LAPORAN AKHIR THESIS PEMBUATAN KOMPOSIT OBAT-POLIMER DENGAN TEKNIK PARTICLE FROM GAS SATURATED SOLUTIONS (PGSS) PRIDA NOVARITA TRISANTI NRP. 2309 201 011 DOSEN PEMBIMBING Dr. Ir. SUMARNO, M.Eng LABORATORIUM TEKNOLOGI MATERIAL PROGRAM PASCA SARJANA JURUSAN TEKNIK KIMIA FALKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
Obat Non Steroidal Anti-Inflammatory Drug (NSAID) Efek samping
Control release drug
Mikronisasi dan Pembuatan komposit obat + Polimer
Mikropartikel (Control Release Drug)
Mengontrol kelarutan dan laju kelarutan obat Mengurangi Dosis Obat
Mengurangi Efek Samping
Teknologi Mikronisasi Konvensional
Fluida Superkritis
Energi besar
Pembentukan kristal yang terkontrol
Ada sisa solvent organik
Memungkinkan untuk memproses molekul yang termolabil
Temperatur tinggi Proses satu langkah Teknologi ramah lingkungan
Penggunaan Fluida Superkritis (Supercritical Fluid-SCF)
Supercritical Fluid
Sebagai Solvent
Rapid Expansion of Supercritical Solution (RESS)
Sebagai Anti Solvent
Supercritical Anti Solvent (SAS)
Sebagai Solute
Particle from Gas Saturated Solution (PGSS)
Temperatur Rendah Tanpa Solvent
Peneliti Terdahulu Sencar-Bozic, dkk (1997) (PGSS) •
Nifedipine, P= 100 –200 bar T = 175 dan 185⁰C
• Nifedipine – PEG 4000, P = 100 – 200 bar T = 50 – 70⁰C
Hasil : – Ukuran mikropartikel yang dihasilkan Hasil : =15 – 50 μm – tidak terjadi degradasi – Nifedipine terdegradasi pada nifedipine menjadi – Disolution rate nitrosophenylpyridine meningkat dibandingkan dengan nifedipine murni
Elvassore, dkk (2001) (Teknik Gas Antisolvent) Insulin-PLA/PEG Kondisi Operasi : P = 130 bar, T = 16-22 oC Pelarut : Dichloromethane, Dimethylsulfoxide (DMSO) Trifluoroacetic acid (TFA) Hasil : Hanya PEG dengan berat molekul rendah yang secara efisien dapat terikat didalam jaringan polimer.
Mikropartikel Komposit Obat-Polimer VISKOSITAS HOMOGENITAS
SIFAT BAHAN Sifat Hidrofobik Poly(D,L-Lactide) (PDLLA)
Kondisi proses (P dan T) Komposisi Bahan Pengadukan Sifat hidrofilik Polyethylene Glycol (PEG)
HIGROSKOPIK
Tujuan Penelitian 1. Memperoleh mikro komposit zat terapeutik-polimer berskala mikron dengan teknologi superkritis Particles from GasSaturated Solutions (PGSS). 2. Mempelajari pengaruh tekanan dan temperatur saturation vessel terhadap morfologi, ukuran dan distribusi ukuran serta efisiensi drug loading dan drug release. 3. Mempelajari pengaruh penambahan PDLLA terhadap morfologi, ukuran dan distribusi ukuran serta efisiensi drug loading dan drug release.
Manfaat Penelitian Memberikan kontribusi dalam upaya mengembangkan pemrosesan komposit zat terapeutik-polimer dengan aplikasi teknologi superkritis. Mendapatkan produk komposit zat terapeutik-polimer yang berkarakteristik unggul dalam penghantaran obat (drug delivery).
TINJAUAN PUSTAKA
Fluida Superkritis
DIAGRAM FASE FLUIDA SUPERKRITIS
Perbandingan Properti Fluida Superkritis dengan Gas dan Cair (Rantakyla, 2004)
METODOLOGI PENELITIAN
Bahan Penelitian •Polimer
: - Polyethylene Glycol - Poly (D,L-Lactide) •Obat : Ketoprofen •Fluida Superkritis : Karbondioksida •Gas Pendorong : Nitrogen
Variabel Penelitian a. Sistem Ketoprofen-PEG Temperatur operasi Perbandingan obat-polimer Tekanan Penjenuhan
: 50OC dan 60OC : 1:5 dan 1:8 (w/w) : 110, 120, 130, 140 dan 150 bar
b. Sistem Ketoprofen-PEG/PDLLA Temperatur operasi : 50OC Tekanan Penjenuhan : 110, 120, 130, 140 dan 150 bar Perbandingan obat-polimer : 1:3, 1:5 dan 1:8 (w/w) Konsentrasi PLA terhadap PEG : 5 dan 10 % (w/w) PDLLA terhadap PEG
Peralatan Penelitian
Keterangan:
Tape Heater
Gambar 2.1 Peralatan rekristalisasi mikro komposit dengan teknik PGSS 1. Tabung gas CO2
4. Bak Pemanas / Pendingin
7. Indikator temperatur
2. Gas supply
5. Valve
8. Tabung gas N2
3. Saturation vessel
6. Indikator tekanan
9. Nozzle
HASIL PENELITIAN
Analisa Differential Scanning Calorimetry (DSC)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
Gambar Termograft DSC: (a) Ketoprofen Sebelum diproses;
(b) Ketoprofen Setelah diproses;
(c) PEG 6.000;
(d) PDLLA 10.000;
(e) Ketoprofen:PEG (1:8);
(f) Ketoprofen:PEG/PDLLA (1:8; 10% PDLLA)
Komposit Ketoprofen-PEG
Morfologi 50 OC
Tekanan (Bar) 1:5
100
130
150
60 OC 1:8
1:5
1 :8
Tabel 4.1. Ukuran Rata-rata Komposit Ketoprofen:PEG Temperatur
Komposisi
Tekanan (bar)
OC
(w/w)
110 bar 120 bar 130 bar 140 bar 150 bar
1:5
33.98
5.123
25.23
14.28
8.097
1:8
0.566
5.652
14.44
8.506
37.98
1:5
3.066
3.454
2.456
1.578
1.086
1:8
1.138
3.116
2.01
1.882
1.056
50
60
Ukuran dan Distribusi Ukuran 150 bar 150 bar
110 bar 150 bar
DRUG RELEASE
150 bar
120 bar
110 bar
140 bar
Komposit Ketoprofen-PEG/PDLLA
Morfologi 1:5
Tekanan (Bar) 5%
100
130
150
1:8 10 %
5%
10 %
Tabel 4.3. Ukuran Rata-rata Komposit Ketoprofen:PEG/PDLLA PDLLA Tekanan (Bar) Komposisi terhadap (w/w) 110 bar 120 bar 130 bar 140 bar 150 bar PEG (%) 1:5 10 % 1.761 0.938 0.853 3.346 1.972 5% 3.985 1.581 1.297 3.507 1.96 1:8 10 % 1.176 1.004 1.016 2.319 2.85
Ukuran dan Distribusi Ukuran 140 bar
150 bar 110 bar
DRUG RELEASE 110 bar
150 bar
130 bar
150 bar
Komposit Ketoprofen-PEG dan Ketoprofen-PEG/PDLLA dapat dihasilkan dengan metode Particle from Gas Saturated Solution (PGSS) dengan diameter rata-rata antara 0.566-33.98 μm
Berdasarkan hasil analisa DSC, terjadinya penurunan struktur kristal dari ketoprofen dan didapatkan juga bahwa PEG telah menyelimuti ketoprofen dengan adanya pengaruh dari teknik PGSS.
Komposit Ketoprofen-PEG
Morfologi komposit berbentuk irregular dan terjadi aglomerasi, Diameter rata-rata komposit yang dihasilkan antara 0.566-33.98 µm. Uji drug loading berkisar antara 91.3454-104.1241%. Uji drug release memiliki laju disolusi lebih tinggi dibandingkan dengan ketoprofen tanpa mikronisasi
Komposit Ketoprofen-PEG/PDLLA Morfologi komposit berbentuk irregular dan terjadi aglomerasi. Diameter rata-rata komposit yang dihasilkan antara 0.853-3.985 µm. Uji drug loading berkisar antara 71.1300-97.1545 %. Uji drug release memiliki laju disolusi lebih rendah dibandingkan dengan ketoprofen tanpa mikronisasi.
