PEMBUATAN SENYAWA HYDROTALCITE-LIKE DARI BRINE WATER UNTUK EKSIPIEN INDUSTRI FARMASI

0086: Eddy Heraldy dkk.

MT-37

PEMBUATAN SENYAWA HYDROTALCITE-LIKE DARI BRINE WATER UNTUK EKSIPIEN INDUSTRI FARMASI Eddy Heraldy Idul Fitri Nurcahyo Ahmad Ainurofiq Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Jl. Ir. Sutami 36A, Kentingan Surakarta 57621 Telepon (0271) 663375 e-mail: [email protected] ; [email protected]; Disajikan 29-30 Nop 2012

ABSTRAK Pembuatan senyawa hydrotalcite-like dari brine water- untuk eksipien industri farmasi telah dilakukan. Brine water yang digunakan sebagai sumber magnesium adalah hasil samping proses desalinasi PLTU Tanjung Jati B, Jepara, Jawa Tengah. Kandungan magnesium dan kalsium dalam sampel brine water ditentukan dengan Atomic Absorption Spectrophotometer. Sebelum proses lebih lanjut, kandungan kalsium dalam brine water dihilangkan terlebih dahulu dengan menambahkan campuran Na2CO3-NaHCO3 dengan pengadukan selama 1 jam pada suhu 95⁰C. Selanjutnya, ke dalam brine water yang telah bebas ion kalsium ditambahkan sejumlah aluminium klorida sampai rasio mol Mg/Al = 2,0. Dengan kondisi pH yang tetap pada pH = 10,5, larutan tersebut dipanaskan pada suhu 70⁰C sambil diaduk terus menerus selama 1 jam. Produk yang masih berupa suspensi disaring, dicuci dengan air terdistilasi sampai bebas ion klorida. Setelah itu, sampel dikeringkan selama satu malam. Identifikasi dan karakterisasi material hasil sintesis dianalisis strukturnya dengan XRD, luas muka dengan N2 gas sorption analyzer, gugus fungsi dengan FTIR dan analisis termal dengan TG/DTA dan kandungan kimianya dengan SAA dan XRF Hasil karakterisasi menunjukkan adanya refleksi (003) yang merupakan penciri hydrotalcite. Preformulasi hydrotalcite-like dikarakterisasi fisika dan kimia dengan penentuan berat jenis mampat, berat jenis nyata, faktor Hausner, kompresibilitas, kadar air, pH, kelarutan dan kemampuan penetralan asam serta uji toksisitas akut. Hydrotalcite-like yang dibuat dari brine water hasil samping proses desalinasi air laut PLTU berpotensi sebagai bahan eksipien alternatif pengganti hydrotalcite untuk industri farmasi karena tidak memiliki sifat racun. Kata kunci: Hydrotalcite-like, brine water, desalinasi, eksipien, toksisitas akut, farmasi

I.

PENDAHULUAN

Sampai saat ini, ketergantungan Indonesia akan bahan baku impor untuk industri obat-obatan dan kosmetika cukup besar. Menurut Data Consult [1], 85 – 90% bahan dasar industri farmasi masih diimpor, termasuk hydrotalcite yang banyak digunakan sebagai penyetabil (stabilizer) formulasi obat-obatan dan kosmetik [2-4] serta sebagai bahan pengontrol keluarnya bahan aktif dalam obat (drug release control) [5-8]. Bila satu perusahan farmasi membutuhkan hydrotalcite sekitar 280 Ton per tahun, dapat dibayangkan berapa banyak kebutuhan hydrotalcite untuk beberapa industri farmasi setiap tahunnya di Indonesia. Sementara itu, pembangunan Pembangkitan Listrik Tenaga Uap (PLTU) di Indonesia akan terus dilakukan dan ditingkatkan [9]. Setiap PLTU dalam operasionalnya akan banyak menggunakan air proses yang bersih (service water) dan atau air demin (demin water). Untuk memenuhi kebutuhan air yang relatif besar ini, PLTU dibangun

dipinggir laut dan menyediakan unit desalinasi (desalination). Bila unit desalinasi menggunakan Reverse Osmose (RO) membrane, hanya 40% air laut dapat diubah menjadi air bersih, sementara sisa air laut sebanyak 60% yang disebut dengan brine water akan dikembalikan lagi ke laut. Seandainya satu unit proses desalinasi membutuhkan air laut sebanyak 350 m3/jam, maka 200 m3/jam brine water yang telah mengandung logam-logam alkali dan alkali tanah dalam konsentrasi yang tinggi dibuang begitu saja [10]. Suatu keadaan yang sangat disayangkan jika tidak dimanfaatkan!!!. Senyawa hydrotalcite (HT) atau hydrotalcite-like compound (HTlc) yang dikenal juga sebagai layered double hydroxides (LDH) atau lempung anionik [11-14] adalah kelompok dari senyawa dengan struktur berlapis yang mempunyai lapisan berstruktur dari campuran hidroksida logam dengan muatan positif permanen akibat adanya substitusi isomorfi dengan anion penyeimbang pada daerah antar-lapisnya.


MT-38 Baik yang natural maupun sintesis, senyawa yang serupa HT mempunyai formula umum:

M

2 1 x

M x3 (OH )2

 A x

n x/n

.mH 2O



x

di mana M adalah logam-logam bervalensi dua (Mg, Ni, Zn, Cu,…) dan logam bervalensi tiga (Al, Ga, Cr, Fe,…) serta Anadalah anion valensi n (CO32-, OH-, Cl-, SO42-) dan x bernilai antara 0,20 - 0,33 [11], [15]. HTlc banyak menarik peneliti karena memiliki luas permukaan yang besar dan memiliki efek sinergis antar lapisan [16], dapat disintesis dengan mudah melalui metode kopresipitasi [17] serta potensial sebagai material untuk pembersihan dan remediasi lingkungan [18]. Mengingat belum adanya pemanfaatan brine water yang telah mengandung logam magnesium dalam konsentrasi tinggi ini serta melihat potensi senyawa HTlc yang sangat baik, maka penelitian sintesis senyawa hydrotalcite-like berbahan dasar magnesium dari brine water hasil samping proses desalinasi di PLTU menarik dan penting untuk dilakukan. Pembuatan HTlc dilakukan dengan menggunakan metode kopresipitasi seperti yang telah digunakan oleh Kameda dan koleganya [19-20] ketika membuat HTlc dari air laut tiruan dengan beberapa modifikasi sesuai dengan keadaan sampel brine water yang diperoleh. Oleh karena itu, melihat kebutuhan hydrotalcite yang cukup besar yang masih diimpor sedangkan penggalian potensi sumber daya alam lokal masih sangat terbatas serta menjawab isu utama dalam Agenda Riset Nasional (ARN) 2010-2014 [21] seperti belum optimalnya ketersediaan, pemerataan, dan keterjangkauan sediaan farmaka dan kosmetika, sudah saatnya diperlukan inovasi untuk menghasilkan penemuan baru dan/ atau untuk pengembangan bahan baku obat dan kosmetika agar dapat menggantikan hydrotalcite alam dengan material maju yang struktur dan karakternya sama yang dikenal dengan hydrotalcite-like (HTlc) apalagi bila dapat memanfaatkan hasil samping proses desalinasi air laut sehingga penelitian untuk memanfaatkan brine water sebagai sumber magnesium untuk pembuatan HTlc sebagai eksipien industri farmasi menarik dan penting untuk dilakukan.

Sorption Analyzer (GSA) Quantachrome Corporation NOVA1000, Atomic Absorption Spectrophotometer. Shimadzu AA-63012; X-Ray Fluorescence Bruker S2 Ranger; Thermal Gravimetry dan Differential Thermal Analysis. Prosedur Pengambilan larutan brine water asli Larutan brine water asli diambil dari hasil buangan proses desalinasi di PLTU Tanjung Jati B, Jepara, Jawa Tengah dengan cara acak (grab) dalam suatu waktu tertentu yang berbeda. Sampel brine water yang menunjukkan konsentrasi magnesium terbesar digunakan sebagai sampel brine water untuk proses sintesis selanjutnya. Analisis brine water Analisis brine water dilakukan untuk mengetahui atau menentukan komposisi 5 ion-ion utama yang terdapat dalam brine water, yaitu Na+, Mg2+, Ca2+, K+ dan Cl-. Prosedur analisis brine water yang diterapkan untuk menentukan komposisi ion-ion utama dalam brine water sesuai dengan metode standar atau SNI. Preparasi larutan brine water tiruan Preparasi larutan brine water tiruan dengan cara mencampurkan senyawa NaCl 0,710 M; MgCl2.6H2O 0,411 M; CaCl2.2H2O 0,056 M dan KCl 0,019 M. Preparasi larutan awal Sejumlah tertentu sampel brine water ditambah campuran larutan Na2CO3 dan NaHCO3 dengan tetap diaduk selama 1 jam dan dipanaskan pada 95⁰C hingga tercapai 1,2 ekivalensi. Setelah itu, sampel disaring untuk memisahkan endapan CaCO3. Filtratnya dianalisis dengan Spektroskopi Serapan Atom (AAS) dan disebut sebagai larutan awal serta digunakan untuk tahapan selanjutnya.

Bahan-bahan Bahan bahan yang digunakan diantaranya hydrotalcite komersial dari Jepang; MgCl2.6H2O; AlCl3.6H2O; Mg(NO3)2.6H2O; Al(NO3)3.9H2O; NaCl; Na2SO4; CaCl2.2H2O; KCl; NaOH; Na2CO3; NaHCO3; KOH; Ca(OH)2; HCl 32%; H2SO4 95-97%; AgNO3; brine water; pH indikator; magnesium oksida; aluminium oksida; aseton teknis; kertas saring Whatman 41/42 lokal; amoniak 25%; akuabides dan lainnya.

Sintesis HTlc Sintesis HTlc dilakukan dengan menggunakan metode kopresipitasi seperti yang telah digunakan oleh Kameda dan koleganya [19-20] ketika membuat HTlc dari air laut tiruan dengan beberapa modifikasi. Prosedur sintesis HTlc adalah sebanyak 1000 mL larutan Na2CO3 0,1 M ditambahkan perlahan-lahan ke dalam sebuah reaktor yang telah berisikan 50 mL campuran larutan awal dengan AlCl3.6H2O di mana rasio mol awal Mg/Al adalah 2 pada pH konstan 10,5 dan kemudian larutan diaduk selama 1 jam pada suhu 70⁰C. Setelah dingin dalam suhu kamar, hasilnya kemudian disentrifus dengan kecepatan 2800 rpm selama 15 menit untuk mendapatkan padatan bubur putih. Setelah itu, padatan bubur putih dicuci dengan air terdistilasi hingga bebas ion klorida (uji AgNO3) dan kemudian dikeringkan dalam oven selama satu malam.

Instrumentasi Instrumentasi yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: X-Ray Diffractometer (XRD) Bruker D8 ADVANCE, Spectrophotometer FTIR Shimadzu 8201 PC, Gas

Prosedur karakterisasi senyawa HTlc Karakterisasi untuk semua sampel HTlc dengan teknik XRD menggunakan sinar CuKα (λ = 1,5418Ǻ). Setelah itu, sampel HTlc dibaca cepat (scan) setiap 0,02° dari 2θ 10°

II.

METODOLOGI


Prosedur Penentuan Kelarutan Setengah gram sampel HTlc dilarutkan dalam larutan dengan variasi pH 1-4. Kemudian larutan dihomogenkan dengan diaduk selama 5 menit pada temperatur 37°C. Larutan yang telah homogen disaring, endapan yang ada dikertas saring dikeringkan dengan dioven pada temperatur 100°C selama 30 menit, lalu ditimbang. Kelarutan ditunjukkan oleh persen berat yang terlarut terhadap berat awal HTlc. Uji preformulasi HTlc Sejumlah HTlc dimasukkan ke dalam gelas ukur 10 mL (yang sudah ditimbang sebelumnya) sampai tanda, diratakan lalu ditimbang (diperoleh berat HTlc). Selanjutnya, gelas ukur 10 mL yang berisikan HTlc diketukkan beberapa kali sampai tidak terjadi lagi pengurangan volumenya. Berat jenis nyata (ρb) adalah hasil bagi berat HTlc dengan volume gelas ukur, sedangkan berat jenis mampat (ρt) adalah hasil bagi berat HTlc dengan volume akhir setelah dimampatkan [22]. Sementara rasio Hausner (HR) dihitung dengan persamaan HR = ρt/ρb; kompresibilitas (ρt – ρb/ρt) × 100 [23]. Penentuan pH dilakukan dengan membuat larutan HTlc konsentrasi 2%, diukur pH nya sehingga diperoleh harga pH HTlc. Dalam penentuan kadar air, sampel HTlc ditimbang sebanyak 0,5 g, kemudian ditempatkan pada kurs porselen dan dipanaskan dalam oven pada temperatur 105°C selama 3 jam. Hasil pemanasan ditimbang dengan neraca analitik.

bulan yang dibagi dalam 5 kelompok perlakuan yang masing-masing terdiri dari lima ekor mencit yang ditentukan secara acak. Lima kelompok perlakuan tersebut adalah kelompok kontrol-hanya diberikan air minum berupa akuades; kelompok perlakuan I-diberi 1,95 mg/30 g HTlc; kelompok perlakuan II-diberi 3,9 mg/30 g HTlc; kelompok perlakuan III-diberi 7,8 mg/30 g HTlc dan kelompok perlakuan IV-diberi 15,6 mg/30 g HTlc. Pemberian HTlc pada mencit Balb/c dilakukan melalui sonde lambung 1 mL dan hanya diberikan satu kali sehari dengan waktu pengamatan 24 jam dengan mengamati jumlah mencit yang mati dalam waktu 24 jam setelah pemberian HTlc dosis tunggal. Untuk uji toksisitas LC50, prosedurnya adalah menetaskan 1 g telur Artemia Salina Leach yang direndam dalam 1 L air laut (pH air laut ±7) dengan aerator dan lampu penerangan selama 48 jam hingga menjadi larva udang. Dalam pengujiannya, larva udang Artemia Salina Leach yang sudah berumur 48 jam dimasukkan ke dalam larutan HTlc dengan konsentrasi (µg/mL) yang bervariasi. Setelah 24 jam dihitung jumlah larva yang mati, yaitu dengan kriteria tidak menunjukkan pergerakan selama pengamatan. Persentase larva yang mati dihitung dari jumlah larva yang mati dibagi jumlah total larva tiap konsentrasi kemudian dikali 100% [24-25].

III.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pembuatan dan karakterisasi HTlc Bila difraktogram XRD senyawa HTlc hasil sintesis dibandingkan dengan hydrotalcite komersial (Gambar 1) menunjukkan adanya kemiripan dengan munculnya puncak-puncak penciri hydrotalcite.

A

Intensitas relatif

sampai dengan 70°. Sementara teknik yang digunakan dalam karakterisasi FT-IR adalah dengan menggunakan teknik pelet kalium bromida (KBr). Setiap sampel HTlc dicampur dengan KBr, lalu dimasukkan dalam suatu cakram. Setelah itu, sampel ditekan (press) hingga berbentuk pelet. Setiap pelet dibaca singkat sebanyak 4-16 kali pembacaan dari 4000 - 400 cm-1 dengan resolusi setiap 2 cm-1. Luas muka spesifik dan distribusi ukuran pori ditentukan dengan menggunakan metode adsorpsi-desorpsi gas N2 pada suhu 77K dengan instrumentasi NOVA 1000 Gas Sorption Analyzer. Perhitungan luas muka dan luas muka spesifik menggunakan persamaan BET sedangkan untuk menentukan distribusi pori menggunakan metode BarretJoyner-Halendar (BJH).

MT-39

B

C

Uji Kapasitas Penetralan Asam Tiga fraksi yang digunakan dalam penentuan kapasitas penetralan asam adalah H1 (100 mesh); H2 (150 mesh); dan H3 (180 mesh). Kapasitas Penetralan Asam dilakukan dengan melarutkan 0,2 g HTlc ke dalam 100 mL akuades bersuhu 37ºC kemudian ditambahkan 100 mL HCl 0,1 M diaduk selama 15 menit. Segera dititrasi setelah 15 menit dengan NaOH 0,1 M dalam waktu kurang dari 5 menit hingga dicapai pH 3,5 yang stabil (selama 10-15 detik). Dihitung jumlah NaOH 0,1 M yang dibutuhkan untuk titrasi. Uji Toksisitas Akut Uji toksisitas akut LD50 dilakukan pada 25 ekor mencit Balb/c jenis kelamin jantan dengan bobot 18-26 gram usia 2-3

10

20

30

40

50

60

70

2 theta (derajat)

Gambar 1.Difraktogram XRD HTlc (A) disintesis dari brine water asli; (B) hydrotalcite komersial (teknis farmasi) serta (C) hydrotalcite pro analysis Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa HTlc yang dibuat dari brine water merupakan suatu hydrotalcite. Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa hydrotalcite dapat dibuat dari brine water hasil samping proses desalinasi air laut. Dan ini juga didukung oleh adanya puncak-puncak yang sama pada spektra FT-IR (Gambar 2).


MT-40

terbentuk sehingga mempengaruhi berat jenis dari HTlc. Berat jenis yang besar akan berpengaruh terhadap sifat alir dari suatu granul atau serbuk obat, sifat alir tergantung pada kadar lembab sehingga pengeringan dapat memperbaiki sifat alir bahan.

Transmitansi relatif

A

Tabel 1. Luas Muka Hydrotalcite-like Parameter Sintetis Komersial Luas muka (m2/g) 43,104 4,775 Volume pori total (cc/g) 0,185 0,044 Jejari pori rerata (Å) 85,841 183,406

B

C

4000

3600

3200

2800

2400

2000

1600

1200

800

400

-1

Bilangan gelombang (cm )

Gambar 2.Spektogram FTIR HTlc (A) disintesis dari brine water ; (B) hydrotalcite komersial (teknis farmasi) serta (C) hydrotalcite pro analysis Uji Sifat Fisika HTlc Jika luas muka HTlc sintetis dibandingkan dengan hydrotalcite komersial, maka gambarannya disajikan pada Tabel 1. Dari hasil analisis seperti pada Tabel 1, tampak bahwa luas permukaan HTlc lebih besar dari hydrotalcite komersial. Hydrotalcite komersial mempunyai luas permukaan yang tergolong kecil karena luas pemukaannya nilainya di bawah 10 m2/g. Hal ini karena sifat kohesi hydrotalcite komersial besar. Bila mengacu pada hasil penelitian Johnson et.al [26] yang menunjukkan bahwa hydrotalcite-like dengan anion antar lapis karbonat mempunyai luas permukaan 53,9 m2/g, maka nilai ini mempunyai kemiripan dengan hydrotalcite-like hasil sintesis 43,104 m2/g. Dengan nilai seperti tersebut, menunjukkan bahwa hydrotalcite-like hasil sintesis mempunyai luas permukaan sedang. Bila ditinjau dari hydrotalcite-like hasil sintesis yang mempunyai jejari 85,481 Å, maka tergolong dalam padatan mesopori, sedangkan jejari pori hydrotalcite komersial sebesar 183,406 Å dapat diklasifikasikan sebagai padatan makropori. Dari hasil pemerian, diperoleh bahwa HTlc memiliki karakteristik fisik yang sama dengan hydrotalcite komersial yaitu berbentuk serbuk dan berwarna putih. Hal ini sesuai dengan British Pharmacopeia [27] yang menyebutkan bahwa hydrotalcite yang digunakan sebagai antacid memiliki karakterisitik berbentuk serbuk, berwarna putih atau hampir putih, tidak larut dalam air, larut dalam asam mineral encer dengan sedikit gelembung. Dari Tabel 2, hasil analisis berat jenis HTlc lebih besar dari hydrotalcite komersial. Hal ini karena HTlc dibuat dari bahan brine water yang kemungkinan besar masih mengandung ion-ion logam dari salinitas air laut seperti klorida (Cl-), natrium (Na+), sulfat (SO42-), kalium (K+), dan kalsium (Ca2+). Walaupun ion-ion tersebut berada dalam konsentrasi yang kecil dalam brine water tetapi ada kemungkinan ion-ion tersebut ikut mengendap pada saat sintesis dan berpengaruh terhadap kristalinitas HTlc yang

Hasil uji sifat fisika lain dari preformulasi yang meliputi penentuan berat jenis nyata dan berat jenis mampat, penentuan sifat alir, pH, kadar air dan uji kelarutan HTlc dari brine water disajikan dalam Tabel 2. Tabel 2. Hasil Uji Sifat Fisika HTlc Hydrotalcite Karakteristik Sintesis Komersial Bentuk Serbuk Serbuk Warna Putih Putih Berat jenis nyata (g/mL) 1,092 0,439 Berat jenis mampat 1,499 0,689 (g/mL) Faktor Hausner 1,373 1,569 Kompresibilitas (%) 27,151 36,285 pH 8,19 8,01 Kadar air (%) 16,01 5,71 pH 1 45,20 18,46 Kelarutan pH 2 9,30 10,67 (%) pH 3 7,80 7,47 Dari hasil analisis pH diperoleh pH HTlc adalah 8,19 yang lebih besar dari hydrotalcite komersial. Berdasarkan British Pharmacopeia [27], hydrotalcite sebagai antacid memiliki pH sekitar 8–10. Hasil tersebut menunjukkan bahwa HTlc bersifat basa. Hal ini dikarenakan HTlc disintesis pada kondisi pH basa sehingga HTlc akan lebih stabil pada pH basa. Dan juga dari struktur hydrotalcite terdapat gugus hidroksi (OH-) pada daerah antar-lapisnya sehingga berpengaruh terhadap karakter pH dari hydrotalcite yang cenderung basa. Analisis kelarutan HTlc menunjukkan pada pH yang sangat rendah yakni pH 1, HTlc cenderung larut dan relatif tidak larut pada pH di atas tiga. Artinya, pada pH yang sangat rendah HTlc cenderung tidak stabil dan relatif stabil pada pH di atas tiga. Ketidakstabilan HTlc pada pH < 3 dapat disebabkan karena adanya protonasi gugus hidroksi. Ikatan gugus hidroksi dengan Mg dan atau Al terputus sehingga kation logam menjadi terlarut. Protonasi gugus hidroksi tersebut akan menurun seiring dengan kenaikan pH. Kestabilan paling tinggi adalah pada pH basa. Hal ini


MT-41

tidak mengherankan karena hydrotalcite pada awalnya terbentuk pada pH basa (pH 8-13). Uji tahan terhadap panas bagi HTlc telah dilakukan baik pada HTlc hasil sintesis maupun komersial (Gambar 3). Tampak bahwa untuk HTlc hasil sintesis, puncak endotermis pada suhu sekitar 225°C (8% berat) dan 420°C (29% berat), sedangkan untuk hydrotalite komersial pada 180°C (12% berat) dan 265°C (23% berat).

A

B

Gambar 3.Profil TG/DTA HTlc (A) disintesis dari brine water asli (B) hydrotalcite komersial (teknis farmasi) Uji Sifat Kimia HTlc Salah satu uji sifat kimia yang dilakukan terhadap HTlc dari brine water dilakukan dengan cara melihat kemampuan penetralan asam (KPA) sampel HTlc dengan distribusi ukuran partikel yang berbeda. Hasil nilai KPA HTlc dari brine water yang telah dilakukan disajikan dalam Tabel 3. Tabel 3. Kapasitas Penetralan Asam Hydrotalcite (mEq) Ukuran partikel (mesh) Sintesis Komersial 100 - 200 7,33 6,19 200 - 250 8,20 6,23 >250 8,15 6,34 Dari data pada Tabel 3 yang diperoleh di atas, terlihat bahwa HTlc memiliki nilai kapasitas penetralan asam yang

cukup tinggi dan dapat bersaing dengan nilai KPA dari hydrotalcite komersial maupun salah satu antasid komersial yang tidak mengandung hydrotalcite (nilai KPA Antacid Doen 7,91 mEq). Dapat kita lihat pula bahwa dengan semakin kecil ukuran partikel dari HTlc, kapasitas penetralannya meningkat. Terlihat bahwa HTlc dari brine water memiliki nilai kapasitas penetralan yang cukup baik dan dapat digunakan sebagai salah satu alternatif sediaan antasida. Hal ini menunjukkan bahwa kemampuan HTlc hasil sintesis dalam menetralkan asam cukup besar dibandingkan dengan hydrotalcite komersial maupun antasida komersial. Kemampuan penetralan asam yang besar ini sesuai dan didukung oleh hasil uji luas muka dari HTlc yang memiliki luas muka hampir sepuluh kali lebih besar dari hydrotalcite komersial. Dalam hal kandungan oksida logam dari senyawa HTlc dengan XRF, perbandingan hasil pengukurannya dapat dilihat dalam Tabel 4 di bawah ini Tabel 4. Kandungan Oksida Logam dari Hydrotalcite-like Hydrotalcite (%) Oksida logam (mesh) Sintesis Komersial MgO 34,74 55,05 Al2O3 56,99 35,20 SO3 2,58 0,58 CaO 2,38 0,84 SiO2 1,52 0,24 P2O5 0,72 0,86 Cl 0,54 0,51 K2O 0,23 0,31 CuO 0,09 TiO2 0,05 0,07 SrO 0,05 Fe2O3 0,03 0,07 Cr2O3 0,02 0,02 MnO 0,02 SnO2 0,01

Bila kita lihat, tampak bahwa komposisi magnesium dalam HTlc yang berasal dari brine water, lebih kecil dari kandungan aluminium dibandingkan dengan hydrotalcite komersial. Hal ini mungkin disebabkan karena dalam pembuatan hydrotalcite dari brine water, ada proses penghilangan kalsium. Dalam proses penghilangan (pengendapan) kalsium, ternyata banyak magnesium yang ikut mengendap (terendapkan) sehingga kandungan kalsium dalam brine water semakin berkurang. Di samping itu, berdasarkan hasil analisis komposisi brine water dengan XRF menunjukkan sudah ada kandungan Aluminium dalam sampel brine water. Uji Toksisitas Akut Dari hasil uji toksisitas akut 24 jam, LD50, pemberian HTlc dosis tunggal terhadap mencit seperti pada Tabel 5,


MT-42 tidak terdapat satupun mencit yang mati dari seluruh kelompok. Tabel 5. Hasil Uji Toksisitas Akut 24 Jam Pemberian HTlc Dosis Tunggal terhadap Mencit A B C D E Kontrol Akuades 5 0 0 1 1,95 5 0 0 2 3,90 5 0 0 3 7,80 5 0 0 4 15,60 5 0 0 A = Kelompok B = Perlakuan (dosis) mg/30 g C = Jumlah mencit (ekor) D = Jumlah mati (ekor) E = Respon (%) Kesimpulan hasil pengamatan gejala toksik 24 jam setelah pemberian hydrotalcite melalui dosis tunggal oral dengan dosis berturut-turut masing-masing 1,95 mg; 3,9 mg; 7,8 mg dan 15,6 mg per 30 gram, tidak mempengaruhi perbedaan perilaku mencit yang signifikan dibandingkan terhadap kontrol selama pengamatan intensif setiap antara setengah sampai satu jam hingga 4 jam setelah pemberian sediaan uji. Sampai dengan dosis terbesar 15,6 mg/30 gram pada pemberian hydrotalcite tak ditemukan adanya kematian sampai 24 jam setelah pemberian dosis tunggal oral bahan uji, sehingga nilai LD50 dari hydrotalcite tidak dapat dihitung dan dinyatakan nilai LD50 hydrotalcite adalah lebih besar dari 15,6 mg/30 gram pada mencit jantan. Dosis 15,6 mg/30 gram pada mencit ini setara dengan dosis pada manusia dewasa (70 kg) 4000 mg manusia [28]. Berdasarkan kesepakatan yang diambil para ahli, jika dosis maksimal tidak menimbulkan kematian hewan coba, maka jelas senyawa tersebut termasuk dalam kriteria “Praktis Tidak Toksik” [29]. Hal ini disebabkan karena penyusun senyawa hydrotalcite ini tidak mengandung logam yang berbahaya seperti Hg, As, Pb tetapi sebagian besar hydrotalcite ini tersusun atas logam Mg, Al, dan Ca di mana keberadaan logam tersebut selain berfungsi sebagai penetral asam lambung (Mg/Al) atau sebagai antasida, logam-logam tersebut juga dikenal aman bagi tubuh manusia, sehingga dosis yang diberikan sebesar 4000 mg/70 kg manusia tidak menimbulkan kematian pada saat diberikan pada hewan uji (15,6 mg/30 g mencit). Tabel 6. Hasil Uji Toksisitas Akut HTlc terhadap Artemia salina Leach B A C D E F G H 1 0 0 1 1 1 1 2 0 0 0 0 1 5 3 0 1 1 0 2 1 I 0 1 2 1 4 7 J 0 3,33 6,67 3,33 13,33 23,33 A = Replikasi

B = Jumlah kematian larva pada setiap konsentrasi (µg/mL) C = 0 D = 200 (0,02%) E = 1000 (0,10%) F = 5000 (0,50%) G = 10000 (1,00%) H = 20000 (2,00%) I = Jumlah kematian J = Persentase kematian (%) Selain uji toksisitas akut LD50, dilakukan pula uji toksisitas akut LC50. Dari hasil uji toksisitas akut HTlc terhadap Artemia salina Leach dengan metode Brine Shrimp Lethaly Test (BST) seperti tertera dalam Tabel 6 yang diperoleh sampai 20000 µg/mL (2,0%), tidak ditemukan adanya kematian larva Artemia Salina Leach melebihi 50% (di mana harga LC50 melebihi 1000 µg/mL atau 0,1%). Menurut Meyer et al. [24], suatu senyawa dinyatakan mempunyai potensi toksik akut jika harga LC50 < 1000 µg/mL. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa LC50 dari HTlc lebih kecil dari 1000 µg/mL (0,10%) atau senyawa tidak bersifat toksik karena tidak menyebabkan 50% kematian pada hewan uji. Selain itu, adanya kematian larva Artemia Salina Leach karena cara kerja senyawa hydrotalcite yang bertindak sabagai stomach poisoning atau racun perut menyebabkan tubuh larva mengalami gangguan pencernaan. Selain itu, senyawa ini menghambat reseptor perasa pada daerah mulut larva yang berakibat gagal mendapatkan stimulus rasa sehingga tidak mampu mengenali makanannya yang menyebabkan larva mati kelaparan.

IV.

KESIMPULAN

Simpulan dari penelitian adalah bahwa brine water dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan senyawa hydrotalcite-like untuk eksipien industri farmasi. Senyawa hydrotalcite-like hasil sintesis memiliki karakteristik yang sama dengan hydrotalcite komersial seperti berbentuk serbuk, berwarna putih atau hampir putih, tidak larut dalam air, larut dalam asam mineral encer dan pH sekitar 8, meskipun berat jenis dan kadar airnya lebih besar. Selain itu, KPA hydrotalcite yang dibuat dari brine water memiliki nilai KPA yang cukup tinggi dan dapat bersaing dengan nilai KPA dari hydrotalcite komersial maupun salah satu antasid komersial yang tidak mengandung hydrotalcite (nilai KPA Antacid Doen 7,91 mEq) sehingga berpeluang sebagai salah satu alternatif sediaan antasida karena memiliki luas muka hampir sepuluh kali lebih besar dari hydrotalcite komersial. Secara umum, senyawa hydrotalcite-like berpotensi sebagai eksipien industri farmasi. Hal ini didukung pula dari hasil uji toksisitas yang menunjukkan bahwa hydrotalcite-like yang dibuat dari brine water tidak beracun.


UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih disampaikan kepada Kementerian Negara Riset dan Teknologi yang telah membiayai penelitian ini. Selain itu kami ucapkan terima kasih kepada saudara Eka Fitriani Ahmad, Fajar Indah Puspita Sari, Muhammad Yanwar Prasetyo, Hidayat Jati, Meirina Kusumaningtyas, Muriah Dwi Budiarti, Nova Risdiyanto, Nurul Fariana serta kepada sejawat Yuli Puspito Rini yang telah membantu dalam penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA [1]

Data consult, P.T., (2004), The Market for Pharmaceutical Products and materials in Indonesia, Jakarta. [2] Xu, A., Qi, H. and Shieh, W., (2001), Preparation of stabilized cyclodextrin complexes, US Patent 99,172,099. [3] Ooishi, N., Shibata, T. and Ikeda, K., (1993), Stabilized oral preparations containing ulcer inhibitors. Jpn. Kokai Tokyo Koho JP 05,194,225. [4] Ueno, M. and Kubota, H., (1987), Stabilized pharmaceutical compositions containing an isocarbostyril derivative, U.S.Pat. 04,666,919. [5] Ambrogi, V., Fardella, G., Grandolini, G. and Perioli, L., (2001), Intercalation Compounds of Hydrotalcitelike Anionic Clays with Anti-inflammatory Agents, I: Intercalation and in vitro release of ibuprofen, Int. J. Pharm. 220, 23-32. [6] Ambrogi, V., Fardella, G., Grandolini, G., Perioli, L. and Tiralti, C.M., (2002), Intercalation Compounds of Hydrotalcite-like Anionic Clays with Antiinflammatory Agents, II: Uptake of Diclofenac for a Controlled Release Formulation, AAPS PharmSciTech. 3(3) article 26. [7] Ambrogi, V., Fardella, G., Grandolini, G., Nocchetti, M. and Perioli, L., (2003), Effect of hydrotalcite-like compounds on the aqueous solubility of some poorly water soluble drugs, J. Pharm. Sci. 92, 1407–1418. [8] Nakayama, H., Takeshita, K. and Tsuhako, M., (2003), Preparation of 1- hydroxy-ethylidene-1,1-diphosphonic acid. Intercalated layered double hydroxide and its physicochemical properties, J. Pharm. Sci. 92, 2419– 2426.Anderson, G., 2003, Seawater Composition, Marine Sciences. [9] KOMPAS Daily, (2006), Pengumuman Rencana Pembangunan Proyek-Proyek Pembangkit Listrik Berbahan Bakar Batubara, Jakarta. [10] Heraldy, E., Prasasti, D., Wijaya, K., Santosa, S.J. and Triyono, (2012), Studi Pendahuluan Pemanfaatan Limbah Desalinasi Untuk Pembuatan Mg/Al Hydrotalcite-Like Sebagai Adsorben Methyl Orange, J. Bumi Lestari 12 (1), 16-23.

MT-43 [11] Cavani, F., Trifiro, F., and Vaccari, (1991), Hydrotalcitetype anionic clays: preparation, properties and applications, Catal. Today 11, 173-301. [12] He, J., Wei, M., Li, B., Kang, Y., Evans, D.G and Duan, X., (2006), Preparation of Layered Double Hydroxides, Struct. Bond 119, 89-119. [13] Michalik, A., Serwicka, E. M., Bahranowski, K. Gawel, A., Tokarz, M. and Nilsson, J., (2008), Mg,Alhydrotalcite-like compounds as traps for contaminants of paper furnishes, Appl. Clay Sci. 39. 86-97. [14] Heraldy, E., Triyono, Wijaya, K. and Santosa, S.J., (2011), Mg/Al Hydrotalcite-like Synthesized from Brine Water for Eosin Yellow Removal, Indo. J. Chem. 11 (2), 117-123. [15] de Roy, A., Forano, C., El Malki, K. and Besse, J.P., (1992), “Anionic Clays: Trends in Pillaring Chemistry”. In Occelli, M.L. and H. Robson (Ed.). Synthesis of Microporous Materials: Expanded Clays and Other Microporous Solids, Vol. II. (pp. 113-115). Van Nostrand Reinhold, New York. [16] Orthman, J., Zhu, H.Y. and Lu, G.Q., (2003), Use of Anion Clay Hydrotalcite to Remove Coloured Organics from Aqueous Solutions, Sep. Purif. Technol. 31, 53-59. [17] Zhu, M.X., Li, Y.P., Xie, M. and Xin, H.Z., (2005), Sorption of an anionic dye by uncalcined and layered double hydroxides: a case study, J. Hazard. Mater. 120, 163-171. [18] You, Y., Vance, G.F. and Zhao, H., (2001), Selenium adsorption on Mg-Al and Zn-Al layered double hydroxides, Appl. Clay Sci. 20, 13-25. [19] Kameda, T., Yoshioka, T., Uchida, M. and Okuwaki, A., (2000), Synthesis of Hydrotalcite using Magnesium from Seawater and Dolomite, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 341, 407-412. [20] Kameda, T., Yoshioka, T., Uchida, M. and Okuwaki, A., (2002), Synthesis of Hydrotalcite from Seawater and its Application to Phosphorus Removal, Sulfur, and Silicon and Related Elements 177, (6-7), 1503 – 1506. [21] Kementerian Riset dan Teknologi, (2010), Kebijakan Strategis Pembangunan Nasional Iptek 2010 -2014, Jakarta. [22] Sinha, V.R., Agrawal M.K. and Kumria R., (2005), Influence of Formulation and Excipient Variables on the Pellet Properties Prepared by Extrusion Spheronization, Curr. Drug Del. 2, 1-8. [23] Lin, S. and Kao, Y., (1989), Solid particulates of drug cyclodextrin inclusion complexes directly prepared by a spray-drying technique, Int. J. Pharm. 56, 249–259. [24] Meyer, B.N., Ferrigni, N.R., Putnam, J.E., Jacobson, L.B., Nichols, D.E. and McLaughlin, J.L., (1982), Brine shrimp: a convenient bioassay for active plant constituents, Planta Med. 45, 31-35.

MT-44 [25] Carballo, J.L., Hernandez-Inda, Z.L., Perez, P. and Garcia-Gravalos, M.D., (2002), A comparison between two brine shrimp assays to detect in vitro cytotoxicity in marine natural products, BMC Biotechnol. 2, 1-5. [26] Johnson, C.A. and Glasser, F.P., (2003)), Hydrotalcitelike Minerals (M2Al(OH)6(CO3)0.5.XH2O, Where M = Mg, Zn, Co, Ni) in the Environment: Synthesis, Characterization and Thermodynamic Stability, Clay. Clay Miner. 51 (1), 1-8. [27] British Pharmacopeia, (2009), The Departement of Health Social, Service and Public Savety, London, Vol 1 dan 2, 12304-65-3. [28] Wattimena, J.R., dan Siregar, C.J.P, Penerjemah, Penyunting, (1986), Beberapa Aspek Pokok Pengujian Mutu Perbekalan Farmasi, Pusat Pemeriksaan Obat dan Makanan Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan, DitJen POM DepKes RI. - Jica, Jakarta, 63-92. [29] Loomis, T.A., (1987), Essential of toxicology, 3rd ed., Philadelpia: Lea & Febiger, p. 198 – 202.


PEMBUATAN SENYAWA HYDROTALCITE-LIKE DARI BRINE WATER UNTUK EKSIPIEN INDUSTRI FARMASI

Recommend Documents