PENGEMBANGAN GRANUL GASTROMUKOADHESIF AMOKSISILLIN MENGGUNAKAN GUM ARAB, TRAGAKAN DAN GUM XANTHAN SERTA UJI PELEPASAN SECARA IN VITRO 1
2
1
Ririn , Faisal Attamimi , Nurlina , dan Sulasmi An Nur 1
1
Fakultas Farmasi, Universitas Muslim Indonesia, Makassar, email :
[email protected] 2 Fakultas Farmasi, Universitas Hasanuddin, Makassar
ABSTRAK Amoksisilin adalah salah satu antibiotik dari golongan β-laktam dan memiliki aktivitas spektrum luas dalam mengobatan berbagai infeksi mikroba, di antaranya Helicobacter pylori. Dalam penelitian ini amoksisilin trihidrat diformulasi menjadi granul mukoadesif untuk memperlama waktu tinggalnya di dalam lambung. Granul mucoadhesive dibuat dengan metode granulasi basah menggunakan gom arab, tragakan, dan gum xanthan sebagai polimer mukoadesif. Evaluasi granul dilakukan meliputi kecepatan alir, kadar air, kompressibilitas, wash-off test, dan uji pelepasan obat. Wash off test menunjukkan bahwa terdapat pengaruh variasi konsentrasi dan kombinasi gom arab, tragakan, dan gom xanthan terhadap formula mucoadhesive. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semua formula memenuhi persyaratan secara farmasetis, melepaskan zat aktif 100 % dalam waktu 3 jam dan bertahan selama 30 menit pada mukosa lambung. Kata Kunci : gastromukoadesif, amoksisilin, tragakan, gum xanthan, granul
PENDAHULUAN
beberapa polimer alam lainnya (5). Polimer mukoadhesif dapat mengembang pada jaringan dan tersambung melalui ikatan silang yang menjamin polimer cukup terbasahi oleh mukus sehingga dapat berpenetrasi (6). Sediaan gastromukoadesif dapat dibuat dalam bentuk, granul, kapsul, tablet matriks, pelet, dan mikrokapsul. Berdasarkan uraian di atas, maka akan dilakukan formulasi granul dan uji pelepasan amoksisilin menggunakan polimer gum arab, tragakan, dan gum xanthan dengan sistem mukoadhesif yang memiliki sifat farmaseutik yang baik.
Amoksisilin merupakan salah satu antibiotik golongan β-laktam dan berspekrum luas yang efektif mengobati berbagai macam infeksi yang disebabkan oleh mikroba, salah satunya adalah Helicobacter pylori. Amoksisilin merupakan antibiotik lini pertama untuk infeksi Helicobacter pylori, yang merupakan mikroba anaerob penyebab infeksi pada lambung yang menyebabkan berbagai kelainan seperti ulkus gastroduodenal, gastritis kronis aktif, serta gastritis atrofikan (1). Amoksisilin memiliki waktu paruh sekitar 1-1,5 jam dan bioavailabilitas yang rendah (2). Untuk bekerja secara efektif dalam membunuh Helicobacter pylori, maka amoksisilin harus memiliki konsentrasi yang efektif dan tinggal dalam waktu yang lama di dalam lambung. Oleh karena itu diperlukan perpanjangan ketersediaan agen lokal antibakteri agar dapat meningkatkan efektivitasnya dalam mengobati H. Pylori terkait tukak lambung (3). Salah satu sistem penghantaran obat yang dapat meningkatkan bioavalabilitas amoksisillin adalah sistem mukoadesif atau Gastroretentive Drug Delivery System (GRDDS). Sistem mukoadesif melekat pada sel epitel lambung atau mucus dan memperluas retensi lambung dengan meningkatkan perlekatan dan durasi kontak antara GRDDS dan membrane biologi (4). Beberapa polimer yang dapat digunakan sebagai polimer bioadhesif antara lain yang berasal dari alam seperti gum arab, tragakan dan
METODE PENELITIAN Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan adalah alat uji desintegrasi (Labindia), alat uji disolusi (Labindia), ayakan no 10 dan 16 (MBT), oven (Memmert), pH meter (Eutech Instrument), spektrofotometer UVVIS (Labindia), timbangan analitik (O-Hauss). Bahan-bahan yang digunakan antara lain amoksisilin trihidrat baku (Kimia Farma), amoksisilin trihidrat, etanol 96% , HCl pa (E-Merck), NaCl 0,9% (b/v), gum arab, gum xanthan, lem sianoakrilat, laktosa, lambung kambing, parafilm (Parafin film®), dan tragakan.
25
26
Majalah Farmasi dan Farmakologi, Vol. 17, No.1 – Maret 2013, hlm. 25 – 30 (ISSN : 1410-7031)
Formulasi Sediaan Granul Mukoadesif Formulasi sediaan granul gastromukoadesif menggunakan amoksisillin trihidrat, laktosa, gum arab, tragakan, gum xanthan, air suling dan alkohol. Granul gastromukoadesif dibuat dengan menggunakan metode granulasi basah dengan mencampurkan amoksisillin trihidrat, laktosa dan polimer kemudian ditambahkan dengan campuran air suling dan alkohol (1:1) sampai terbentuk massa granul basah. Massa granul diayak dengan ayakan 10 mesh dan dikeringkan dalam oven pada suhu 60 ⁰C selama 4 jam kemudian diayak dengan mesh 16, lalu dilakukan evaluasi Evaluasi Granul
yang sama dengan yang diambil sehingga volume medium selalu konstan. Sampel diukur absorbansinya pada λmax. Uji wash off Jaringan lambung kambing dilekatkan pada kaca objek dengan menggunakan lem sianoakrilat dan ujungnya dikunci dengan parafin film. Sebanyak 20 granul ditempelkan pada mukosa lambung secara merata, kemudian ditempatkan pada tabung kaca dan dimasukkan ke dalam alat uji desintegrasi. Alat digerakkan naik turun sebanyak 30 kali per menit. Media yang digunakan adalah cairan lambung buatan dengan suhu 37±0,5 °C. pengamatan granul yang melekat dilakukan setiap 30 menit dan dihitung setelah 2 jam.
Uji kadar air Kinetika pelepasan obat Granul dalam keadaan basah ditimbang, dicatat bobotnya (Wo), lalu dikeringkan, kemudian ditimbang kembali, dan bobot keringnya dicatat sebagai (Wt). Kadar air dihitung dengan rumus : %MC = (Wo-Wt)/Wt x 100% Uji sifat alir dan sudut diam Sebanyak 100 g granul dimasukkan ke dalam corong uji waktu alir. Penutup corong dibuka sehingga granul keluar dan ditampung pada bidang datar. Waktu alir granul dan sudut diamnya dicatat. Uji kerapatan sejati Bobot piknometer kosong dicatat (a), lalu diisi dengan parafin cair lalu ditimbang kembali (b). Kerapatan parafin cair 𝜌par dapat dihitung. 𝜌par =
b−a 25
Dalam satuan g/mL. Sejumlah gram granul dimasukkan ke dalam piknometer kosong, kemudian ditimbang (c), lalu parafin cair ditambahkan hingga penuh dan ditimbang kembali (d). Selanjutnya kerapatan sejati 𝜌grn dari granul dapat dihitung : 𝜌grn
𝑐−𝑎 = 𝜌 𝑑 − 𝑎 par
Untuk mengetahui mekanisme pelepasan dan kinetika pelepasan amoksisillin trihidrat digunakan model kinetika, nilai n, nilai r² untuk model orde nol, pertama, Higuchi, dan Korsmeyerpeppas. Pelepasan non-Fickian nilai n berada pada 0,5-1,0 sedangkan difusi Fickian n = 0,5. Pengamatan nilai r² tertinggi menunjukkan mekanisme pelepasan. HASIL DAN PEMBAHASAN Kandungan Lembab (Kadar Air) Granul Pembuatan granul mukoadesif dengan metode granulasi basah dengan lama pengeringan selama 4 jam di dalam oven belum cukup menghasilkan granul dengan kelembaban yang baik. Dari penelitian diperoleh bahwa kandungan kelembaban sediaan granul di atas 5%. Tabel 1. Hasil penentuan kandungan lembab granul mukoadhesif amoksisilin Formula
Kandungan lembab (%)
I
15,31
II
14,33
III
16,47
IV
15,59
Uji pelepasan in vitro Sejumlah tertentu granul dimasukkan ke dalam labu yang berisi larutan HCl 0,1 N sebanyak 900 mL. Pengaduk dayung diputar dengan kecepatan 50 rpm dan suhu medium dijaga konstan 37±0,5 ⁰C. Sampel obat yang terlepas ke dalam medium diambil pada menit ke 0, 30, 60, 90, 120, 150 dan 180. Setiap pengambilan sampel 5,0 mL, diganti dengan medium yang baru dengan volume
Kecepatan Alir dan Sudut Diam Granul Dari hasil uji kecepatan alir semua formula memenuhi syarat dimana hal ini menunjukkan bahwa keempat formula memiliki kecepatan alir yang baik dan masuk dalam kategori bebas mengalir. Persyaratan kecepatan alir granul adalah 4-10 g/detik.
27
Nilai sudut diam dipengaruhi oleh kecepatan alir. Sudut diam merupakan hasil tangensial dari sudut yang dibentuk oleh aliran serbuk. Secara teoritis, nilai sudut diam yang didapatkan merupakan nilai yang memenuhi syarat granul/serbuk yang baik, sebagaimana dipaparkan bahwa nilai sudut diam yang baik yaitu 200 – 400, di atas 500 akan sulit mengalir. Dari hasil penelitian dapat diketahui bahwa semua formula memiliki sudut diam yang memenuhi syarat. Tabel 2. Hasil penentuan kecepatan alir dan sudut granul mukoadhesif amoksisilin Sudut diam Kecepatan alir granul Formula (⁰) (g/detik)
% Disolusi
Ririn, dkk., Pengembangan Granul Gastromukoadesif Amoksisilin
160 140 120 100 80 60 40 20 0
FI F2 F3 F4
0
30 60 90 120 150 180 Waktu (Menit)
Gambar 1. Profil pelepasan amoksisilin dari granul mukoadhesif
I
5,20
18,48
II
4,57
19,87
Uji Wash Off
III
4,20
20,60
IV
4,97
19,62
Uji wash off merupakan salah satu uji yang dilakukan pada sistem penghantaran obat di dalam lambung secara mukoadhesif dengan melihat proses terjadinya pelekatan antara bahan polimer obat dengan permukaan mukosa atau mukus lambung. Proses mekanistik yang terlibat dalam mukoadhesi antara polimer dengan mukosa dapat dijelaskan dengan tiga tahap yaitu pembasahan dan pengembangan polimer sehingga terjadi kontak dengan jaringan biologis, interpenetrasi rantai polimer dan pembelitan rantai polimer dengan rantai musin, serta pembentukan ikatan kimia yang lemah antara rantai-rantai yang terbelit (7). Hasil penelitian menunjukkan bahwa 100% granul terlepas pada menit ke-30. Hal ini kemungkinan disebabkan karena viabilitas dari mukosa yang semakin rendah pada saat pengujian. Selain itu perbedaan daya lekat ini dapat disebabkan karena adanya perbedaan jumlah gugus karboksilat dari setiap polimer yang dapat membentuk ikatan hidrogen dengan mukus.
Densitas Sejati Granul Densitas sejati granul mukoadesif sebesar 0,82 kecuali pada formula III. Densitas sejati berhubungan dengan penambahan polimer dalam formulasi. Densitas sejati juga berpengaruh terhadap sedimentasi granul di dalam lambung. Semakin besar densitas sejati semakin cepat kecepatan sedimentasi granul sehingga mempercepat perlekatan granul pada mukosa lambung. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa densitas sejati yang diperoleh relatif besar. Dengan demikian granul yang diperoleh dapat dengan cepat berkontak dengan mukosa lambung. Tabel 3. Hasil penentuan mukoadhesif amoksisilin
densitas sejati granul
Tabel 4. Hasil uji wash off granul mukoadhesif amoksisilin
Formula
Densitas sejati (g/mL)
I
0,82
II
0,82
Waktu (menit)
III
0,68
IV
0,83
Pelepasan Amoksisillin Uji disolusi granul mukoadesif amoksisillin trihidrat dilakukan dengan menggunakan medium yang disesuikan dengan kondisi cairan di dalam lambung yaitu HCl 0,1 N yang dilakukan selama 3 jam dengan menggunakan metode dayung. Hasil yangdiperolehmenunjukkan bahwa amoksisillin trihidrat terlepas 100% dalam waktu 3 jam.
Wash off (%) granul yang melekat FI
F II
F III
F IV
0
100
100
100
100
30
0
0
0
0
Model Kinetika Pelepasan Amoksisilin Trihidrat Dari Sediaan Granul Mukoadhesif Kinetika pelepasan ditentukan berdasarkan persamaan untuk orde nol (persamaan garis lurus antara jumlah obat yang terlarut versus waktu) dan orde satu (persamaan garis lurus antara logaritma jumlah obat yang tidak terlarut 2 versus waktu), dengan membandingkan nilai (r ) yang didapat dari kedua orde tersebut. Kinetika pelepasanpada semua formula mengikuti orde
28
Majalah Farmasi dan Farmakologi, Vol. 17, No.1 – Maret 2013, hlm. 25 – 30 (ISSN : 1410-7031)
satu karena nilai r2yang dihasilkan lebih besar dibandingkan dengan orde nol, kecuali formula I. Selain itu, pelepasan obat juga ditinjau dari nilai n (Korsmeyer-Peppas) yaitu nilai eksponensial difusi. Nilai n kurang dari 0,45 menandakan bahwa mekanisme pelepasan berdasarkan difusi Fickian, sedangkan nilai n antara 0,45 dan 0,89 menandakan mekanisme pelepasan obat berdasarkan nonFickian atau anomalous diffusion. Pelepasan obat dengan mekanisme non-Fickian menunjukkan terjadinya pelepasan obat melalui gabungan antara difusi dan erosi, yang merupakan indikasi pelepasan obat dengan mekanisme lebih dari satu (8). Berdasarkan nilai n yang diperoleh, keempat formula memiliki nilai n yang kurang dari 0,45 mengindikasikan pelepasannya mengikuti hukum difusi Fickian. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian maka dapat disimpulkan bahwa semua formula hanya dapat melekat pada mukosa lambung selama 30 menit dan memenuhi syarat sifat farmaseutik yang baik tetapi kurang memiliki sifat adesifitas yang baik.
DAFTAR PUSTAKA 1. Marshall, B.J., Warren, J.R. 1984. Unidentified curved bacilli in the stomach of patients with gastritis and peptic ulceration. Lancet. Vol.5; 8390: 1311. 2. Sweetman, C.S. 2009. Martindale The Complete Drug Reference. 36th ed. Pharmaceutical Press. USA 3. Deshpande, A. 1996. Controlled-Release Drug Delivery Systems for Prolonged Gastric Residence : An overview. Drug Dev. Ind. Pharm. Volume 22(6), 531-539. 4. Laksmhi, 2012. Formulation and evaluation of gastroretentive mucoadhesive granules of amoxicillin trihydrate against H. pylori. JPR 2012, 5(6), 3692-3705. 5. Rajput, G.C. 2010. Stomach Specific Mucoadhesive Tablets As Controlled Drug Delivery System – A Review Work. 2010 Vol 1(1) : 3041. 6. Chowdary, K.P.R., Kamalakara, R.G. and Bhaskar, P. 2001. Mucoadhesive polymers– promising excipients for controlled release. Int. J. Pharma Excip., 2001; 2: 33-38. 7. Swarbrick, J. 2007. Encyclopedia of Pharmaceutical Technology. 3rd ed. Vol 1. Informa Health Care USA Inc. New York. 8. Abdou, H.M.J. 1989. Dissolution Bioavailability and Bioequivalence. Pennsylvania Mack Publishing Company.
Ririn, dkk., Pengembangan Granul Gastromukoadesif Amoksisilin
29
30
Majalah Farmasi dan Farmakologi, Vol. 17, No.1 – Maret 2013, hlm. 25 – 30 (ISSN : 1410-7031)
