MIKROENKAPSULASI IBUPROFEN TERSALUT POLI(ASAMLAKTAT)-LILIN LEBAH DENGAN PENGEMULSI POLI(VINIL ALKOHOL)
FACHRURRAZIE
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012
ABSTRAK FACHRURRAZIE. Mikroenkapsulasi Ibuprofen Tersalut Poli(asam laktat)−Lilin Lebah dengan Pengemulsi Poli(vinil alkohol). Dibimbing oleh TETTY KEMALA dan AHMAD SJAHRIZA. Distribusi bahan aktif yang seragam pada sistem pengantaran bahan aktif meningkatkan efektivitas bahan aktif dan mengurangi risiko iritasi. Mikroenkapsulasi merupakan salah satu cara untuk memodifikasi pelepasan bahan aktif sehingga dapat mengurangi atau menghilangkan efek samping yang merugikan. Dalam penelitian ini paduan poli(asam laktat) (PLA) dengan lilin lebah digunakan sebagai penyalut bahan aktif ibuprofen. Mikroenkapsulasi ibuprofen dibuat dengan metode emulsifikasi minyak didalam air. Ragam nisbah.PLA:lilin lebah 1:9, 2:8, 3:7, dan 4:6 serta ragam konsentrasi pengemulsi poli (vinil alkohol) (PVA) 0.5%, 1.0%, dan 1.5%. Efisiensi enkapsulasi pada nisbah PLA: lilin lebah 4:6 dan konsentrasi PVA 0.5% yang memiliki efisiensi diatas 70%. Ukuran mikrokapsul yang dihasilkan berkisar 50−100 µm. Pola pelepasan ibuprofen memiliki laju konstan dan dipengaruhi oleh efisiensi enkapsulasi. Pola pelepasan ibuprofen mengikuti model kinetika orde ke-0 dengan mekanisme pelepasan ibuprofen berdasarkan super case-II transport.
ABSTRACT FACHRURRAZIE. Microencapsulation of Ibuprofen Coated by Poly(lactic acid)Beeswax and Poly(vinyl alcohol) as Emulsifier. Supervised by TETTY KEMALA and AHMAD SJAHRIZA. Uniform drug distribution in drug delivery systems improves effective absorption of the drug and reduces the risk of irritation. Mikroencapsulation is a way to modify the release of drug so it can reduce or eliminate adverse side effects. In this research poly(lactic acid) (PLA) with the bees wax were used to coat ibuprofen. Microencapsulation of ibuprofen was done by emulsification of oil in water method. Ratio variation of PLA:beeswax were 1:9; 2:8; 3:7, and 4:6, with various concentration of the emulsifier poly(vinyl alcohol) (PVA) of 0.5%, 1.0%, and 1.5%. The efficiency of encapsulation in PLA ratio:beeswax 4:6 and 0.5% PVA concentration showed an efficiency above 70%. The size of microcapsules ranged from 50 to 100 µm. The release pattern of ibuprofen had a constant rate and influenced by the efficiency of encapsulation. Ibuprofen release pattern followed the model zero order kinetic with the mechanism of drug release based on the super case-II transport.
MIKROENKAPSULASI IBUPROFEN TERSALUT POLI(ASAM LAKTAT)-LILIN LEBAH DENGAN PENGEMULSI POLI(VINIL ALKOHOL)
FACHRURRAZIE
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012
Judul
: Mikroenkapsulasi Ibuprofen Tersalut Poli(asamlaktat)-Lilin Lebah dengan Pengemulsi Poli(vinil alkohol) Nama : Fachrurrazie NIM : G44070038
Disetujui
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr Tetty Kemala, S.Si, M.Si NIP 19710407 199903 2 001
Drs Ahmad Sjahriza NIP 19620406 1989031 002
Diketahui Ketua Departemen Kimia
Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS. NIP 19501227 197603 2 002
Tanggal Lulus :
PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat limpahan rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah dengan judul Mikroenkapsulasi Ibuprofen Tersalut Poli(asam laktat)-Lilin Lebah dengan Pengemulsi Poli(vinil alkohol). Shalawat serta salam semoga selalu tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW, keluarganya, dan semoga kita semua menjadi pengikutnya hingga akhir zaman. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Tetty Kemala, S.Si, M.Si dan Bapak Drs. Ahmad Sjahriza selaku pembimbing yang senantiasa memberikan arahan, dorongan semangat, dan doa kepada penulis selama melaksanakan penelitian. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepadastaf laboran Laboratorium AnorganikPak Syawal, Pak Mulyadi, Pak Caca dan Bu Nurul; serta staf laboran lainnya, yaituPakSabur, Pak Suherman, dan BuNunung atas bantuan serta masukkan selama penelitian berlangsung. Terima kasih tak terhingga penulis ucapkan kepada Ayah, Ibu, serta seluruh keluarga, atas doa dan kasih sayangnya.Kepada Randi, Putri, Gina, dan temanteman Kimia 44 yang telah yang banyak membantu, memberikan saran, semangat, motivasi, dan dorongan selama penelitian penulis ucapkan terima kasih. Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
Bogor, Januari 2012
Fachrurrazie
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 26 Mei 1989 dari Ayah Nurali Usman dan Ibu Nining Dahniar. Penulis adalah Putra kedua dari dua bersaudara. Tahun 2007 penulis lulus dari SMA Negeri106 Jakarta dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum Kimia Anorganik pada tahun ajaran 2010/2010, asisten praktikum Kimia Polimer 2010/2011, asisten praktikum Sintesis Kimia Anorganik tahun ajaran 2011/2012, dan asisten praktikum Kimia Polimer program ekstensi 2011/2012. Penulis juga aktif dibeberapa organisasi antara lain sebagai staf PSDM Ikatan Mahasiswa Kimia (Imasika) dan Staf PSDM Serambi Ruhyah Mahasiswa FMIPA (Serum G) dan UKM Karate IPB. Bulan Juli–Agustus 2010 penulis melaksanakan Praktik Lapangan di Balai Besar Industri Agro dengan judul Analisis Energi Pelet Biomassa Tempurung Kelapa Sawit.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ............................................................................................ vii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... vii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... vii PENDAHULUAN ........................................................................................... 1 METODE Bahan dan Alat ........................................................................................... 1 Lingkup Kerja ............................................................................................ 2 HASIL DAN PEMBAHASAN Sintesis Poli(asamlaktat) (PLA) ................................................................. Mikroenkapsulasi Ibuprofen ...................................................................... Panjang Gelombang Maksimum dan Kurva Standar ................................. Efisiensi Enkapsulasi ................................................................................. Pelepasan Bahan Aktif ............................................................................... Pola Pelepasan Bahan Aktif ....................................................................... Morfologi Mikrokapsul ..............................................................................
3 3 4 4 5 5 6
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan .................................................................................................... 7 Saran........................................................................................................... 7 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 7 LAMPIRAN ..................................................................................................... 9
DAFTAR TABEL Halaman 1 2
Komposisi mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan PLA-lilin lebah....... 2 Parameter pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul ................................... 5
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. 2. 3. 4. 5. 6.
7.
Reaksi sintesis PLA ................................................................................ Mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan PLA-lilin lebah 4:6 (Pembesaran 30x). ................................................................................... Tahap pembentukan mirokapsul (i) emulsifikasi fase organik ke dalam fase cair dan (ii) penguapan pelarut ............................................. Efisiensi enkapsulasi mikrokapsul ibuprofen dengan konsentrasi PVA (A) = 1.5%; (B) = 1.0%; dan (C) = 0.5%.. ..................................... Pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul formula 4A dan 4C terhadap waktu (menit).. ........................................................................................ Foto mikroskop mikrokapsul PLA:lilin lebah (4:6) (a), dan PLA:lilin lebah (1:9) (b) pada perbesaran 40× dengan konsentrasi PVA 1.5% ............................................................................................... Foto SEM mikrokapsul dengan PVA 1.5% (a) dan dengan PVA 0.5% (b) pada perbesaran 500× ...............................................................
3 3 4 4 4
6 6
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Diagram alir penelitian ............................................................................. Data bobot molekul PLA .......................................................................... Absorbansi larutan ibuprofen pada berbagai panjang gelombang (λ) ...... Konsentrasi dan absorbansi larutan ibuprofen pada pembuatan kurva standar ibuprofen (λmaks=221.6 nm) .......................................................... Efisiensi enkapsulasi ibuprofen dalam mikrokapsul tersalut paduan PLA-lilin lebah .......................................................................................... Persentase rerata pelepasan ibuprofen dalam uji disolusi medium basa dari mikrokapsul tersalut paduan PLA-lilin lebah .................................... Pelepasan ibuprofen dalam mikrokapsul pada waktu t ............................. Pola pelepasan ibuprofen pada berbagai pendekatan kinetika ..................
10 11 12 13 14 15 16 19
PENDAHULUAN Mikroenkapsulasi merupakan salah satu cara yang dilakukan untuk memodifikasi pelepasan aktif sehingga dapat mengurangi atau mengeliminasi efek samping yang merugikan. Distribusi bahan aktif yang seragam pada tiap mikrokapsul menghasilkan penyerapan bahan aktif lebih efektif dan mengurangi resiko iritasi lokal. Tujuan sistem pengantaran terkendali adalah untuk menyediakan sejumlah bahan aktif ke organ dengan tujuan menjaga konsentrasi bahan aktif yang diinginkan selama pengobatan. Tujuan ideal ini dapat dicapai dengan cara mengendalikan kecepatan pelepasan bahan aktif (Gowda et al. 2009).Sistem pengantaran bahan aktif inovatif sangat disadari tidak hanya untuk meningkatkan keamanan dan kemanfaatan tetapi juga meningkatkan kinerja keseluruhan bahan aktif (Ranjha et al. 2009). Mikroenkapsulasi telah banyak digunakan untuk pembuatan mikrokapsul dengan bahan aktifseperti ibuprofen dan nifedipine yang tersalut polimer biodegradabel (Thompson et al. 2006). Bahan penyalut mikrokapsul yang banyak digunakan saat ini biasanya adalah golongan poliester alifatik. Beberapa polimer degradabel yang dapat digunakan untuk tujuan ini adalah poli(asam laktat) (PLA), poli(asam laktat-ko-glikolat) (PLGA), dan poli(εkaprolakton) (PCL) (Kemala 2010). PLA banyak digunakan karena diproduksi dari sumber daya terbarukan, biodegradabel, biokompatibel, dan tidak beracun (Yu et al. 2006). Selain itu, PLA dapat terurai dengan baik di dalam tubuh menjadi bahan-bahan yang tidak berbahaya, seperti oligomer dalam air dan karbondioksida (Preeti et al. 2003). Menurut Porjazoska et al. (2004) PLA memiliki kerapuhan dan stabilitas termal yang rendah. Untuk memperbaiki sifat mekanik PLA, dapat dilakukan kopolimerisasi dengan monomer lain, pencampuran (blending) dengan polimer lain dan plastisisasi dengan pemlastis biokompatibel (Hu et al. 2003). Sejauh ini telah banyak yang melakukan sistem pencampuran PLA dengan polimer lain, diantaranya dengan PCL (Kemala 2010) dan poli(etilen glikol) PEG (Sheth et al. 1997 dalam Porjazoska et al. 2004). Menurut Ranjha et al. (2010) lilin lebah dapat digunakan sebagai bahan mikrokapsul dan memiliki beberapa kelebihan yaitu stabil pada beberapa nilai pH dan tingkat kelembaban, biokompatibel, tidak imunogenik, efek minimal pada makanan di saluran pencernaan, dan tidak menyebabkan
peningkatan dosis obat. Campuran antara PLA dengan lilin lebah akan memperbaiki sifat mekanis dari PLA, mempermudah bercampurnya bahan aktif dengan matriks paduan dan meningkatkan waktu degradasi paduan. Bahan aktif yang tidak larut air akan mudah bercampur dengan matrik lilin lebah dan menunjukkan tingkat penyerapan yang baik (Gowda et al. 2009). Lilin lebah merupakan bahan yang sangat kompleks, terbuat dari n-alkana jenuh dan tak jenuh, ester rantai panjang, asam lemak, diester, hidroksiester, dan konstituen minor lainnya, seperti flavonoid (Garnier et al. 2002). Mikrokapsul dibuat dengan metode penguapan pelarut. Metode ini relatif mudah dalam melakukan pengungkungan dari berbagai jenis bahan aktif hidrofobik (Thompson et al. 2006). Sistem emulsifikasi yang banyak digunakan adalah minyak di dalam air (o/w). Poli(vinil alkohol) (PVA) berfungsi sebagai pengemulsi dalam pembuatan mikrosfer. Gugus hidroksi dari PVA yang bersifat polar akan berikatan dengan molekul air sedangkan rantai vinilnya akan berikatan dengan molekul diklorometana sehingga emulsi menjadi lebih stabil (Robani 2004). Menurut Kemala et al. (2012), besarnya konsentrasi PVA yang digunakan akan mempengaruhi stabilitas emulsi dan mempengaruhi ukuran kapsul. Ukuran kapsul yang seragam meningkatkan efisiensi dan laju disolusi bahan aktif yang telah dikungkung. Penelitian ini bertujuan menghasilkan mikrokapsul dari paduan PLA-lilin lebah, mengetahui pengaruh variasi komposisi paduan dan konsentrasi pengemulsi terhadap efisiensi pengungkungan ibuprofen, dan mengetahui pola pelepasan ibuprofen dari persamaan orde ke-0 dan orde ke-1 untuk model kinetika dan persamaan Kosmeyer Peppas untuk mekanisme pelepasan dari mikrokapsul yang dihasilkan.
METODE Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah asam laktat, lilin lebah, PVA (Merck), ibuprofen pro-analis yang diperoleh dari PT Kalbe Farma,etil asetat, diklorometana dan buffer fosfat (NaH2PO4Na2HPO4) pH 7.2. Alat-alat analisis yang digunakan adalah viskometer Ostwald, mikroskop, alat disolusi tipe dayung Guoming RC-6, spektrofotometer UV-1700 PharmaSpec, mikroskop elektron
2
payaran (SEM) Jeol-JSM-6360LA, JeolJEE4B Vacuum Evaporator, dan pengaduk magnetik. Lingkup Kerja Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan (Lampiran 1) di antaranya pembuatan PLA, penentuan bobot molekul PLA, pembuatan mikrokapsul paduan (PLA dengan lilin lebah), pengukuran efisiensi pengungkungan bahan aktif, uji disolusi mikrokapsul, dan karakteristik mikrokapsul yang dihasilkan dengan mikroskop dan SEM. Sintesis PLA (Rusmana 2009; Gonzales et al. 1999) Pembuatan PLA dilakukan tanpa menggunakan katalis pada suhu 140−150 °C selama 24 jam. Gelas piala 100 mL dibersihkan, dikeringkan, dan ditimbang bobotnya. Setelah itu, asam laktat sebanyak 25 mL dimasukkan ke dalam gelas piala dan ditimbang. Asam laktat kemudian dipanaskan secara perlahan-lahan sampai suhu 120 °C selama 1 jam. Pemanasan dilanjutkan dengan suhu 140–150 °C selama 24 jam. PLA yang dihasilkan didinginkan pada suhu ruang dan ditimbang. Pengukuran Bobot Molekul PLA (Kaitian et al. 1996) Bobot molekul PLA dihitung menggunakan pengukuran waktu alir. PLA dilarutkan dalam etil asetat hingga diperoleh larutan PLA dengan konsentrasi 0.2%, 0.3%, 0.4%, dan 0.5%. Pengukuran viskositas dilakukan menggunakan viskometer Ostwald pada suhu 25 °C (suhu konstan menggunakan penangas air) 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 [PLA] sebagai sumbu X. Bobot molekul (Mv) 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 Tersalut Paduan PLA dan Lilin Lebah Larutan paduan PLA dan lilin lebah dibuat dengan melarutkan PLA dengan lilin lebah dalam diklorometana kemudian diaduk hingga homogen. Setelah itu, ibuprofen dicampurkan ke dalam larutan paduan PLA dan lilin lebah. Campuran tersebut kemudian didispersikan ke dalam air yang telah mengandung PVA menggunakan motor pengaduk. Setelah itu campuran didekantasi hingga mikrokapsul yang terbentuk mengendap. Mikrokapsul yang diperoleh kemudian disaring, dicuci dengan akuades, dikeringudarakan selama 1 hari. Tabel 1 Komposisi mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan PLA-lilin lebah Nisba paduan Konsentrasi Formula (PLA:lilin lebah) PVA (%) 1A 1:9 1.5 2A 2:8 1.5 3A 3:7 1.5 4A 4:6 1.5 1B 1:9 1.0 2B 2:8 1.0 3B 3:7 1.0 4B 4:6 1.0 1C 1:9 0.5 2C 2:8 0.5 3C 3:7 0.5 4C 4:6 0.5 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dan Pembuatan Kurva Standar Larutan ibuprofen dalam buffer fosfat pH 7.2 dengan konsentrasi 10 ppm diukur absorbansnya pada panjang gelombang (λ) 210−240 nm menggunakan spekrofotometer ultraviolet (UV). 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. Efisiensi Enkapsulasi Sebanyak 25 mg kapsul ditimbang dan dilarutkan ke dalam 50 mL buffer fosfat pH 7.2. Campuran tersebut dikocok selama 24 jam lalu disaring (Tayade & Kale 2004). Filtrat diencerkan sebanyak 10 kali dan dibaca absorbansnya dengan spektrofotometer UV pada panjang gelombang maksimum.
Absorbans yang diperoleh digunakan untuk menentukan konsentrasi ibuprofen dengan menggunakan kurva standar. Uji Disolusi secara In Vitro (Depkes 1995) Uji disolusi mikrokapsul dilakukan dengan alat disolusi tipe 2 (tipe dayung). Sebanyak 200 mg mikrokapsul ditimbang dan dimasukkan ke dalam chamber disolusi. Uji disolusi dilakukan dalam medium simulasi cairan usus (larutan buffer fosfat pH 7.2) selama 6 jam pada suhu (37 ± 0.5) °C dengan kecepatan pengadukan 100 rpm. Volume medium disolusi yang digunakan sebanyak 500 mL. Pengambilan alikuot dilakukan setiap 15 menit dengan volume setiap kali pengambilan 10 mL. Setiap kali pengambilan alikuot, volume medium yang terambil digantikan dengan larutan medium 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 pola pelepasannya.
Gambar 1 Reaksi sintesis PLA (Kaitian et al. 1996). Mikroenkapsulasi Ibuprofen Campuran PLA dan lilin lebah adalah campuran yang kompatibel.Campuran dikatakan homogen jika tidak terlihat lagi perbedaan antara komponen-komponen penyusunnya, baik dalam bentuk, 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 campuran yang kompartibel. Mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan PLA dan lilin lebah yang dihasilkan memiliki bentuk visual seperti serbuk, halus, kering, seperti lilin dan berwarna putih (Gambar 2). Mikrokapsul yang terbentuk antara PLA dengan lilin lebah merupakan paduan yang homogen karena mikrokapsul yang terbentuk tidak dapat dibedakan secara visual antara komponen-komponen penyusunnya.
Morfologi Mikrokapsul Pengamatan morfologi mikrokapsul dilakukan terhadap 2 formula dengan menggunakan mikroskop cahaya dan SEM. Pengamatan menggunakan SEM dilakukan dengan cara melapisi mikrokapsul dengan logam emas dan dilihat pada pembesaran 1000× dan 500×
HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar 2 Sintesis Poli(asamlaktat) (PLA) Sintesis PLA dilakukan pada suhu 140−150 °C dan kondisi vakum. Bobot molekul relatif (Mv) PLA hasil sintesisditentukan dengan mengukur waktu alir menghasilkan Mv 7672.63 g mol-1dan rendemen 79.78%(Lampiran 2). Pelarut etil asetat digunakan pada pengukuran bobot molekul PLA karena bersifat non polar dan tidak higroskopis sehingga dapat mudah melarutkan PLA dan konsentrasi larutan akan tetap. PLA dengan bobot molekul rendah (kurang dari 10.000 g mol-1) dapat dibuat melalui reaksi polikondensasi langsung (Kaitian et al. 1996). Gambar 1 menunjukkan reaksi polimerisasi asam laktat.
Mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan PLA-lilin lebah (4:6) (Pembesaran 30×).
Mikroenkapsulasi dilakukan dengan metode emulsifikasi. Bahan penyalut (PLA dan lilin lebah) dan bahan aktif (ibuprofen) dilarutkan dalam diklorometana kemudian diemulsikan dengan PVA dan didispersikan dalam air sehingga terbentuk partikel mikro yang disebut dengan mikrokapsul (Gambar 3). Pengemulsi yang biasa digunakan untuk pembuatan mikrokapsul pada metode ini adalah PVA. PVA dapat digunakan sebagai pengemulsi karena PVA adalah polimer ampifilik yang memiliki kemampuan untuk mengadsorpsi pada antarmuka (Buttini et al. 2008).
4
Gugus hidroksil PVA dapat membentuk ikatan hidrogen dengan kelompok gugus hidroksi lain ataudengan molekul air. Sehingga gugus hidroksil dari PVA yang bersifat polar akan berikatan dengan molekul air sedangkan rantai karbonnya akan berikatan dengan molekul diklorometana dan membentuk emulsi selama mikoenkapsulasi. Pelarut diklorometana dipilih karena diklorometana menguap pada suhu 39 °C sehingga mengurangi waktu pembuatan mikrokapsul, selain itu menurut Bodmeier et al (1988) dalam Yeo dan Park (2004) menemukan bahwa diklorometana menghasilkan efisiensi enkapsulasi lebih tinggi dan pelarut terbaik untuk PLA dibandingkan dengan kloroform atau benzena. Menurut Obeidat (2009) metode emulsi penguapan pelarut yang digunakan untuk membuat mikrokapsul pada penelitian memiliki 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 bahan aktif.
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) untuk larutan ibuprofen yang yaitu 221.6 nm (Lampiran 3). Nilai λ maks
diperoleh untuk ibuprofenmendekati 222 nm (Depkes 1995). Persamaan kurva standar yang diperoleh adalah Y = 0.0437 X + 0.0475 dengan nilai r sebesar 0.9998 (Lampiran 4). Persamaan kurva standar tersebut digunakan dalam perhitungan efisiensi enkapsulasi dan persentase pelepasan ibuprofen. Menurut AOAC (2002) kurva standar yang digunakan telah memenuhi syarat kurva standar yang ditetapkan yaitu 0.9900. Nilai koefisien korelasi yang tinggi menunjukkan hubungan linear antara sinyal detektor terukur dengan jumlah ibuprofen dalam sampel, sehingga galat sistematik selama pengukuran dapat diabaikan. Linearitas suatu metode analisis adalah ukuran yang menunjukkan tingkat kesesuaian atau korelasi antara kadar analit dan respons detektor, dinyatakan sebagai koefisien korelasi (r) (Depkes 2001). Efisiensi Enkapsulasi
Gambar 3 Tahap pembentukan mirokapsul (i) emulsifikasi fase organik ke dalam fase cair dan (ii) penguapan pelarut (Li et al. 2007) Panjang Gelombang Maksimum dan Kurva Standar Panjang gelombang maksimum yang diperoleh adalah pada panjang gelombang 221.6 nm (Lampiran 3).Penentuan λmaks dilakukan pada daerah ultraviolet karena larutan ibuprofen memiliki serapan sinar ultraviolet karena memiliki struktur ikatan terkonjugasi. Pengukuran sampel pada λmaks
Efisiensi enkapsulasi merupakan salah satu parameter untuk menentukan keberhasilan proses enkapsulasi. Efisiensi menunjukkan persen senyawa aktif (ibuprofen) yang dapat disalut dalam mikrokapsul. Penentuan efisiensi enkapsulasi mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan PLA-lilin lebah ditunjukkan pada Lampiran 5. Nilai efisiensi tertinggi pada mikrokapsul sebesar 71.23%. Hasil uji efisiensi menunjukkan peningkatan efisiensi enkapsulasi dengan bertambahnya perbandingan PLA terhadap lilin lebah. Pengaruh dari konsentrasi pengemulsi PVA pada efisiensi enkapsulasi ibuprofen pada penggunaan PVA dibawah 1.0% hanya sedikit. Hal ini berbeda dari nilai efisiensi enkapsulasi yang diperoleh untuk penggunaan PVA diatas 1.0% dengan perbandingan paduan PLA-lilin lebah (4:6) (Gambar 4), yaitu 71.23% dengan PVA 0.5%, 58.82% dengan PVA 1.0%, dan 66.91 dengan PVA 1.5%. Pengaruh penggunaan PLA untuk penyalut mikrokapsul dengan konsentrasi PVA tetap, menunjukkan bahwa efisiensi mikrokapsul meningkat sejalan dengan peningkatan penggunaan PLA pada paduan
5
sehingga didapat bahwa efisiensi tertinggi dapat dihasilkan dengan formula 4C dengan penggunaan PLA dominan dibanding lilin lebah . Efisiensi enkapsulasi mikrokapsul yang dihasilkan berkisar pada 42.47−71.23% (Gambar 5). Perbandingan PLA-lilin lebah yang memberikan nilai efisiensi enkapsulasi ibuprofen lebih dari 70% yaitu 4:6. Menurut Garnier et al. (2002) lilin lebah sangat kompleks, terbuat dari n-alkana jenuh dan tak jenuh, ester rantai panjang, asam lemak, diester, hidroksiester, dan konstituen minor lainnya, seperti flavonoid. 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.
70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 1A 2A 3A 4A 1B 2B 3B 4B 1C 2C 3C 4C
Formula mikrokapsul
Gambar 4 Efisiensi enkapsulasi mikrokapsul ibuprofen dengan konsentrasi PVA (A)= 1.5%; (B)= 1.0%; dan (C)= 0.5%. Pelepasan Bahan Aktif Hasil uji disolusi mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan PLA-lilin lebah secara in vitro dalam medium buffer fosfat pH 7.2 ditunjukkan pada Gambar 6. Mikrokapsul yang diuji disolusi adalah mikrokapsul formula 4A dan 4C yang efisiensi enkapsulasinya lebih tinggi di antara formula lain. Pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul
Formula 4A 4C
Persentase pelepasan ibuprofen (%b/b)
Efisiensi Enkapsulasi (%)
80.00
formula 4A dan 4C mengalami kenaikan secara cepat hingga menit ke-60. Selanjutnya konsentrasi relatif konstan pada menit ke-90 dan menurun hingga menit ke-360. Hasil uji disolusi mikrokapsul ibuprofen ditunjukkan pada Lampiran 6 dan 7. Disolusi adalah proses masuknya zat padat ke dalam larutan. Secara sederhana, disolusi merupakan proses zat padat melarut yang dikendalikan oleh afinitas antara zat padat dengan pelarut (Kemala 2010). Proses disolusi pada penelitian ini dilakukan secara in vitro pada medium simulasi cairan usus, yaitu pada medium basa (pH 7.2). Profil disolusi untuk mikrokapsul formula 4A dan 4C (Gambar 5) menunjukkan adanya initial burst release pada menit ke-15 hingga menit ke-60. Ibuprofen diduga tidak tersalut sebagai inti tetapi tersebar di seluruh mikrokapsul, termasuk pada permukaannya. Ibuprofen pada permukaan mikrokapsul lebih mudah terlepas yang memungkinkan terjadinya initialburst release. Hal ini sesuai pernyataan Yeo dan Park (2004) bahwa initial burst release dapat disebabkan karena adanya bahan aktif yang tersalut pada permukaan mikrokapsul. 20.00 18.00 16.00 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 0
30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360
Waktu (menit)
Gambar 5
Pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul formula 4A dan 4C terhadap waktu (menit).
Pola Pelepasan Bahan Aktif Hasil pendekatan kinetika terhadap pola pelepasan mikrokapsul formula 4A dan 4C selama 360 menit pada medium buffer fosfat pH 7.2 menunjukkan bahwa orde ke-0 memiliki nilai (R2) yang lebih tinggi dibandingkan orde ke-1.
Tabel 2 Parameter pelepasan ibuprofen dari mikrokapsul Orde ke-0 Orde ke-1 Korsmeyer Peppas R2 K R2 k R2 n 0.9236 1.80 0.5289 13.12 0.9998 0.9609 0.8052 4.01 0.4463 11.02 0.9988 0.9578
6
Nilai n yang didapatkan untuk model Korsmeyer Peppas formula 4A dan 4C berturut-turut 0.9609 dan 0.9578 (Tabel 2). Pendekatan kinetika terhadap pelepasan ibuprofen (Lampiran8) menggunakan data uji disolusi mikrokapsul formula 4A dan 4C. Menurut Shoaib et al. (2006) pola pelepasan terkendali ibuprofen tersalut polimer mengikuti orde ke-0 atau ke-1. Pola pelepasan ibuprofen untuk formula 4A dan 4C mengikuti model kinetika orde ke-0, karena memiliki nilai (R2)yang lebih tinggi dibandingkan model kinetika orde ke-1, yaitu 0.9236 dan 0.8052. Kinetika orde ke-0 menunjukkan bahwa laju pelepasan ibuprofen tetap dengan nilai tetapan laju untuk formula 4A dan 4C berturut-turut sebesar 1.80%b/b menit-1 dan 4.01%b/b menit-1. Hal ini menggambarkan bahwa pelepasan ibuprofen tidak bergantung konsentrasi (Shoaib et al. 2006). Laju pelepasan ibuprofen dihitung hingga menit ke60, pada saat itu konsentrasi ibuprofen dalam mikrokapsul telah habis. Hal ini dibuktikan dengan menurunnya konsentrasi ibuprofen di dalam medium setelah menit ke-90. Berkurangnya ibuprofen konsentrasi menunjukkan bahwa tidak ada lagi ibuprofen yang dilepas ke medium. Mekanisme pelepasan ibuprofen untuk formula 4A dan 4C mengikuti model Korsmeyer Peppas, karena memiliki nilai R2 mendekati 0.9990 untuk formula 4A dan 4C
berturut-turut yaitu 0.9998 dan 0.9988. Nilai n berdasarkan persamaan Korsmeyer Peppas menentukan karakter mekanisme pelepasan ibuprofen. Nilai n dari persamaan Korsmeyer Peppas yang diperoleh dari mikrokapsul 4A dan 4C lebih besar dari 0.89. Menurut Singhvi & Singhvi (2011) hal ini menunjukkan karakter mekanisme pelepasan bahan aktif berdasarkan super case-II transport. Super case-II transport disebabkan penguraian dan pengikisan polimer. Ada beberapaproses yang terjadi bersama mekanisme super case-II transport yaitu difusi air ke dalam mikrokapsul, membesarnya mikrokapsul akibat masuknya air, pembentukan gel, difusi bahan aktif dari tablet dan rusaknya matriks polimer. Nilai n yang mendekati 1 juga menunjukkan bahwa pola pelepasan bahan aktif mengikuti orde ke-0 (Kalam et al.2007). Morfologi Mikrokapsul Hasil analisis mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan PLA-lilin lebah menggunakan mikroskop menunjukan bahwa mikrokapsul dengan PLA:lilin lebah (4:6) memiliki ukuran yang lebih kecil dibandingkan mikrokapsul dengan PLA:lilin lebah (1:9) (Gambar 8). Mikrokapsul dengan PVA 1.5% (Gambar 7a) tidak terlihat lebih halus dibandingkan mikrokapsul dengan PVA 0.5% (Gambar 7b)
(a) (b) Gambar 6 Foto mikroskop mikrokapsul PLA:lilin lebah (4:6) (a), dan PLA:lilin lebah (1:9) (b) pada perbesaran 40× dengan konsentrasi PVA 1.5%.
Gambar 7
(a) (b) Foto SEM mikrokapsul dengan PVA 1.5% (a) dan dengan PVA 0.5% (b) pada perbesaran 500×.
dan memiliki permukaan kasar berlapis-lapis. Ukuran mikrokapsul yang dihasilkan berkisar antara 50−100 µm. Mikrokapsul ibuprofen tersalut paduan PLA-lilin lebah pada Gambar 6 menunjukkan bahwa dengan meningkatnya penggunaan lilin lebah sebagai bahan penyalut akan meningkatkan ukuran mikrokapsul yang dihasilkan. Sedangkan morfologi mikrokapsul yang diamati dengan menggunakan SEM untuk PVA 1.5% dengan PVA 0.5% (Gambar 7) tidak memiliki perbedaan dari kehalusan permukaan dari mikrokapsul dengan peningkatan penggunaan PVA. Permukaan mikrokapsul yang dihasilkan terdiri dari lapisan-lapisan dan tidak halus. Hal ini menjelaskan sifat rapuh mikrokapsul yang dihasilkan sehingga initial burst release dapat terjadi. Permukaan kasar ini dapat meningkatkan interaksi permukaan mikrokapsul dengan medium disolusi sehingga ibuprofen dapat lebih mudah terlepas dari matriks penyalut. Morfologi mikrokapsul penyebab initial burst release yaitu partikel ibuprofen dapat lolos dari matriks polimer melalui pori-pori dan celah-celah yang terbentuk selama proses degradasi mikropartikel (Yeo dan Park 2004). Ukuran mikrokapsul yang dihasilkan pada penelitian ini berkisar antara 50−100 µm. Jain (2000) dalam Kemala et al. (2012) menyatakan bahwa ukuran mikrokapsul yang baik tidak lebih besar dari 250 µm. Obeidat (2009) juga menyatakan bahwa umumnya ukuran produk mikroenkapsulasi berkisar antara 1−1000 µm, sedangkan mikropartikel komersial berkisar antara 3–800 µm.
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Mikroenkapsulasi ibuprofen dengan penyalut paduan PLA-lilin lebah menghasilkan mikrokapsul dengan karakteristik berupa serbuk, halus, kering, homogen, dan berwarna putih. Penggunaan lilin lebah yang lebih banyak sebagai paduan akan peningkatkanukuran mikrokapsul dan menurunkan efisiensi pengungkungan ibuprofen. Efisiensi enkapsulasi dengan perbandingan PLA-lilin lebah 4:6 PVA 0.5% menunjukkan nilai efisiensi tertinggi yaitu 71.23%. Hasil uji efisiensi mikrokapsul dalam medium buffer basa menunjukkan bahwa mikrokapsul penggunaan lilin lebah lebih sedikit akan meningkatkan effisiensi
enkapsulasi. Pola pelepasan ibuprofen saat menit ke-0 hingga ke-60 mengikuti model kinetika orde ke-0 dengan mekanisme pelepasan berdasarkan super case-II transport. Hasil morfologi mikrokapsul dengan penambahan ibuprofen menunjukkan bahwa ibuprofen tersebar pada matriks dan permukaan paduan. Saran Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai disolusi secara in vivo untuk mengetahui pelepasan ibuprofen dalam tubuh dan melihat kompabilitas paduan PLA-lilin lebah menggunakan DSC. Selain itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan memvariasikan kecepatan emulsi maupun dispersi yang lebih tinggi agar didapatkan mikrokapsul dengan permukaan yang lebih baik.
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. [29Nov 2011]. [Depkes RI] Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 1995. Farmakope Indonesia. Ed ke-4. Jakarta: Departemen Kesehatan RI. [Depkes RI] Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 2001. Petunjuk Operasional Penerapan CPOB. Ed ke-2. Jakarta: Departemen Kesehatan RI. Buttini F, Soltani A, Colombo A, Marriott C, Jones SA. 2008. Multilayer PVA adsorption onto hydrophobic drug substrates to engineer drug-rich microparticles. European journal of Pharmaceutical sciences. 33:20–28. Garnier N, Olive´ CC, Rolando N, Regert M. 2002. Characterization of archaeological beeswax by electron ionization and electrospray ionization mass spectrometry. Anal Chem. 74:4868-4877. Gonzales MF, Ruseckaite RA, Cuadrado TR. 1999. Structural changes of polylactic-acid (PLA) microspheres under hydrolytic degradation. JournalofApplied Polymer Science. 71:1223–1230.
8
Gowda DV, Ravi V, Shivakumar HG, Hatna S. 2009. Preparation, evaluation and bioavailability studies of indomethacin-bees wax microspheres. J. Mater Sci.:Mater Med. 20:1447–1456. 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. Elsevier 44:5701–5710. Kaitian X, Kozluca A, Denkbas EB, Piskin E. 1996. Poly(D,L-lacticacid) homopolimers Synthesis and characterisation. Turkey Journal of Chemistry 20:43−53. Kalam MA, Humayun M, Parvez N, Yadav S, Garg A, Amin S, Sultana Y, Ali A. 2007. Release kinetics of modified pharmaceutical dosage forms. Continental J. Pharmaceutical Sciences. 1:30–35. Kemala T. 2010. Mikrosfer polipaduan poli(asam laktat) dengan poli(ɛkaprolakton) 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 Chemustry 5:103−108. Kim BK, Hwang SJ, Park JB, Park HJ. 2003. Characteristics of felodipinelocated poli(ecaprolactone) microspheres. Journal of Microencapsulation. 22:193–203. 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. Porjazoska A, Yilmaz OK, Apohan NK, Cvetkovska M, Baysal BM. 2004. Biocompatible polymer blends of poly(D,L-lactic acid-co-glycolic acid) and triblock PCL-PDMS-PCL copolymers: their characterizations and degradations. Croatica Chemica Acta. 77(4):545−551. Preeti, Rohindra DR, Khurma JR. 2003. Biodegradation study of poly(εcaprolakton)/poly(vnyl butyral) blends. S Pac J Na Sci. 21:47−49.
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. Robani MN. 2004. Biodegradasi struktur dan morfologi mikrosfer polilaktat. [skripsi]. Bogor:Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Rosida A. 2007. Pencirian polipaduan poli(asam laktat) dengan polikaprolakton [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Rusmana N. 2009. Optimalisasi pembuatan poli(asamlaktat) tanpa katalis [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Shoaib MH, Tazeen J, Merchant HA, Yousuf RI. 2006. Evaluation of drug release kinetics from ibuprofen matrix tablets using HPMC. J Pharm. Sci. 19:119−124. Singhvi G, Singh M. 2011. Review: in-vitro drug release characterization models. International Journal of Pharmaceutical Studies and Research. 2(1):77−84. Sutrisna EM. 2005. Uji efek penurunan kadar glukosa darah ekstrak air buah jambu biji (Psidium guajava L.) pada kelinci. Pharmacon 6. (1):23−26. Tayade PT, Kale RD. 2004. Encapsulation of water-insoluble drug by a cross-linking technique: effect of process and formulation variables on encapsulation efficiency, particle size, and in vitro dissolution rate. AAPS Pharm Sci. 6:1−8. Thompson CJ, Hansford, Higgins S, Rostron C, Hutcheon GA, Munday DL. 2006. Evaluation of ibuprofen-loaded microspheres prepared from novel copolyesters. International Journal of Pharmaceutic. 329:53–61. 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.
LAMPIRAN
10
Lampiran 1 Diagram alir penelitian Sintesis PLA
PLA
Lilin lebah
Komposisi PLA:Lilin lebah 9, 2:8, 3:7, dan 4:6
+ diklorometana
POLIPADUAN
Ibuprofen
PVA 0,50%
PVA 1,0%
PVA 1,5%
MIKROKAPSUL
Karakteristik Mikrokapsul
Penentuan panjang gelombang maksimum dan kurva standar
Mikroskop dan SEM
Uji efisiensi
Uji disolusi
11
Lampiran 2 Data bobot molekul PLA [PLA] (%b/v)
Laju alir (t) (detik)
ηrelatif
ηspesifik
ηreduktif
0.0000
37.79
1.0000
-
-
0.0206
38.21
1.0111
0.0111
0.5406
0.0308
38.65
1.0228
0.0228
0.7389
0.0409
39.24
1.0384
0.0384
0.9395
0.0501
39.83
1.0540
0.0540
1.0779
Contoh perhitungan ([PLA]=2.06%):
ηrelatif =
=
tsampel
ηspesifik
tpelarut
= η relatif – 1
ηreduktif
=
= 1.0111 – 1
37.79
=
= 0.0111
38.21
ηspesifik [PLA] 0.0111 0.0206
= 0.5406
= 1.0111
1.2000
η reduktif
1.0000 Y = 18,4092 X + 0,1694 R² = 0,9965
0.8000 0.6000 0.4000 0.2000 0.0000 0.0000
0.0100
0.0200 0.0300 [PLA] (b/v)
0.0400
Hubungan [PLA] terhadap viskositas reduktif
Penentuan bobot molekul Persamaan garis: Y
18.4092X
0.1694
Viskositas intrinsik ([η]) = 0.1694 [η]
= k Mv
; k = 1.58×10-4
; a = 0.78 0.1694 = 1.58×10-4 (Mv)0.78 Mv
= 7672.63 g mol-1
0.0500
0.0600
12
Lampiran 3 Absorbansi larutan ibuprofena pada berbagai panjang gelombang (λ)
Absorbansi λmaks (nm) 221.6 0.478 Keterangan : a = Larutan ibuprofen dengan konsentrasi 10 ppm
13
Lampiran 4 Konsentrasi dan absorbansi larutan ibuprofen pada pembuatan kurva standar ibuprofen (λmaks = 221.6 nm) 1.00
Absorbansi
Y = 0,0437 X + 0,0475 R² = 0,9998
0.90
0.142 0.219 0.307 0.482 0.573 0.658 0.833 0.926
0.80
Absorbansi
[Ibuprofen] (ppm) 2.00 4.00 6.00 10.00 12.00 14.00 18.00 20.00
0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0
2
4
6
8
10
12
14
[Ibuprofen] (ppm)
16
18
20
22
14
Lampiran 5
Efisiensi enkapsulasi ibuprofen tersalutpolipaduan PLA-lilin lebah Massa
Formula
dalam
mikrokapsul
[Ibuprofen]
Efisiensi
ibuprofen (g)
A(g)
B(g)
Absorbansi
(ppm)
enkapsulasi (%)
pen1A
0.1509
0.4586
0.0261
0.366
7.294
42.47
pen2A
0.1503
0.3333
0.0260
0.403
8.135
34.69
pen3A
0.1503
0.3607
0.0259
0.530
11.039
51.14
pen4A
0.1569
0.4542
0.0270
0.594
12.492
66.97
pen1B
0.1523
0.5012
0.0269
0.431
8.772
53.66
pen2B
0.1552
0.4363
0.0256
0.478
9.839
54.02
pen3B
0.1537
0.3893
0.0266
0.537
11.204
53.34
pen4B
0.1519
0.4502
0.0255
0.490
10.121
58.82
pen1C
0.1505
0.5025
0.0252
0.450
9.216
61.05
pen2C
0.1506
0.5006
0.0268
0.491
10.154
62.97
pen3C
0.1550
0.4971
0.0265
0.483
9.959
60.26
pen4C
0.1535
0.4813
0.0256
0.556
11.631
71.23
Keterangan : A: massa total kapsul yang diperoleh B: massa kapsul yang digunakan untuk penentuan efisiensi mikroenkapsulsi
Contoh perhitungan (formula pen1A) : Y
= 0.0437 x + 0.0475
0.366 = 0.0437 x + 0.0475 X
= 7.2883
[ibuprofen]× fp× Efisiensi enkapsulasi =
1g A( g ) 1L × × Vol.ekstraksi× 1000mg 1000mL B( g ) ×100% massa.ibuprofen( g )
[7,2883ppm]× 10 × = = 42.47%
1g 1L 0,4586g × × 50mL × 1000mg 1000mL 0,0261g × 100% 0,1509g
15
Lampiran 6 Persentase rerata pelepasan ibuprofen dalam uji disolusi medium basa dari mikrokapsul tersalut polipaduan PLA-lilin lebah Mikrokapsul Formula 4A 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) Ulangan1 Ulangan2 0.00 6.67 12.31 14.95 17.39 17.25 15.49 16.34 13.80 14.21 13.49 13.08 14.53 15.05 16.54 13.96 15.33 14.00 12.85 13.94 14.31 13.74 12.77 16.00 13.40
0.00 6.55 11.76 16.53 15.08 15.67 15.83 18.59 17.67 14.08 13.70 15.90 14.86 14.43 14.75 16.61 14.14 15.22 13.32 15.20 14.00 14.65 13.15 13.73 14.11
Rerata persentase pelepasan ibuprofen (%b/b) 0.00 6.61 12.04 15.74 16.24 16.46 15.66 17.46 15.73 14.14 13.59 14.49 14.70 14.74 15.65 15.29 14.73 14.61 13.09 14.57 14.15 14.20 12.96 14.87 13.75
Mikrokapsul Formula 4C 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) Ulangan1 Ulangan2 0.00 10.92 10.32 14.47 15.50 16.62 15.63 17.32 20.66 16.47 13.56 17.42 14.78 16.51 14.88 15.49 14.11 14.12 12.47 14.74 14.21 13.16 13.92 13.20 14.57
0.00 7.93 13.98 14.12 14.91 16.03 16.71 15.35 17.33 15.54 14.52 16.34 13.62 14.13 17.11 14.75 15.01 15.77 14.51 14.61 15.55 12.98 15.27 12.55 14.75
Rerata persentase pelepasan ibuprofen (%b/b) 0.00 9.42 12.15 14.30 15.21 16.32 16.17 16.33 18.99 16.01 14.04 16.88 14.20 15.32 15.99 15.12 14.56 14.95 13.49 14.68 14.88 13.07 14.60 12.87 14.66
16
Lampiran 7 Pelepasan ibuprofen dalam mikrokapsul pada waktu t Mikrokapsul Formula 4A (Ulangan I) Bobot mikrokapsul (g)
0.2007
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
Absorbans
[Ibuprofen] (ppm)
0.0000 0.1083 0.1716 0.1998 0.2252 0.2216 0.2004 0.2078 0.1788 0.1816 0.1726 0.1670 0.1805 0.1843 0.1979 0.1705 0.1827 0.1683 0.1559 0.1652 0.1675 0.1609 0.1506 0.1794 0.1543
0.0000 1.4880 2.7154 3.2616 3.7535 3.6826 3.2735 3.4154 2.8549 2.9093 2.7343 2.6255 2.8880 2.9613 3.2238 2.6941 2.9306 2.6515 2.4103 2.5900 2.6349 2.5072 2.3086 2.8667 2.3795
Persentase pelepasan ibuprofen (%b/b) 0.00 6.67 12.31 14.95 17.39 17.25 15.49 16.34 13.80 14.21 13.49 13.08 14.53 15.05 16.54 13.96 15.33 14.00 12.85 13.94 14.31 13.74 12.77 16.00 13.40
Mikrokapsul Formula 4A (Ulangan II) Bobot mikrokapsul (g)
0.2008
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
Absorbans
[Ibuprofen] (ppm)
0.0000 0.1069 0.1654 0.2177 0.1996 0.2042 0.2042 0.2322 0.2200 0.1804 0.1749 0.1963 0.1840 0.1781 0.1799 0.1970 0.1710 0.1803 0.1605 0.1774 0.1646 0.1696 0.1543 0.1586 0.1609
0.0000 1.4620 2.5947 3.6069 3.2569 3.3468 3.3468 3.8883 3.6581 2.8856 2.7792 3.1931 2.9542 2.8407 2.8762 3.2072 2.7035 2.8833 2.5001 2.8265 2.5782 2.6751 2.3795 2.4623 2.5072
Persentase pelepasan ibuprofen (%b/b) 0.00 6.55 11.76 16.53 15.08 15.67 15.83 18.59 17.67 14.08 13.70 15.90 14.86 14.43 14.75 16.61 14.14 15.22 13.32 15.20 14.00 14.65 13.15 13.73 14.11
17
Lanjutan Mikrokapsul Formula 4C (Ulangan I) Bobot mikrokapsul (g)
0.2001
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
Absorbans 0.0000 0.1567 0.1719 0.1940 0.2036 0.2141 0.2014 0.2178 0.2515 0.2051 0.1730 0.2114 0.1826 0.1986 0.1807 0.1853 0.1703 0.1691 0.1519 0.1725 0.1661 0.1550 0.1610 0.1532 0.1647
[Ibuprofen] (ppm) 0.0000 2.4268 2.2701 3.1481 3.3350 3.5383 3.2924 3.6093 4.2620 3.3633 2.7414 3.4863 2.9282 3.2380 2.8904 2.9802 2.6893 2.6657 2.3322 2.7319 2.6089 2.3937 2.5096 2.3583 2.5806
Persentase pelepasan ibuprofen (%b/b) 0.00 10.92 10.32 14.47 15.50 16.62 15.63 17.32 20.66 16.47 13.56 17.42 14.78 16.51 14.88 15.49 14.11 14.12 12.47 14.74 14.21 13.16 13.92 13.20 14.57
[Ibuprofen] (ppm) 0.0000 1.7670 3.0819 3.0795 3.2167 3.4201 3.5289 3.2072 3.5833 3.1812 2.9424 3.2782 2.7059 2.7792 3.3326 2.8454 2.8667 2.9849 2.7201 2.7130 2.8620 2.3677 2.7603 2.2471 2.6184
Persentase pelepasan ibuprofen (%b/b) 0.00 7.93 13.98 14.12 14.91 16.03 16.71 15.35 17.33 15.54 14.52 16.34 13.62 14.13 17.11 14.75 15.01 15.77 14.51 14.61 15.55 12.98 15.27 12.55 14.75
Mikrokapsul Formula 4C (Ulangan II) Bobot mikrokapsul (g)
0.2006
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
Absorbans 0.0000 0.1227 0.1906 0.1904 0.1975 0.2080 0.2136 0.1970 0.2164 0.1957 0.1833 0.2007 0.1711 0.1749 0.2035 0.1783 0.1794 0.1855 0.1719 0.1715 0.1792 0.1537 0.1740 0.1475 0.1666
18
Lanjutan Contoh perhitungan (mikrokapsul formula 4A, ulangan 1, menit ke-15): % pelepasan ibuprofen = =
[ibuprofen] × fp ×
1g 1L × × Vol.bufer 1000mg 1000mL × 100% massa.mikrokapsul ( g ) mg 1g 1L 1,4880 × 10 × × × 900mL L 1000mg 1000mL × 100% 0,2007g
= 6.67%(b/b)
19
Lampiran 8 Pola pelepasan ibuprofen pada berbagai pendekatan kinetika Formula 4A
4C
Model kinetika Orde ke-0 Orde ke-1 Korsmeyer Peppas Orde ke-0 Orde ke-1 Korsmeyer Peppas
Persamaan regresi Q = 1.8040 t + 0.2774 Ln [A]t = -13.1199 t + 0.349962 Ln(y) = 0.9609 ln(x)-0.8884 Q = 4.0105 t + 0.19261 Ln [A]t = -11.0202 t + 0.2489 Ln(y) = 0.9578 ln(x)-0.9352
R2 0.9236 0.5290 0.9998 0.8052 0.4463 0.9988
