4004 Q1/3 = 0.0020 t + 2.21841/3

R2 0.9929 0.9746 0.9841 0.9868 0.9771 0.9823

20

21

22

23

1