SKRIPSI PENGARUH JUMLAH OBAT TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK NANOPARTIKEL ARTESUNAT-KARBOKSIMETIL KITOSAN

ADLN_Perpustakaan Universitas Airlangga

SKRIPSI PENGARUH JUMLAH OBAT TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK NANOPARTIKEL ARTESUNAT-KARBOKSIMETIL KITOSAN (Dibuat dengan Metode Gelasi Ionik dalam Larutan Etanol:Air)

MEIDA AYU KUSUMA

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS AIRLANGGA DEPARTEMEN FARMASETIKA SURABAYA 2015 Skripsi

Pengaruh jumlah obat ....

Meida Ayu Kusuma


SKRIPSI PENGARUH JUMLAH OBAT TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK NANOPARTIKEL ARTESUNAT-KARBOKSIMETIL KITOSAN (Dibuat dengan Metode Gelasi Ionik dalam Larutan Etanol:Air)

MEIDA AYU KUSUMA NIM: 051111072

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS AIRLANGGA DEPARTEMEN FARMASETIKA SURABAYA 2015 Skripsi


Meida Ayu Kusuma


LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH Demi perkembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui skripsi/karya ilmiah saya, dengan judul: PENGARUH JUMLAH OBAT TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK NANOPARTIKEL ARTESUNATKARBOKSIMETIL KITOSAN (Dibuat dengan Metode Gelasi Ionik dalam Larutan Etanol:Air) untuk dipublikasikan atau ditampilkan di internet atau media lain yaitu Digital Library Perpustakaan Universitas Airlangga untuk kepentingan akademik sebatas sesuai dengan Undang-Undang Hak Cipta. Demikian pernyataan persetujuan publikasi skripsi/karya ilmiah ini saya buat dengan sebenarnya.

Surabaya, 28 September 2015


Skripsi


Meida Ayu Kusuma


SURAT PERNYATAAN Saya yang bertanda tangan di bawah ini, Nama

: Meida Ayu Kusuma

NIM

: 051111072

Fakultas

: Farmasi

menyatakan dengan sesungguhnya bahwa hasil skripsi yang saya tulis dengan judul: PENGARUH JUMLAH OBAT TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK NANOPARTIKEL ARTESUNATKARBOKSIMETIL KITOSAN (Dibuat dengan Metode Gelasi Ionik dalam Larutan Etanol:Air) adalah benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Apabila di kemudian hari diketahui bahwa skripsi ini merupakan hasil dari plagiarisme, maka saya bersedia menerima sangsi berupa pembatalan kelulusan dan atau pencabutan gelar yang saya peroleh. Demikian surat pernyataan ini saya buat untuk dipergunakan sebagaimana mestinya. Surabaya, 28 September 2015


ii Skripsi


Meida Ayu Kusuma


Lembar Pengesahan

PENGARUH JUMLAH OBAT TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK NANOPARTIKEL ARTESUNATKARBOKSIMETIL KITOSAN (Dibuat dengan Metode Gelasi Ionik dalam Larutan Etanol:Air) SKRIPSI Dibuat untuk memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Airlangga 2015 Oleh : MEIDA AYU KUSUMA NIM : 051111072 Skripsi ini telah disetujui Tanggal,28 September 2015 oleh : Pembimbing Utama

Pembimbing Serta

Dra. Retno Sari, M.Sc, Apt

Dr. Dwi Setyawan, SSi.,M.Si.,Apt.

NIP. 196308101989032001

NIP. 197111301997031003 iii

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


KATA PENGANTAR Segala puji bagi Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

“PENGARUH

JUMLAH

OBAT

TERHADAP

KARAKTERISTIK FISIK NANOPARTIKEL ARTESUNATKARBOKSIMETIL KITOSAN (Dibuat Dengan Metode Gelasi Ionik dalam Larutan Etanol-Air)” ini dengan baik, sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana farmasi di Fakultas Farmasi Universitas Airlangga Surabaya. Pada kesempatan kali ini perkenankanlah saya sebagai penulis untuk menyampaikan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan skripsi ini, antara lain : 1. Dra. Retno Sari, M.Sc, Apt. sebagai pembimbing utama yang dengan sabar, sayang dan pengertian telah membimbing saya dalam menyelesaikan skripsi ini dari awal hingga akhir. 2. Dr. Dwi Setyawan, SSi., M.Si., Apt. sebagai pembimbing serta yang telah membimbing dan memberikan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini dari awal hingga akhir. 3.Drs.

Bambang

Widjaja,

M.Si

dan

Dewi

Melani

H.,S.Si.,M.Phil.,Ph.D. selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan saran dan pemahaman demi kesempurnaan skripsi ini. 4. Prof. Dr. Moh. Nasih,SE., MT., Ak. selaku Rektor Universitas Airlangga dan Dr. Hj. Umi Athijah, M.S., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Airlangga yang telah memberikan kesempatan belajar dan menempuh pendidikan program Sarjana di Fakultas Farmasi Universitas Airlangga.

iv Skripsi


Meida Ayu Kusuma


5. Dra. Hj. Esti Hendradi, Apt., M.Si, Ph.D sebagai Kepala Departemen Farmasetika yang telah memberikan kesempatan untuk mengerjakan skripsi di Laboratorium Teknologi Farmasi. 6. Mahardian Rahmadi, S.Si. M.Sc., Ph.D, Apt sebagai dosen wali yang telah mendampingi, serta para dosen dan guru yang telah mengajarkan ilmu pengetahuan selama perjalanan sarjana ini. 7. Ibu, Bapak dan Adik tersayang yang telah mencurahkan segalanya dan senantiasa membimbing, mendukung, memberi semangat serta memberikan doa restunya. 8. Seluruh staf karyawan Departemen Farmasetika, terutama Bapak Supriyono, Bapak Harmono, mbak Nawang, dan Ibu Arie atas kerjasamanya di laboratorium untuk menyelesaikan skripsi ini. 9. Tim Nano-Nanopartikel 2015 (Okta, Astrid dan Nissa) atas kerja sama, kebersamaan, dan keceriannya dalam menyelesaikan skripsi ini. 10. Era, Okta dan Faris yang selalu jadi tempat curhat, suka dan duka dari semester satu sampai akhirnya sarjana. 11. Teman-teman seperjuangan pejuang skripsi Tekfar yang senantiasa bekerja sama dan menghabiskan waktu bersama demi penyelesaian skripsi ini. 12. Keluarga CTM serta teman-teman angkatan 2011 yang selalu menghibur, membantu, memberikan do’a dan semangat, serta mengisi hari-hari selama di farmasi ini 13. Semua pihak yang telah membantu kelancaran skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

v Skripsi


Meida Ayu Kusuma


Semoga Allah SWT melimpahkan rahmat dan karunia-Nya atas segala kebaikan dan bantuan yang diberikan. Akhir kata, penulis mohon maaf atas segala keterbatasan dan kekurangan dalam penyusunan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan dan teknologi, terutama untuk bidang farmasi.

Surabaya, 28 September 2015

Penulis

vi Skripsi


Meida Ayu Kusuma


RINGKASAN PENGARUH JUMLAH OBAT TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK DAN EFISIENSI PENJERAPAN NANOPARTIKEL ARTESUNAT-KARBOKSIMETIL KITOSAN (Dibuat dengan Metode Gelasi Ionik dalam Larutan Etanol:Air) Meida Ayu Kusuma Nanopartikel didefinisikan sebagai dispersi partikel atau partikel padat dengan ukuran antara 10-1000 dan terdiri dari polimer dan bahan obat dimana obat dapat terjerap,terenkapsulasi atau tercampur dengan polimer. Nanopartikel memiliki keunggulan yaitu dapat meningkatkan bioavailabilitas obat sukar larut, penghantar obat tertarget, memperpanjang efek obat di jaringan dan meningkatkan stabilitas obat. Polimer yang dapat digunakan adalah polimer yang biodegradable dan biokompatibel seperti karboksimetil kitosan (KM kitosan). Km kitosan dapat membentuk nanopartikel dengan metode gelasi ionik melalui ikatan sambung silang antara gugus COO- pada KM kitosan dan kation Ca2+ dari CaCl2 sebagai penyambung silang. Namun, CaCl2 merupakan senyawa higroskopis yang dapat mengakibatkan hasil akhir nanopartikel tidak kering sempurna,sehingga proses gelasi ionik dilakukan dalam larutan biner-etanol air. Pada penelitian ini digunakan model bahan obat yaitu artesunat yang termasuk BCS kelas II, yang memiliki sifat sukar larut dalam air dan bioavailabilitasnya rendah.Oleh karena itu, dibuat nanopartikel artesunat yang diharapkan mampu meningkatkan bioavailabilitasnya. Dalam pembuatan nanopartikel terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi karakteristik nanopartikel yang dihasilkan, salah satunya adalah jumlah obat yang ditambahkan pada nanopartikel. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jumlah artesunat terhadap karakteristik fisik artesunat-KM kitosan yaitu bentuk, morfologi dan perolehan kembali artesunat. Pada penelitian vii Skripsi


Meida Ayu Kusuma


ini digunakan 4 jumlah artesunat yang berbeda yaitu 100mg(FD1), 125mg(FD2), 150mg(FD3) dan 175mg(FD4), dengan jumlah KM kitosan 500mg dan CaCl2 250mg. Nanopartikel artesunat-KM kitosan dibuat dengan metode gelasi ionik dengan penyambung silang CaCl2 dan dikeringkan dengan pengeringan semprot. Hasil pemeriksaan spektrum inframerah pada nanopartikel terlihat bahwa gugus OH/NH dan COO memiliki pita serapan yang lebih runcing dan mengalami pergeseran pada bilangan gelombang 3432,11-3434,41 cm-1 untuk OH/NH dan 1553,20-1558,52 cm-1 untuk gugus COO, hal ini menunjukkan adanya interaksi antara molekul KM kitosan dan CaCl2. Pada pemeriksaan jarak lebur nanopartikel artesunat-KM kitosan sudah tidak terlihat puncak endotermik dari artesunat,hal ini menunjukkan artesunat sudah terjerap dalam nanopartikel. Pemeriksaan nanopartikel dengan difraksi sinar X diketahui bahwa puncak-puncak dari kristalin artesunat sudah tidak terlihat pada sistem nanopartikel,muncul puncak baru yang menunjukkan adanya ikatan sambung silang antara KM kitosan dan CaCl2. Pemeriksaan ukuran dan morfologi nanopartikel menggunakan SEM menunjukkan partikel dihasilkan berbentuk bulat dan tidak berongga, tetapi ukurannya masih heterogen. Perolehan kembali artesunat FD1,FD2,FD3 dan FD4 berturut-turut adalah 41,99%, 58,82%, 56,32% dan 73,15%. Dari hasil uji statistik ANOVA satu arah yang dilanjutkan dengan uji HSD didapatkan harga sig < 0,05 menunjukkan ada perbedaan bermakna antar formula,hanya FD2 dan FD3 yang memiliki harga sig >0,05 . Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan jumlah artesunat dalam nanopartikel artesunat KM kitosan dapat meningkatkan perolehan kembali artesunat dalam nanopartikel Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa jumlah artesunat berpengaruh terhadap karakteristik fisik dan efisiensi penjerapan nanopartikel. Semakin meningkat jumlah artesunat dapat meningkatkan perolehan kembali artesunat dalam nanopartikel artesunat-KM kitosan. Namun perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui seberapa jauh kemampuan perolehan kembali artesunat dalam nanopartikel artesunat-KM kitosan dan perlu optimasi lagi tentang proses gelasi ionik sehingga didapatkan nanopartikel dengan ukuran yang homogen.

viii Skripsi


Meida Ayu Kusuma


ABSTRACT THE EFFECT OF ARTESUNAT AMOUNT ON PHYSICAL CHARACTERISTIC OF ARTESUNATE-CARBOXYMETHYL CHITOSAN NANOPARTICLES (Prepared by Ionic Gelation in Etanol:Aqueous Solution) Meida Ayu Kusuma Nanoparticles is defined as particles or a dispersion of solid particles with a size ranging from 10-1000 nm that consist of polymer and drugs in which drugs can be entrapped,encapsulated or mixed with polymer. Nanoparticles has advantages as controlled release system, targeted delivery system and can improve the bioavailability of poorly water soluble drugs. Biocompatible and biodegradable polymers such as carboxymethyl chitosan (CM chitosan) polymer can be used as nanoparticles matrix. This study use artesunat as model BCS class II drug which is difficult to dissolve in water and low bioavailability. Artesunat nanoparticles is expected to increase it’s solubility and bioavailability. The objective of this study was to investigate the effect of artesunate amount on physical characteristic of artesunatecarboxymethyl chitosan nanoparticles. Nanoparticles with different amount of artesunate were prepared by ionic gelation using CM chitosan as polymer and CaCl2 as cross linker in etanol:aqueous solution and dried by spray drying. The result showed that artesunate amount has effect on morphology and recovery of artesunate-carboxymethyl chitosan nanoparticles. Particle size of dried particles was heterogen and morphology of obtained particles were spherical. As the amount of artesunate increased,the drug efficiency increased. Keyword : Nanoparticles, Artesunate, Charboxymethyl chitosan, Ionic gelation.

ix Skripsi


Meida Ayu Kusuma


DAFTAR ISI

Halaman RINGKASAN .............................................................................. vii ABSTRAK .................................................................................... x DAFTAR ISI ................................................................................. xi DAFTAR TABEL ........................................................................ xiii DAFTAR GAMBAR .................................................................... xiv DAFTAR LAMPIRAN ................................................................ xv BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................. 1 1.1 Latar Belakang ............................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .......................................................... 4 1.3 Tujuan Penelitian ........................................................... 5 1.4 Manfaat Penelitian ......................................................... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................. 6 2.1 Nanopartikel .................................................................... 6 2.1.1Definisi Nanopartikel ............................................. 6 2.1.2Penggunaan Nanopartikel ....................................... 7 2.1.3Metode Pembuatan ................................................. 8 2.1.4Faktor yang Mempengaruhi Nanopartikel............... 13 2.2 Karboksimetil KItosan ................................................... 15 2.3 Kalsium Klorida ............................................................. 17 2.4 Artesunat ........................................................................ 17 BAB III KERANGKA KONSEPTUAL ...................................... 19 3.1 Uraian Kerangka Konseptual. ......................................... 19 3.2 Skema Kerangka Konseptual ......................................... 21 3.3 Hipotesis ........................................................................ 21 BAB IV METODE PENELITIAN ............................................... 22 4.1 Bahan dan Alat ............................................................... 22 4.1.1Bahan ..................................................................... 22 4.1.2Alat. ......................................................................... 22 4.2 Metodologi Penelitian .................................................... 22 4.2.1Pemeriksaan Bahan Baku ........................................ 22 4.2.2Rancangan Formula Nanopartikel .......................... 26 4.2.3Pembuatan Formula Nanopartikel .......................... 26 4.2.4 Pemeriksaan Karakteristik Fisik Nanopartikel ....... 28 4.2.5Penyajian Data ....................................................... 33 4.2.6Analisis Statistik...................................................... 35 BAB V HASIL PENELITIAN ................................................. 36 5.1 Identifikasi Bahan Baku ................................................. 36 5.1.1 Identifikasi Artesunat ........................................... 36 5.1.2 Identifikasi KM kitosan........................................ 37 x Skripsi


Meida Ayu Kusuma


5.2

Hasil Pemeriksaan Karakteristik Formula Nanopartikel Artesunat-:KM kitosan .............................. 38 5.2.1 Pemeriksaan Spektra Inframerah Nanopartikel Artesunat-:KM kitosan .............................. 38 5.2.2 Pemeriksaan Jarak Lebur Nanopartikel Artesunat-:KM kitosan .................................................... 39 5.2.3 Pemeriksaan Difraksi Sinar X Nanopartikel Artesunat-:KM kitosan .................................................... 40 5.2.4 Pemeriksaan Bentuk dan Morfologi Nanopartikel Artesunat-:KM kitosan .............................. 41 5.2.5 Pemeriksaan Kandungan Bahan Obat dan Perolehan kembali Nanopartikel Artesunat-:KM kitosan ............................................................................. 43 5.3 Analisis Data ................................................................... 46 BAB VI PEMBAHASAN ............................................................. 48 BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN ................................. 56 7.1 Kesimpulan ................................................................ 56 7.2 Saran .......................................................................... 56 DAFTAR PUSTAKA .................................................................... 57 LAMPIRAN .................................................................................. 61

xi Skripsi


Meida Ayu Kusuma


DAFTAR TABEL Tabel IV.1 V.1 V.2 V.3 V.4 V.5 V.6

Halaman Rancangan formula nanopartikel artesunat-KM kitosan .... 26 Pemeriksaan kualitatif artesunat ......................................... 36 Pemeriksaan kualitatif KM-kitosan .................................... 37 Hubungan konsentrasi artesunat dengan serapan pada panjang gelombang maks 230,99nm ................................. 44 Kandungan artesunat dalam nanopartikel .......................... 45 Perolehan kembali artesunat pada nanopartikel artesunat-KM kitosan ......................................................... 46 Hasil uji HSD perolehan kembali artesunat ....................... 47

xii Skripsi


Meida Ayu Kusuma


DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Nanosfer dan nanokapsul ...................................................... 6 2.2 Skema proses pengering semprot .......................................... 12 2.3 Rumus struktur KM kitosan .................................................. 16 2.4 Rumus struktur artesunat ....................................................... 18 3.1 Alur kerangka konseptual...................................................... 21 4.1 Alur penelitian ....................................................................... 25 4.2 Skema pembuatan nanopartikel artesunat-KM kitosan ......... 28 5.1 Spektra inframerah (A)artesunat, (B)KM kitosan, (C)nanopartikel kosong dan nanopartikel dengan perbandingan artesunat : KM kitosan (D)4:20, (E)5:20, (F)6:20, (G)7:20 .................................................................... 38 5.2 Termogram (A) artesunat, (B) KM kitosan, (C) nanopartikel kosong dan nanopartikel dengan perbandingan artesunat : KM kitosan (D) 4:20, (E) 5:20, (F) 6:20, (G) 7:20 .................................................................. 39 5.3 Difraktogram sinar X dari (A) artesunat, (B) KM kitosan, (C) CaCl2, (D) nanopartikel kosong dan nanopartikel dengan perbandingan artesunat : KM kitosan (E) 4:20, (F) 5:20, (G) 6:20, (H) 7:20 ........................................................ 40 5.4 Hasil SEM nanopartikel dengan pebandingan artesunat : KM kitosan (A) 4:20, (B) 5:20, (C) 6:20, (D) 7:20 pada perbesaran 5000X.................................................................. 41 5.5 Hasil SEM Nanopartikel dengan pebandingan artesunat : KM kitosan (A) 4:20, (B) 5:20, (C) 6:20, (D) 7:20 pada perbesaran 10.000X............................................................... 42 5.6 Spektra UV pengaruh bahan tambahan terhadap serapan artesunat ................................................................................ 43

xiii Skripsi


Meida Ayu Kusuma


DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1. Sertifikat analisis Karboksimetil kitosan .............................. 61 2. Sertifikat analisis artesunat ................................................... 62 3. Spektrum Inframerah Karboksimetil kitosan ........................ 63 4. Spektrum inframerah artesunat ............................................. 64 5. Hasil Pemeriksaan DTA KMkitosan dan Artesunat.............. 65 6. Hasil Pemeriksaan difraksi sinar X ....................................... 66 7. Hasil Pembuatan Formula Nanopartikel ............................... 72 8. Tabel ukuran nanopartikel .................................................... 73 9. Penentuan panjang gelombang maksimum artesunat ............ 74 10. Penentuan pengaruh bahan tambahan ................................... 76 11. Penentuan Kurva Baku artesunat .......................................... 77 12. Penetapan kadar artesunat dalam nanopartikel ..................... 79 13. Tabel dan contoh perhitungan kadar ..................................... 80 14. Tabel dan perhitungan perolehan kembali ............................ 81 15. Hasil statistic perolehan kembali artesunat ........................... 82 16. Tabel distribusi F probabilitas 0,05....................................... 85

xiv Skripsi


Meida Ayu Kusuma


BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Nanopartikel didefinisikan sebagai dispersi partikel atau partikel padat dengan ukuran antara 10-1000 nm. Nanopartikel berbasis polimer dibentuk dari polimer yang biokompatibel dan biodegradabel dimana obat terlarut, terjebak, terenkapsulasi atau tercampur dengan matriks nanopartikel (Yadav et al., 2012). Nanopartikel memiliki keunggulan yaitu dapat meningkatkan stabilitas obat, sebagai sistem pelepasan terkontrol dan sistem penghantaran tertarget (Mohanraj et al., 2006). Nanopartikel telah terbukti

menjadi

solusi

secara

teknologi

untuk

mengatasi

keterbatasan seperti kecepatan dissolusi yang rendah,dengan mengecilkan

ukuran

dan

meningkatkan

luas

permukaan,

meningkatkan availabilitas dari obat yang kelarutannya kecil, memiliki potensi sebagai pembawa untuk penghantaran obat untuk berbagai rute seperti oral,nasal dan ocular, mampu sebagai adjuvant yang baik bagi vaksin, menjadi penghantar obat tertarget, meningkatkan bioavailabilitas, memperpanjang efek obat di jaringan, membantu kelarutan obat pada penghantaran intravascular, dan meningkatkan stabilitas agen antiterapetik dari enzim pendegradasi (Date et al.,2010 ; Oliveira et al., 2013 ; Tiyaboonchai, 2003 ). Karboksimetil kitosan (KM kitosan) adalah polimer alam yang diperoleh dari reaksi kitosan dengan

monoklorasetat pada

kondisi basa. KM kitosan bersifat biokompatibel, biodegradabel, memiliki aktivitas antimikroba dan kemampuan membentuk film

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


2 (Mourya et al., 2010). Karakteristik yang signifikan dari KM kitosan adalah kelarutannya dalam air dibandingkan kitosan. Kelarutan KM kitosan dalam air meningkat karena adanya gugus karboksil, KM kitosan tidak hanya memiliki kelarutan di air yang baik,tetapi juga memiliki viskositas yang tinggi,volume hidrodinamik besar, tidak toksik dan memiliki kemampuan untuk membentuk lapisan fiber dan hidrogel (Farag et al., 2013). Nanopartikel KM kitosan dapat terbentuk melalui proses gelasi ionik antara gugus COO- dari KM kitosan dan Ca2+ dari CaCl2 sebagai cross linker . Gugus karboksimetil yang dimiliki KM kitosan akan menghasilkan ion negatif saat larut dalam air sehingga dapat terbentuk koloid nanopartikel dengan adanya cross linker CaCl2 (Luo et al., 2012 ; Mourya et al., 2010). Namun, CaCl2 merupakan senyawa higroskopis yang dapat menarik molekul H2O bebas di udara. Jika dalam proses gelasi ionik terdapat Ca2+ yang tidak berikatan dengan KM kitosan,Ca2+ akan mengikat H2O bebas di udara yang akhirnya menyebabkan nanopartikel yang dihasilkan tidak kering sempurna (Feriza, 2013). Hal ini dapat diatasi dengan penambahan etanol dalam larutan CaCl2. Etanol dapat merusak ikatan hidorgen antara KM kitosan dan air sehingga lebih banyak Ca2+ yang dapat berikatan dengan KM kitosan. Selain itu etanol dapat meningkatkan hidrofobisitas permukaan molekul KM kitosan yang menghasilkan interaksi intermolekular yang lebih kuat. (Luo et al., 2012). Gelasi ionik memiliki keuntungan

yaitu merupakan

metode sederhana yang pembuatannya tanpa menggunakan pelarut organik (Tyaboonchai, 2003).

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


3 Nanopartikel diketahui memiliki keterbatasan yaitu tidak stabil jika berada dalam media cair. Untuk mengatasi kekurangan tersebut, perlu dilakukan proses pengeringan sehingga dihasilkan nanopartikel kering yang stabil. Salah satu metode pengeringan yang dapat digunakan adalah pengeringan semprot (Tagne et al., 2006). Pengeringan semprot merupakan metode yang dapat mengubah sampel cair ke bentuk kering melalui penyemprotan ke ruangan berudara panas. Metode ini tergolong cepat, sederhana, mudah dan relatif murah untuk skala besar. Ukuran partikel yang dihasilkan dipengaruhi oleh ukuran nozzle, kecepatan penyemprotan, tekanan atomization, suhu inlet udara dan adanya crosslingking (Agnihotri et al., 2004; Kissel et al., 2006). Sifat nanopartikel yang dihasilkan dapat dipengaruhi oleh perbedaan rasio antara obat dan polimer. Meningkatnya kandungan obat pada

nanopartikel berbasis polimer dapat meningkatkan

efisiensi penjerapan (Boonsongrit et al., 2005). Peningkatan jumlah bahan obat pada nanopartikel ammonium gycyrrhizinate dengan polimer kitosan dapat meningkatkan ukuran partikel dan kandungan bahan obat (Wu et al., 2005). Artesunat merupakan turunan dari golongan artemisin yang berasal dari tanaman Artemisina annua (Hafid et al., 2011). Artesunat termasuk BCS kelas II yang menunjukkan sulit larut dalam air dan bioavailabilitasnya rendah (Gupta et al., 2013). Nanopartikel dengan basis polimer karboksimetil kitosan yang telah di

sambung

silang

memiliki

kemampuan

sebagai

sistem

penghantaran dengan pelepasan yang terkontrol, sehingga dapat memperbaiki profil farmakokinetik dari artesunat (Mourya et al.,

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


4 2010). Pembuatan nanopartikel artesunat-KM kitosan melalui gelasi ionik-pengeringan semprot dengan perbandingan obat polimer 4:20 telah menghasilkan nanopartikel yang bulat berongga dengan ukuran nanometer dan efisiensi penjerapan yang tinggi (Dhisiati, 2014) Berdasarkan hal tersebut pada penelitian ini akan dibuat nanopartikel artesunat-KM kitosan dengan jumlah obat yang berbeda menggunakan metode gelasi ionik dalam larutan biner etanol-air yang kemudian dikeringkan dengan metode pengeringan semprot. Nanopartikel KM kitosan-artesunat dibuat dengan jumlah bahan obat yang berbeda yaitu 100mg, 125mg ,150mg dan 175 mg dan jumlah polimer sebesar 500 mg sehingga perbandingan obat polimer adalah 4:20 ; 5:20 ; 6:20 dan 7:20 yang kemudian dilakukan karakterisasi fisik meliputi pemeriksaan spektra inframerah, jarak lebur, difraksi sinar x, bentuk, morfologi dan perolehan kembali artesunat dari nanopartikel artesunat-KM kitosan. 1.2 Rumusan Masalah Dari

latar

belakang

diatas

didapatkan

rumusan

masalah,bagaimana pengaruh jumlah artesunat terhadap 1. Ukuran dan morfologi dari nanopartikel artesunat-KM kitosan 2. Perolehan kembali artesunat pada nanopartikel artesunat-KM kitosan yang dibuat dengan metode gelasi ionik dalam larutan biner etanol-air dan dikeringkan dengan pengeringan semprot.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


5 1.3 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk menentukan 1. Ukuran dan morfologi nanopartikel artesunat-KM kitosan 2. Perolehan kembali artesunat pada nanopartikel artesunat- KM kitosan Dengan jumlah artesunat yang berbeda,dibuat dengan gelasi ionic dalam larutan etanol-air dan dikeringkan dengan pengeringan semprot. 1.4 Manfaat Penelitian Dari data penelitian akan didapatkan data ilmiah yang bermanfaat

untuk

pembuatan

sistem

bahan

obat

yang

bioavailabilitasnya rendah dengan menggunakan karboksimetil kitosan atau polimer lainnya sehingga dapat menghasilkan sistem pelepasan terkontrol yang dapat meningkatkan bioavailabilitas suatu obat.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1.

Nanopartikel

2.1.1 Definisi Nanopartikel Nanopartikel didefinisikan sebagai dispersi partikulat atau partikel padat dengan ukuran berkisar 10-1000 nm. Obat dapat larut, terjebak, terenkapsulasi atau bercampur dengan matriks nanopartikel. Berdasarkan metode dan preparasinya nanopartikel dibedakan menjadi nanosphere dan nanokapsul. Nanosphere adalah sistem matriks dimana obat terdispersi homogeny pada matriks. Nanokapsul adalah sistem dimana obat dikeliilingi oleh membran polimer (Mohanraj et al., 2006).

Gambar 2.1 Nanosfer (A) dan nanokapsul (B) (Fattal and Vauthier, 2007). Nanopartikel dengan optimasi fisikokimia dan biologis akan berikatan dengan sel lebih mudah daripada molekul yang lebih besar sehingga nanopartikel sering digunakan sebagai penghantar untuk obat dengan komponen bioaktif yang tersedia (Wilczewska et al ., 2012) .

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


7 2.1.2 Penggunaan Nanopartikel Nanopartikel memiliki peran khusus pada penghantaran obat tertarget karena sifat dari ukurannya. Nanopartikel memiliki waktu paruh panjang dan dapat menjebak lebih banyak obat. Nanopartikel dari polimer yang biodegradabel dan biokompatibel adalah kandidat yang baik untuk pembawa obat,karena dapat diadsobsi secara utuh di saluran cerna setelah pemberian peroral (Wu et al ., 2005). Nanopartikel telah terbukti menjadi solusi secara teknologi untuk mengatasi keterbatasan seperti kecepatan dissolusi yang rendah,dengan mengecilkan ukuran dan meningkatkan luas permukaan,

meningkatkan

availabilitas

dari

obat

yang

kelarutannya kecil, memiliki potensi sebagai pembawa untuk penghantaran obat untuk berbagai rute seperti oral,nasal dan ocular, mampu sebagai adjuvant yang baik bagi vaksin, menjadi penghantar

obat

tertarget,

meningkatkan

bioavailabilitas,

memperpanjang efek obat di jaringan, membantu kelarutan obat pada penghantaran intravascular, dan meningkatkan stabilitas agen antiterapetik dari enzim pendegradasi (Date et al.,2010 ; Oliveira et al., 2013 ; Tiyaboonchai, 2003 ). Nanopartikel berbasis polimer memiliki manfaat spesifik yaitu dapat meningkatkan stabilitas obat dan menghasilkan sistem yang dapat mengontrol pelepasan dari obat (Mohanraj et al., 2006).

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


8 2.1.3

Metode Pembuatan Nanopartikel

2.1.3.1 Gelasi Ionik Metode polielektrolit

ini dengan

menggunakan proses

berupa

penyambung kompleksasi

silang antara

polielektrolit yang berbeda muatan. Kompleksasi tersebut membentuk membran kompleks polielektrolit pada permukaan partikel sehingga terjadi peningkatan kekakuan (Swarbrick, 2007). Penyambung silang yang sering digunakan adalah kalsium klorida (CaCl2), glutaraldehid, natrium tripolifosfat (Na TPP), natrium hidroksida (NaOH), dan formaldehid (Ko et al., 2002; Sinha et al., 2004). Metode pembuatan ini merupakan metode yang sederhana dalam suasana cair. Nanopartikel KM kitosan dapat terbentuk melalui proses gelasi ionik antara gugus COO- dari KM kitosan dan Ca2+ dari CaCl2 sebagai cross linker. Gugus karboksimetil yang dimiliki KM kitosan akan menghasilkan ion negatif saat larut dalam air sehingga dapat terbentuk koloid nanopartikel dengan adanya cross linker CaCl2 (Luo et al., 2012 ; Mourya et al., 2010). Namun, CaCl2 merupakan senyawa higroskopis yang dapat menarik molekul H2O bebas di udara. Jika dalam proses gelasi ionik terdapat Ca2+ yang tidak berikatan dengan KM kitosan,Ca2+ akan mengikat H2O bebas di udara yang akhirnya menyebabkan

nanopartikel

yang

dihasilkan

tidak

kering

sempurna (Feriza, 2013). Hal ini dapat diatasi dengan penambahan etanol dalam larutan CaCl2. Etanol dapat merusak ikatan hidorgen antara KM kitosan dan air sehingga lebih banyak Ca2+ yang dapat berikatan dengan KM kitosan. Selain itu etanol

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


9 dapat meningkatkan hidrofobisitas permukaan molekul KM kitosan yang menghasilkan interaksi intermolekular yang lebih kuat. Konsentrasi etanol sebesar 30% merupakan penggunaan optimal yang dapat menghasilkan koloid homogen, speris dan permukaan yang halus (Luo et al., 2012). Kecepatan pengadukan merupakan faktor penting dalam pembentukan nanopartikel. Peningkatan kecepatan pengadukan mengakibatkan distribusi ukuran partikel semakin sempit dan masih terbentuk agregat. Adanya peningkatan gaya geser membantu meningkatkan monodispersi. Namun, pengadukan yang intens dapat menghancurkan gaya repulsif antar partikel dan mengakibatkan agregasi partikel (Fan et al., 2012). 2.1.3.2 Pengeringan Semprot Nanopartikel diketahui memiliki keterbatasan yaitu tidak stabil jika berada dalam media cair. Untuk mengatasi kekurangan tersebut, perlu dilakukan proses pengeringan sehingga dihasilkan nanopartikel kering yang stabil. Salah satu metode pengeringan yang dapat digunakan adalah pengeringan semprot (Tagne et al., 2006). Pengeringan semprot merupakan metode yang dapat mengubah sampel cair ke bentuk kering melalui penyemprotan ke ruangan berudara panas. Metode ini tergolong cepat, sederhana, mudah dan relative murah untuk skala besar. Ukuran partikel yang dihasilkan dipengaruhi oleh ukuran nozzle, kecepatan penyemprotan, tekanan atomization, suhu inlet udara dan adanya crosslingking (Agnihotri et al., 2004; Kissel et al., 2006). Ada 4 tahap utama dalam metode penggeringan semprot.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


10 a)

Atomisasi Sampel Proses atomisasi akan mengubah sampel ke dalam bentuk tetesan-tetesan kecil (Agnihotri et al., 2004). Proses ini dibantu dengan beberapa teknik yang membuatnya terbagi menjadi beberapa macam atomizer antara lain rotary atomizer, di mana pada atomizer tipe ini terdapat cakram berputar yang mampu membentuk tetesan droplet; pressure atomizer yang membentuk tetesan droplet dengan memberi tekanan pada atomizer; dan two fluid nozzle yang memungkinkan adanya kontak antara udara dan sampel sehingga terjadi pemecahan sampel ke dalam bentuk tetesan droplet. Proses atomisasi ini berdampak langsung terhadap ukuran partikel yang terbentuk (Kissel et al., 2006). Pemilihan atomizer tergantung viskositas dari larutan yang dimasukkan serta karakteristik produk yang diinginkan. Cakram berputar pada rotary atomizer dapat digunakan untuk cairan yang sangat kental sehingga memungkinkan untuk membentuk partikel kecil. Sedangkan two-fluid nozzles biasanya memiliki diameter internal antara 0,5 dan 1,0 μm, sehingga membentuk partikel dengan diameter kurang dari 10 μm (Kissel et al., 2006). Selain itu, semakin tinggi energi pada atomizer yang digunakan, akan terbentuk tetesan yang lebih halus. Ukuran partikel akan semakin meningkat bila viskositas, tegangan permukaan cairan awalnya tinggi, dan feed rate yang tinggi (Gharsallaoui et al., 2007).

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


11 b)

Kontak tetesan dengan udara Dalam ruang pengeringan, tetesan kecil yang sudah terbentuk akan bertemu dengan udara panas dan dalam beberapa detik sebanyak 95% air yang berada dalam droplet akan mengalami evaporasi (Patel et al., 2009).

c)

Evaporasi Pelarut Dengan bentuk tetesan kecil dan adanya suhu yang tinggi, akan memudahkan terjadinya evaporasi pelarut dengan cepat dari permukaan droplet dan saat kandungan air dalam permukaan droplet sudah mencapai batas minimumnya, droplet ini akan berubah menjadi partikel kering (Agnihotri et al., 2004; Patel et al., 2009).

d)

Pemisahan produk kering dari udara. Dalam tahap ini produk kering akan memisah dengan dibantu adanya udara sejuk di area siklon yang terletak di luar pengering. Sebagian besar partikel padat tertampung, sementara partikel yang lebih halus melewati siklon untuk dipisahkan dari udara pengering. Pemisahan ini berdasar pada perbedaan densitas (Patel et al., 2009; Gharsallaoui et al., 2007). Alat pengering semprot terdiri atas tanki sampel, rotary atau nozzle atomizer, pemanas udara, ruang pengeringan, dan siklon untuk memisahkan serbuk dari udara.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


12

Gambar 2.2 Skema proses pengering semprot (Agnihotri et al., 2004). Faktor yang mempengaruhi pembentukan mikropartikel dengan metode spray drying, antara lain : a. Ukuran nozzle Pada pembuatan mikropartikel dengan polimer chitosan didapatkan hasil dengan meningkatnya ukuran nozzle maka makin meningkat juga ukuran partikel yang dihasilkan (He et al., 1999). b. Kecepatan Pompa Ukuran mikropartikel yang dibuat dengan kondisi pump rate tinggi, menghasilkan ukuran partikel yang lebih besar karena droplet yang dihasilkan lebih besar dibandingkan pump rate yang rendah (He et al., 1999).

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


13 c. Kecepatan Udara Ukuran mikropartikel akan meningkat seiring dengan menurunnya flow rate. Oleh karena itu, mikropartikel dengan ukuran yang kecil dibuat dengan flow rate yang lebih besar (He et al., 1999). d. Suhu udara masuk Suhu inlet hanya mempunyai sedikit pengaruh terhadap ukuran partikel. Ketika suhu dirubah dari 140°C ke 180°C, karakteristik partikel hampir sama dan ukuran partikel hanya berkurang sedikit (He et al., 1999). Yang perlu diperhatikan dalam metode ini, adalah adanya suhu tinggi (sekitar 120C – 150C) untuk terjadinya evaporasi. Dengan demikian bahan obat harus bersifat tahan panas serta perlu diperhatikan adanya penggunaan pelarut organik yang dapat meledak pada suhu tinggi dan membutuhkan perbaikan yang mahal. Untuk meminimalkan degradasi komponen yang sensitif terhadap panas, droplet hanya akan berada dalam waktu yang pendek di dalam pengeringan semprot (Williams and Vaughn, 2007). 2.1.4 Faktor yang Mempengaruhi Nanopartikel a) Berat Molekul Polimer Meningkatnya berat molekul polimer mengakiatkan peningkatan viskositas larutan polimer dan membentuk ikatan yang

Skripsi

kuat.

Berat

molekul

yang


terlalu

tinggi

dapat

Meida Ayu Kusuma


14 mengakibatkan polimer kurang terlarut dalam pelarutnya (Ko et al., 2002). b) Konsentrasi Polimer Ukuran nanopartikel akan meningkat jika konsentrasi polomer ditingkatkan. Hal ini disebabkan, kandungan polimer yang terkandung dalam droplet larutan pada volume yang sama lebih banyak seiring dengan meningkatnya konsentrasi polimer ( He et al., 1999). c) Rasio Obat-Polimer Untuk

menghasilkan

ukuran

partikel

yang

lebih

kecil,maka dapat dilakukan dengan meningkatkan perbandingan bahan obat-polimer.

Besarnya

efisiensi enkapsulasi

akan

mengakibatkan peningkatan terhadap kandungan bahan obat. Berdasarkan hal tersebut, dapat dinyatakan bahwa untuk memanipulasi ukuran partikel dapat dilakukan dengan cara mengatur perbandingan bahan obat dengan polimer (Rastogi et al., 2006; Swarbrick, 2007). Pada

pengamatan

menggunakan

kandungan bahan aktif pada

SEM,meningkatnya

nanopartikel berbasis polimer

menunjukkan permukaan nanopartikel yang lebih kasar (Sinha et al.2004). Efisiensi penjerapan bahan obat meningkat dengan meningkatnya konsentrasi bahan obat (Boonsongrit et al, 2005). d) Jenis Penyambung Silang Aktivitas dalam proses sambung silang ionik akan berbeda jika karakteristik anion dari penyambung silang juga berbeda. Hal itu dapat memengaruhi morfologi nanopartikel yang

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


15 dihasilkan serta pelepasan bahan obat dari nanopartikel (Shu and Zhu, 2000). e) Jumlah Penyambung Silang Jumlah penyambung silang yang terlalu kecil akan menyebabkan nanopartikel yang dihasilkan menjadi rapuh atau mudah pecah sehingga dapat memengaruhi laju pelepasan nanopartikel yang dibuat. Kadar penyambung silang yang terlalu besar juga dapat membentuk nanopartikel yang tidak homogen (Jin et al., 2009; Ko et al., 2002). f) Waktu Kontak dengan Penyambung Silang Kandungan bahan obat dalam nanopartikel dan pelepasan bahan obatnya dapat dipengaruhi oleh waktu kontak dengan penyambung silang. Waktu kontak dengan penyambung silang yang lama akan mengakibatkan peningkatan kandungan bahan obat dalam nanopartikel karena sempurnanya reaksi penyambung silang (Ko et al., 2002). 2.2.

Karboksimetil Kitosan Karboksimetil kitosan (KM kitosan) merupakan turunan kitosan yang memiliki gugus hidrofil tambahan yaitu gugus karboksimetil. kemudahannya

KM

kitosan

untuk

telah

banyak

disintesis,bersifat

diteliti

karena

ampholytic

dan

memungkinkan untuk banyak aplikasi. Karakteristik yang signifikan dari KM kitosan adalah kelarutanya dalam air. Dibandingkan dengan kitosan,kelarutan KM kitosan di air terlihat meningkat karena adanya gugus karboksil. KM kitosan dapat larut

Skripsi

di

larutan

asam,basa

maupun


netral

ketika

Meida Ayu Kusuma

DS


16 karboksimetilasi dari kitosan adalah lebih dari 60%. (Mourya et al., 2010).

Gambar 2.3 Rumus Struktur KM kitosan Karboksimetil kitosan dapat dihasilkan dari beberapa metode antara lain reduksi alkil dimana gugus NH2 dari kitosan bereaksi dengan gugus karbonil dari aldehid-asam glikosilat dan dihidrogenasi oleh reaksi dengan NaBH4 untuk membentuk NKarboksimetil kitosan. Dengan metode ini gugus karboksimetil akan menempati posisi dari atom N. Namun, reaktifitas aldehid sangat

tinggi

sehingga

menyebabkan

di-substitusi

N-

Karboksimetil kitosan (N,N-di Karboksimetil kitosan). Metode lainnya adalah alkilasi langsung,metode ini menggunakan monohalocarboxylic acids sebagai asam monoklorasetat untuk membentuk N-karboksialkil and O-karboksialkil kitosan (Mourya et al., 2010). Nanopartikel sebagai sistem penghantaran terkontrol didapatkan melalui gelasi ionik dari KM kitosan dengan Ca2+. Nanopartikel yang dihasilkan memiliki distribusi ukuran sekitar

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


17 200-300 nm dan indeks polidispersitas (PI) lebih kecil dari 0,1. PI yang kecil mengindikasikan dispersi yang homoogen dari nanopartikel KM kitosan. (Mourya et al., 2010). 2.3.

Kalsium Klorida Kalsium klorida memiliki rumus kimia CaCl2 dengan berat molekul 110,98. Kalsium klorida berbentuk serbuk kristal, granul putih atau tidak berwarna dan higroskopis. Larut dalam 0,25 bagian air dan mudah larut (1-10 bagian) dalam etanol, dan dalam etanol mendidih; sangat mudah larut dalam air panas (<1 bagian) (Budavari, 2001; Depkes RI., 1995; Rowe et al., 2009). Kalsium klorida (CaCl2) merupakan kation divalen (Ca2+) yang dapat membentuk kompleks dengan O-Karboksimetil kitosan, pada pembuatan droplet hydrogel untuk nanopartikel (Jayakumar et al., 2010).

2.4.

Artesunat Artesunat merupakan turunan dari golongan artemisin yang berasal dari tanaman Artemisina annua (Hafid et al., 2011). Artesunat memiliki aktivitas untuk penghambatan plasmodium valcifarum dan P.vivax pada penderita malaria dan memiliki aktivitas potensial dalam menghambat proliferasi sel kanker melalui kemampuan untuk menginduksi sel agar mengalami apoptosis Artesunat memiliki onset terapi yang cepat setelah mengalami

biotransformasi

menjadi

dihidroartemisin,tetapi

artesunat dieliminasi dengan cepat setelah dikonsumsi,hanya 6 jam setelah pemakaian peroral (Meng et al., 2014).

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


18

Gambar 2.4 Rumus struktur artesunat Artesunat berbentuk serbuk halus berwarna putih,tidak berbau dan hampir tidak berasa. Artesunat sukar larut dalam air,sangat larut dalam diklorometana R, larut dalam etanol (~750 g/L)

TS

dan

aseton

R.

BM

384,4

(Budavari,2001;

Sweetman.,2009). Titik leleh artesunat berkisar antara 131135C,sedangkan titik didihnya pada 507,12C (pada 760 mmHg). Densitasnya 1,32 g/cm3; indeks refraksinya Dn20 1,54. Artesunat adalah antimalaria poten terhadap darah schizonticidal yang aktif membasmi Plasmodium falciparum. Artesunat termasuk BCS kelas II yang menunjukkan sulit larut dalam air dan bioavailabilitasnya rendah (Gupta et al., 2013).

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


BAB III KERANGKA KONSEPTUAL 3.1 Uraian Kerangka Konseptual Nanopartikel artesunat-KM kitosan terdiri dari artesunat sebagai bahan obat dan KM kitosan sebagai polimer.

Artesunat

merupakan obat golongan BCS kelas II yang memiliki kelarutan dan biavailabilitasnya rendah (Gupta et al., 2013) sedangkan KM kitosan merupakan polimer yang biokompatibel, biodegradable dan lebih larut dalam air dibandingkan dengan kitosan ( Mourya et al., 2010). Nanopartikel dibentuk melalui proses COO- dari KM kitosan dan Ca

2+

gelasi ionik antata gugus

dari CaCl2 sebagai penyambung

silang (Mourya et al., 2010). Pada proses gelasi ionik ada ca2+ bebas yang dapat menyebabkan hasil akhir nanopartikel tidak kering sempurna, untuk mengatasi hal tersebut proses gelasi ionik dilakukan dalam larutan etanol-air (Feriza, 2013 ; Luo et al., 2012) . Nanopartikel bersifat tidak stabil jika berada dalam media cair, sehingga diperlukan suatu proses pengeringan untuk memperbaiki stabilitasnya,salah satu metode pengeringan yang dapat digunakan adalah pengeringan semprot (Tagne et al., 2006). Pembentukan nanopartikel dipengaruhi oleh berbagai faktor salah satunya adalah perbedaan jumlah obat. Perbedaan jumlah obat dapat mempengaruhi karakteristik fisik dari nanopartikel yang dihasilkan. Pengaturan ukuran partikel dapat dilakukan dengan cara mengatur perbandingan bahan obat dengan polimer (Rastogi et al., 2006;

Skripsi

Swarbrick,

2007).

Peningkatan


jumlah

obat

akan

Meida Ayu Kusuma


20 meningkatkan efisiensi penjerapan, ukuran partikel dan kandungan bahan obat (Boonsongrit et al., 2005 ; Wu et al., 2005). Pada Penelitian ini akan dibuat Nanopartikel artesunat-KM kitosan dengan 4 jumlah artesunat yang berbeda : 100 mg , 125mg, 150 mg dan 175 mg dengan jumlah polimer 500 mg dan CaCl 2 250 mg, sehingga dapat diketahui pengaruh jumlah artesunat dalam pembentukan nanopartikel artesunat- KM kitosan dengan metode gelasi ionik dalam larutan biner etanol-air yang selanjutnya dikeringkan dengan pengeringan semprot terhadap karakteristik fisik nanopartikel yang terbentuk.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


21 3.2 Skema Kerangka Konseptual

Artesunate BCS klas II  kelarutan dan Bioavailabilitas rendah (Gupta et al.,2013)

CaCl2  kation divalen (Ca2+) , dapat membentuk komplek dengan COOCmkitosan (Mourya et al., 2010)  Kelebihan Ca2+  nanopartikel basah setelah pengeringan (Feriza, 2013).

Km kitosan  Biokompatibel  Biodegradable  Lebih larut air daripada kitosan (Mourya et al.,2010) Interaksi sambung silang gelasi ionik dalam larutan etanol:air –pengeringan semprot dipengaruhi

Sistem nanopartikel artesunate-Km kitosan dibuat dengan perbedaan jumlah obat

Sistem pelepasan terkontrol ( Mourya et al., 2010)

Jumlah obat Konsentrasi polimer Berat Molekul polimer Jenis penyambung silang  Jumlah penyambung silang    

Berpengaruh pada

Morfologi, Efisiensi penjerapan

Peningkatan jumlah bahan obat pada nanopartikel dapat meningkatkan ukuran partikel dan kandungan bahan obat ((Boonsongrit et al., 2005 ; Wu et al., 2005).

Semakin banyak artesunat yang digunakan akan meningkatkan kandungan bahan obat dalam nanopartikel dan perolehan kembali artesunat akan semakin besar.

Gambar 3.1 Alur Kerangka Konseptual 3.3 Hipotesis Meningkatnya jumlah artesunat yang digunsksn dalam pembuatan nanopartikel artesunat-KM kitosan akan meningkatkan kandungan

Skripsi

dan

perolehan


kembali

artesunat.

Meida Ayu Kusuma


BAB IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1.

Bahan dan Alat

4.1.1. Bahan Bahan-bahan yang digunakan adalah artesunat (Goldliloo Pharmaceutical);etanol pro analisis (EMSURE®); karboksimetil kitosan (derajat substitusi 81,9%, derajat deasetilasi 96,5%, viskositas 1% 22 mpa.s, China Eastar Group Co., Ltd.); CaCl2.2H2O pro analysis (Merck);Metanol;aquadest. 4.1.2. Alat Spray Dryer (SD-basic Lab Plant UK Ltd. Type SD B09060019); Neraca analitik (Mettler Toledo AL 204); Spektrofotometri UV-Vis ( Cary WinUV Ver.1.00 ( 9 ) c) ; Spektrofotometer

FT-IR

(Jasco

FT-IR/5300);

Differential

Thermal Apparatus (Mettler Toledo FP-65 DTA P-900 Thermal); Digital Viscosimeter (Brookfield Viscosimeter DV-II) ;XRD; Ultrasonic (LC-60H); dan Scanning Electron Microscopy (inspect S50 Tipe FP 2017/12). 4.2.

Metodologi Penelitian

4.2.1. Pemeriksaan Bahan Baku Pemeriksaan dilakukan terhadap bahan baku yang bertujuan untuk memastikan bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian telah memenuhi ketentuan yang tertera pada pustaka.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


23 4.2.1.1 Identifikasi Artesunat a. Pemeriksaan Organoleptis Pemeriksaan organoleptis dilakukan terhadap bentuk, warna, rasa, dan bau kemudian dibandingkan dengan pustaka. b. Pemeriksaan Jarak Lebur Jarak lebur ditentukan dengan alat Differential Thermal Apparatus (DTA). Pemeriksaan titik lebur kitosan dilakukan pada suhu 50°-300° C dengan kecepatan kenaikan suhu 10° C per menit, hasil termogram yang diperoleh dibandingkan dengan pustaka. c. Pemeriksaan Spektra Inframerah Spektra inframerah Artesunat dibuat dengan metode cakram KBr. Artesunat digerus hingga homogen, kemudian dimasukkan ke dalam pengering hampa udara, selanjutnya dicetak dengan penekan hidrolik ad diperoleh cakram transparan. Selanjutnya diperiksa spektranya pada rentang bilangan gelombang 4000-400 cm-1 dan hasil spektra bahan dibandingkan dengan spektra inframerah Artesunat pembanding. 4.2.1.2

Identifikasi KM kitosan

a. Pemeriksaan Organoleptis Pemeriksaan organoleptis dilakukan terhadap bentuk, warna, rasa, dan bau kemudian dibandingkan pustaka. b. Pemeriksaan Jarak lebur Ditentukan

menggunakan

alat

Different

Thermal

Apparatus (DTA). Pemeriksaan titik lebur kitosan dilakukan pada suhu 50°-300° C dengan kecepatan kenaikan suhu 10° C per

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


24 menit, hasil termogram yang diperoleh dibandingkan dengan pustaka. c. Pemeriksaan Spektra Inframerah Spektra inframerah KM kitosan diperoleh dengan metode cakram KBr. KM kitosan digerus hingga homogen, kemudian dimasukkan ke dalam pengering hampa udara, selanjutnya dicetak dengan penekan hidrolik ad diperoleh cakram transparan. Selanjutnya

diperiksa

spektranya

pada

rentang

bilangan

gelombang 4000-400 cm-1 dan hasil spektra bahan dibandingkan dengan spektra inframerah KM kitosan pembanding. d. Pemeriksaan Viskositas Dibuat larutan KM kitosan 1% b/v dalam aquadest. Kemudian diukur viskositasnya dengan Viscotester (Brookfield Digital

Model

DV-II).

selanjutnya

hasil

pemeriksaan

dibandingkan dengan viskositas KM kitosan pada sertifikat analisis dari bahan.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


25 Pemeriksaan Bahan Baku (karboksimetil kitosan,artesunate) Pembuatan nanopartikel dengan jumlah artesunate yang berbeda. FD1 = 100mg, FD2 = 125 mg, FD3 = 150mg, FD4 = 175 mg

Pengeringan nanopartikel dengan pengeringan semprot suhu 100°C, laju pompa skala 3, ukuran nozzle 1µm, dan tekanan 2 bar (Feriza, 2013).

Karakterisasi nanopartikel, meliputi pemeriksaan : a. Spektra inframerah b. Titik Lebur c. difraktogram sinar X d. Bentuk dan morfologi nanopartikel menggunakan SEM e. Ukuran nanopartikel menggunakan delsa nano f. Kandungan dan efisiensi penjerapan

Analisis Data

Gambar 4.1. Alur Penelitian

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


26

4.2.2.

Rancangan Formula Nanopartikel Nanopartikel dibentuk melalui metode gelasi Ionik dengan penyambung silang CaCl2 dalam larutan biner etanol-air yang dikeringkan dengan metode pengeringan semprot. masingmasing formula nanopartikel dibuat dengan jumlah artesunat yang berbeda-beda. Tabel IV.1 Rancangan Formula nanopartikel Artesunat-KM kitosan Nama Bahan

Fungsi

FD1

FD2

FD3

FD4

Artesunat

Bahan Obat

100 mg

125 mg

150 mg

175mg

Etanol

Solven

5 ml

5ml

5ml

5ml

KM kitosan

Polimer

500 mg

500 mg

500 mg

500mg

Penyambung Silang

250 mg

250 mg

250 mg

250 mg

CaCl2

Keterangan : FD1 = Formula 1 (perbandingan artesunat-KM kitosan 4:20) FD2 = Formula 2 ( perbandingan artesunat-KM kitosan 5:20) FD3 = Formula 3 (perbandingan artesunat-KM kitosan 6:20) FD4 = Formula 4 (perbandingan artesunat-KM kitosan 7:20) 4.2.3 a.

Pembuatan Formula Nanopartikel Menimbang KM kitosan sejumlah 500 mg kemudian dilarutkan dalam 50,0 ml aquadest, aduk sampai larut dengan magnetik stirrer (500 rmp, 10 menit)

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


27 b.

Menimbang artesunat sejumlah sesuai dengan masing-masing formula kemudian dilarutkan dalam 5,0 ml etanol, aduk sampai larut (bening) dengan magnetik stirrer (500 rpm, 5 menit)

c.

Menimbang CaCl2 sejumlah 250 mg kemudian dilarutkan dalam larutan biner etanol:air (44,8 ml : 5,2 ml) , aduk sampai larut dengan magnetik stirrer (500 rpm, 5 menit)

d.

Menuang larutan KM kitosan (a) ke dalam larutan artesunat (b) , aduk sampai spektrum dengan magnetik stirrer ( 500 rpm, 30 menit)

e.

Meneteskan campuran KM kitosan-artesunat (d) ke dalam larutan CaCl2 dengan menggunakan buret ( 2 tetes/ detik), sambil diaduk dengan magnetic stirrer (500 rpm)

f.

Mengaduk larutan (e) dengan magnetik stirrer dengan kecepatan 500 rpm selama 60 menit.

g.

Mengeringkan koloid nanopartikel yang terbentuk dengan pengering semprot menggunakan suhu 100°C, laju pompa skala 3, ukuran nozzle 1µm, dan tekanan 2 bar (Feriza, 2013).

h.

Mengumpulkan dan mengevaluasi nanopartikel kering yang dihasilkan.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


28 Larutan Kmkitosan dalam air

Larutan artesunat dalam etanol

Diteteskan –diaduk ad homogen (500rpm) Larutan artesunatekmkitosan

Diteteskan –diaduk ad homogen (500 rpm)

Larutan CaCl2 dalam campuran etanol-air

Koloid nanopartikel artesunat-kmkitosan Aduk 500 rpm, 60 menit

Pengeringan dengan pengering semprot, suhu 100°C, laju pompa 3, nozzle 1µm dan tekanan 2 bar

Nanopartikel kering

Gambar 4.2 Skema Pembuatan Nanopartikel Artesunat-KM kitosan 4.2.4 Pemeriksaan Karakteristik Fisik Nanopartikel ArtesunatKM Kitosan 4.2.4.1 Pemeriksaan Organoleptis Nanopartikel Pemeriksaan

organoleptis

nanopartikel

artesunat-KM

kitosan dilakukan dengan cara mengamati kondisi akhir (warna,bentuk)

nanopartikel

artesunat-KM

kitosan

setelah

pengeringan.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


29 4.2.4.2 Pemeriksaan Spektra Inframerah Nanopartikel Untuk mengetahui ada tidaknya interaksi antara KM kitosan-CaCl2. Uji spektrofotometri infra merah dengan metode cakram KBr, dilakukan sebagai berikut: a) Sampel dari masing-masing formula ditimbang sebanyak 2 mg (sampel digerus). b) Ditambah

serbuk

KBr

pro

spektroskopi

yang

telah

dikeringkan sebanyak 300 mg. c) Campuran tersebut digerus dalam mortir hingga homogen. d) Setelah homogen, dimasukkan ke dalam alat pembuat cakram KBr, ditekan dengan penekan hidrolik hingga diperoleh cakram yang transparan. e) Cakram diletakkan dalam sample holder dan direkam. f) Sampel diamati pada panjang gelombang 4000-400 cm-1. g) Hasil pemeriksaan dibandingkan dengan spektra infra merah artesunat dan KM kitosan. h) 4.2.4.3 Pemeriksaan Jarak Lebur Jarak lebur ditentukan menggunakan alat Different Thermal Apparatus (DTA). Pemeriksaan titik lebur kitosan dilakukan pada suhu 50°-300° C dengan kecepatan kenaikan suhu 10° C per menit, hasil termogram dibandingkan dengan termogram masing-masing bahan penyusunnya dan nanopartikel kosong tanpa bahan obat.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


30 4.2.4.4 Pemeriksaan Difraksi Sinar X Difraksi sinar X ditentukan menggunakan alat difraktor X’Pert Phillips dilakukan pada suhu ruangan dengan kondisi pengukuran sumber sinar X Kα, target logam Cu, filter Ni, voltase 40 kV, arus 40mA pada rentang 2θ 5-40°. 4.2.4.5 Pemeriksaan

Bentuk

dan

Morofologi

Permukaan

Nanopartikel Setelah pengeringan, ukuran dan morfologi partikel, meliputi bentuk dan permukaan, diamati menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM). Uji menggunakan SEM dilakukan dengan melekatkan partikel pada alat penyangga yang terbuat dari aluminium, selanjutnya emas pada chamber diuapkan sehingga uap emas melapisi seluruh permukaan partikel. Nanopartikel yang terlapisi emas dikeringkan lalu diamati dengan SEM. Visualisasi dilakukan pada 20,00 kV. Foto diambil dengan berbagai perbesaran . 4.2.4.6 Pemeriksaan Kandungan Bahan Obat dan Perolehan Kembali Nanopartikel Penetapan kadar artesunat dalam nanopartikel dilakukan dengan menggunakan Spektrofotometri UV-Vis (Okwelogu, et al., 2011). a. Pembuatan larutan pereaksi 1. Etanol 20% Dipipet 41,67 ml etanol 96% kemudian ditambah air hingga 200,0 ml.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


31 2. Asam asetat dalam etanol 20% Dipipet asam asetat 1,144 ml kemudian di tambah etanol 20% hingga 200,0 ml. 3. NaOH 0,1 N Ditimbang NaOH 420 mg kemudian dilarutkan dalam air ad 100,0 mL. b. Pembuatan larutan baku artesunat dalam etanol Larutan baku induk artesunat konsentrasi 500 ppm dibuat dengan menimbang teliti artesunat 50 mg,dimasukkan dalam labu ukur 100,0 ml dan melarutkannya dalam etanol sampai volume tepat 100,0 ml secara kuantitatif. c.

Pembuatan larutan baku kerja artesunat dalam etanol Larutan baku induk artesunat 500 ppm diencerkan dengan etanol hingga diperoleh konsentrasi 5 ppm; 10 ppm; 15 ppm; 25 ppm; 50 ppm; 125 ppm dan 250 ppm. Dari masing-masing larutan baku dipipet 5,0 mL kemudian ditambah dengan NaOH 0,1 N dan dipanaskan pada suhu 60°C selama 60 menit. Kemudian didinginkan pada suhu kamar. Setelah itu masing-masing baku kerja ditambah asam asetat dalam 20% etanol sampai 10,0 mL.

d. Penentuan panjang gelombang maksimum Panjang gelombang maksimum ditentukan dengan mengamati serapan dari larutan baku artesunat konsentrasi 7,5 ; 12,5 dan 25 ppm dengan menggunakan spektrofometer UVvis pada panjang gelombang 200- 400 nm. Panjang gelombang maksimum merupakan panjang gelombang yang memberikan serapan terbesar.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


32 e. Pembuatan kurva baku Memeriksa absorban tiap konsentrasi larutan baku pada panjang gelombang maksimum, kemudian dibuat kurva serapan versus konsentrasi. Kemudian dibuat persamaan kurva baku yang diperoleh dari hasil regresi linier antara absorban

larutan

baku

artesunat

dengan

dengan

konsentrasinya. f. Penentuan pengaruh bahan tambahan terhadap nilai serapan artesunat 1. Ditimbang nanopartikel KM kitosan 10 mg lalu didispersikan dalam etanol sebanyak 10,0 ml dan disaring. 2. Dipipet 0,5 mL hasil saringan larutan nanopartikel KM kitosan, dimasukkan ke labu ukur 10,0 mL. Dipipet 1,0 mL larutan baku artesunat 500 ppm, dimasukkan ke labu ukur yang berisi larutan nanopartikel KM kitosan dan ditambah etanol ad 10,0 mL. Selanjutnya dipipet 5,0 mLmasukkan di labu ukur 10,0 ml dan ditambahkan NaOH 0,1 N sebanyak 2,0 mL. 3. Larutan tersebut dipanaskan pada suhu 60°C selama 60 menit. 4. Setelah larutan dingin ad suhu kamar, masing-masing larutan ditambah asam asetat dalam 20% etanol sampai 10,0 mL. 5. Sebagai pembanding digunakan larutan baku artesunat konsentrasi 25 ppm. 6. Sebagai blanko digunakan etanol 5,0 mL yang ditambah dengan NaOH 0,1 N sebanyak 2,0 mL.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


33 7. Masing-masing larutan diamati spektranya pada panjang gelombang

200-400

nm.

Spektra

yang

diperoleh

dibandingkan dengan larutan artesunat pembanding. g. Penetapan kadar artesunat dalam nanopartikel. Nanopartikel artesunat (50 mg) dilarutkan dalam etanol p.a. ad 25,0 mL, didiamkan selama dua jam, kemudian disonifikasi selama 5 menit dan didiamkan selama 60 menit. Setelah itu, larutan nanopartikel dipipet 5,0 mL kemudian ditambah dengan NaOH 0,1 N sebanyak 2,0 mL. Larutan tersebut dipanaskan pada suhu 60°C selama 60 menit. Setelah larutan dingin ad suhu kamar, ditambahkan asam asetat dalam etanol 20% ad 10,0 mL. Lalu diukur absorbannya pada panjang gelombang maksimum dan ditentukan konsentrasinya dengan memasukkan data absorban yang diperoleh ke dalam kurva baku. Dilakukan replikasi sebanyak tiga kali. Dihitung persen (%) kadar artesunat yang didapat dalam nanopartikel. 4.2.5

Penyajian Data

a. Spektra Inframerah dari Nanopartikel Spektra infra merah dari nanopartikel dibandingkan dengan spektra infra merah Artesunat dan KM kitosan. Terjadinya ikatan ionik yang membentuk nanopartikel KM kitosan-CaCl2 dapat terlihat dari hilangnya beberapa puncak pada spektra inframerah nanopartikel Artesunat-KM kitosan.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


34 b. Jarak Lebur Termogram nanopartikel dibandingkan dengan termogram dari artesunat dan KM kitosan. c. Difraksi Sinar X Difraktogram

nanopartikel

dibandingkan

dengan

difraktogram dari artesunat dan KM kitosan. d. Bentuk dan Permukaan Nanopartikel Bentuk dan permukaan nanopartikel Artesunat-KM kitosan disajikan berdasarkan pengamatan visual dari hasil pemotretan SEM pada berbagai perbesaran. Hasil pemotretan nanopartikel dari bentukan beberapa formula dibandingkan. e.

Kandungan Bahan Obat dan Efisiensi Penjerapan Nanopartikel Kandungan Artesunat dalam nanopartikel dihitung dari serapan yang didapat dari nanopartikel tiap formula yang dibandingkan dengan kurva baku Artesunat, dari hasil bisa dihitung persentase kadar dan efisiensi penjerapan tiap formula nanopartikel. Sedangkan efisiensi penjerapan dihitung dengan rumus: Efisiensi penjerapan =

𝑀 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑎𝑚𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑀 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑡𝑖𝑠

𝑥 100%

Keterangan: M pengamatan= jumlah bahan obat yang terkandung dalam sistem nanopartikel M teoritis = jumlah bahan obat yang ditambahkan dalam proses pembuatan (Mahajan et al., 2009)

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


35 4.2.6 Analisis Statistik Data dari masing – masing efisiensi penjerapan, dianalisis secara statistik dengan metode Analysis of Variance (ANOVA) jenis rancangan Completely Randomized Design (CRD) dengan menggunakan program SPSS for Windows Evaluation Version. Rancangan ini dapat digunakan untuk mengetahui apakah terdapat

perbedaan

bermakna

antar

formula

dengan

membandingkan harga F hitung terhadap F tabel dengan derajat kepercayaan (α) = 0,05. Jika dari analisis diperoleh hasil F hitung lebih besar dari F tabel, maka terdapat perbedaan bermakna antar formula. Perhitungan

dilanjutkan

dengan

uji

Honestly

Significant

Difference (HSD) untuk mengetahui formula mana saja yang berbeda. Adanya perbedaan bermakna antar dua formula dipenuhi bila harga selisih rata-rata dua formula lebih besar daripada hasil perhitungan harga HSD (Daniel, 2005) HSD

= qα ,k ,N–k

MSE n

Keterangan : qα , k , N – k

:

harga q tabel pada (k, N–k)

α

:

derajat kepercayaan (α = 0,05 )

k

:

banyaknya kelompok (numerator)

N–k

:

derajat

bebas

within

groups

(denominator)

Skripsi

MSE

:

MSE pada uji anova CRD

N

:

pengamatan


dalam

tiap

kelompok

Meida Ayu Kusuma


BAB V HASIL PENELITIAN 5.1.

Identifikasi Bahan Baku

5.1.1.

Identifikasi Artesunat Hasil pemeriksaan kualitatif

artesunat dapat

dilihat pada Tabel V.1 . Tabel V.1 Pemeriksaan Kualitatif Artesuntae No 1

Identifikasi Organoleptis

Pustaka Serbuk Halus berwarna putih, tidak berbau, tidak berasa (*)

Gugus C=O (Karbonil)

Pengamatan Serbuk halus berwarna putih, tidak berbau dan hampir tidak berasa 142,2°C Bilangan gelombang cm-1 1372 1624

2 3

Titik Lebur Spektra IR

Gugus C-H

1053

1225-950 (**)

Gugus C-C (aromatis)

1756

2000-1620 (**)

Gugus C-O

1372,61

1380-1370 1235 (**)

Gugus C=C

1230

1650-1400 (**)

131-136 C (*) Bilangan gelombang cm-1 1420-300 dan 1870-1550 (**)

keterangan: (*) Sertifikat Analisis artesunat (**) Lawal et al., 2012

Skripsi


Meida Ayu Kusuma

dan


37 5.1.2.

Identifikasi KM kitosan Hasil pemeriksaan kualitatif

KM-Kitosan dapat

dilihat pada Tabel V.2 . Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa KM kitosan yang digunakan sesuai dengan pustaka dan sertifikat analisis KM kitosan. Tabel V.2 Pemeriksaan kualitatif KM-Kitosan No 1

Identifikasi Organoleptis

Pengamatan Serbuk berwarna kuning muda

2 3 4

Viskositas Titik Lebur Spektra IR

6 mpa.s 162,9 °C Bilangan gelombang cm-1

Bilangan gelombang cm-1

Gugus O-H dan N-H

3467

Gugus C-H

2927

2923-2867 (****)

3369(**); 3420 (***) ; 3455 (****)

Gugus asimetrik

COO

1574

1599 (**) ; 1600 (***)

Gugus simetrik

COO

1415

1412 (**) ; 1419 (***)

Gugus NH3+

1574,52

Gugus C-OH

1071

1624-1506 (****)

Keterangan: (*) Sertifikat Analisis KM kitosan (**) Cai et al., 2009 (***) Fan et al., 2006 (****) Mourya et al., 2010

Skripsi

Pustaka Serbuk berwarna off-white atau kuning muda ≤ 22 mpa.s


1067 (**)

Meida Ayu Kusuma


38 5.2.

Hasil Pemeriksaan Karakteristik Nanopartikel ArtesunatKM kitosan

5.2.1. Pemeriksaan Spektra Inframerah Nanopartikel ArtesuntaeKM kitosan Analisis

dengan

spektroskopi

inframerah

(FTIR)

dilakukan pada rentang bilangan gelombang 4000-450 cm-1. Hasil spektra inframerah nanopartikel artesunat-KM kitosan dapat dilihat pada gambar 5.1.

COO asimetrik

COO simetrik

%T

OH

Bilangan gelombang(cm-1)

Gambar 5.1 Spektra inframerah (A) artesunat, (B) KM kitosan (C) nanopartikel kosong dan nanopartikel dengan perbandingan artesunat : KM kitosan (D) 4:20, (E) 5:20, (F) 6:20, (G) 7:20.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


39 5.2.2. Pemeriksaan Jarak Lebur Nanopartikel Artesuntae-KM kitosan Pemeriksaan jarak lebur nanopartikel artesunat-KM kitosan dilakukan menggunakan DTA dan hasil termogram tiap formula dibandingkan dengan termogram dari artesunat, KM

ENDOTERMIK

kitosan dan nanopartikel kosong.

Gambar 5.2 Termogram (A) artesunat, (B) KM kitosan, (C) nanopartikel kosong dan nanopartikel dengan perbandingan artesunat : KM kitosan (D) 4:20, (E) 5:20, (F) 6:20, (G) 7:20. Hasil analisis termal pada gambar 5.2 menunjukkan termogram dari nanopartikel artesunat-KM kitosan dengan perbandingan 4:20 (D) sudah tidak memiliki puncak endotermik dan eksotermik dari artesunat, sedangkan formula lainnya

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


40 (formula E,F,G) masih menunjukkan adanya puncak dari artesunat. 5.2.3. Pemeriksaan Difraksi Sinar X Nanopartikel Artesunat-KM kitosan Pemeriksaan difraktogram sinar X nanopartikel artesunatKM

kitosan

dilakukan

menggunakan

XRD

dan

hasil

difraktogram tiap formula dibandingkan dengan difraktogram dari artesunat, KM-kitosan, CaCl2 dan nanopartikel kosong. Hasil

INTENSITAS (AU)

perbandingan difraktogram dapat dilihat pada gambar 5.3.

Gambar 5.3 Difraktogram sinar X dari (A) artesunat, (B) KM kitosan, (C) CaCl2, (D) nanopartikel kosong dan nanopartikel dengan perbandingan artesunat : KM kitosan (E) 4:20, (F) 5:20, (G) 6:20, (H) 7:20. Difraktogram pada gambar 5.3 menunjukkan puncakpuncak kristalin spesifik dari artesunat (A) sudah tidak terlihat pada difraktogram sistem nanopartikel artesunat-KM kitosan

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


41 (E,F,G,H). Namun pada sistem nanopartikel artesunat-KM kitosan (E,F,G,H) terlihat puncak baru pada sekitar 2 θ 31. 5.2.4. Pemeriksaan

Bentuk

dan

Morfologi

Nanopartikel

Artesuntae-KM kitosan Setelah pengeringan, partikel yang dihasilkan diamati menggunakan Scanning

Electron Microscopy (SEM).

Hasil

pengamatan SEM menunjukkan telah terbentuk partikel yang bulat tidak berongga dengan ukuran partikel yang heterogen. Hasil pengamatan SEM dapat dilihat pada gambar 5.4.

Gambar 5.4 Hasil SEM nanopartikel dengan pebandingan artesunat : KM kitosan (A) 4:20, (B) 5:20, (C) 6:20, (D) 7:20 pada perbesaran 5000X.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


42

Gambar 5.5 Hasil SEM Nanopartikel dengan pebandingan artesunat : KM kitosan (A) 4:20, (B) 5:20, (C) 6:20, (D) 7:20 pada perbesaran 10.000X.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


43 5.2.5.

Pemeriksaan Kandungan Artesunat dan Perolehan Kembali Nanopartikel Artesunat-KM kitosan

5.2.6.1. Pemeriksaan

Kandungan

Artesunat

dalam

Nanopartikel a)

Pemeriksaan

Panjang

Gelombang

Maksimum

Artesunat Dari hasil pengamatan, serapan maksimum baku artesunat 7,5 ppm, 12,5ppm dan 25 ppm diperoleh pada panjang gelombang 230,99 nm. b) Penentuan

Pengaruh

Bahan

Tambahan

terhadap

Absorban Artesunat Penentuan pengaruh bahan tambahan dilakukan dengan

cara

membandingkan

spectra

UV

dari

nanopartikel kosong yang ditambahkan artesunat 25ppm dan dibandingkan dengan larutan artesunat murni 25 ppm.

Gambar 5.6 Spektra UV artesunat 25 ppm dan nanopartikel KM kitosan dengan penambahan artesunat 25 ppm

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


44

Dari gambar 5.6 terlihat bahwa spektra UV antara nanopartikel kosong yang ditambah artesunat 25 ppm berhimpit dengan spektra UV artesunat murni 25 ppm. c)

Penentuan Kurva Baku Artesunat Hasil pengukuran absorban larutan baku kerja artesunat dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel V.3 Hubungan Konsentrasi artesunat dengan serapan pada ƛmaks 230,99 nm Konsentrasi Baku Serapan 2,5 ppm 0,0369 5,0 ppm 0,0401 7,5 ppm 0,0546 12,5 ppm 0,1329 25 ppm 0,2951 62,5 ppm 0,6823 125 ppm 1,4150 Dari data tersebut didapatkan persamaan regresi sebagai berikut : Y = 0,01135X – 0,00963 dan r = 0,99899

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


45

d) Penentuan Kandungan artesunat dalam Nanopartikel Hasil pemeriksaan kadar artesunat dalam nanopartikel dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel V.4 Kandungan artesunat dalam nanopartikel artesunat-KM kitosan. Sampel FD1 FD2 FD3 FD4

Skripsi

Replikasi

Konsentrasi ( p p m )

Kadar (%b/b)

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

48,58 43,21 52,21 85,70 81,90 84,50 104,40 77,40 99,80 149,30 134,90 131,00

4,86 4,32 5,22 8,57 8,19 8,45 10,44 7,74 9,98 14,93 13,49 13,10


Rata-Rata ±SD 4,80 ± 0,45 8,40 ± 0,19 9,38± 1,44 13,84 ± 0,96

Meida Ayu Kusuma


46 5.2.6.2. Penentuan Perolehan Kembali Artesunat Hasil perhitungan perolehan kembali artesunat dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel V.5 Perolehan kembali

nanopartikel artesunat-KM

kitosan sampel

replikasi

Kadar (%b/b)

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

4,86 4,32 5,22 8,57 8,19 8,45 10,44 7,74 9,98 14,93 13,49 13,10

FD1 FD2 FD3 FD4

Perolehan Kembali (%) 42,50 37,80 45,68 59,99 57,33 59,15 62,64 46,44 59,88 78,91 71,30 69,24

Rata-rata ± Sd 41,99 ± 3,96

58,82 ± 1,35 56,32 ± 8,66 73,15 ± 5,09

Berdasarkan data pada tabel diatas, dilakukan analisis statistic Analysis of Variance (ANOVA) dan jenis rancangan Completely randomized Design (CRD) terhadap data efisiensi penjerapan nanopartikel dengan derajat kepercayaan 95% (α = 0,05). 5.3.

Analisis Data Berdasarkan hasil analisis spektrum dengan metode ANOVA satu arah,diperoleh nilai F hitung sebesar

16,469

sedangkan nilai F tabel adalah 8,85. Nilai F hitung lebih besar

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


47 dari F tabel sehingga dapat disimpulkan terdapat perbedaan bermakna antar formula nanopartikel artesunat-KM kitosan. Selanjutnya dilakukan uji HSD untuk mengetahui formula mana yang berbeda bermakna. Hasil uji HSD menunjukkan hanya formula FD2 dengan FD3 yang memiliki sig > 0,05 yang tidak memiliki perbedaan bermakna . Hasil uji HSD dapat dilihat pada tabel V.6. Tabel V.6 Hasil uji HSD Perolehan Kembali Harga sig. FD1 FD2 tiap formula FD1 0,022 * FD2 0,022 * FD3 0,049 * 0,940 FD4 0,001 * 0,049 * *Terdapat perbedaan bermakna

Skripsi


FD3

FD4

0,049 * 0,940

0,001 * 0,049 * 0,022 *

0,022 *

Meida Ayu Kusuma


BAB VI PEMBAHASAN Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh jumlah artesunat

terhadap

karakteristik

fisik

nanopartikel

artesunat-

karboksimetil kitosan (KM kitosan) yang dibuat dengan metode gelasi ionik dalam larutan biner etanol:air dan dikeringkan dengan pengeringan semprot. Pada awal penelitian diakukan identifikasi bahan baku yaitu KM kitosan dan artesunat secara kualitatif untuk memastikan bahwa bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian sesuai dengan keterangan di sertifikat bahan maupun pustaka. Pemeriksaan

KM

kitosan

meliputi

pemeriksaan

organoleptis, viskositas, spektra inframerah dan titik lebur. Pemeriksaan organoleptis menunjukkan KM kitosan sudah sesuai dengan pustaka serbuk berwarna kuning muda. Hasil pemeriksaan viskositas menunjukkan viskositas KM kitosan sebesar 6mpa.s , hal ini sesuai dengan sertifikat analisis KM kitosan yang menunjukkan bahwa viskositas 1% KM kitosan adalah ≤22 mpa.s. Identifikasi inframerah KM kitosan menunjukkan adanya pita spesifik yaitu serapan pada daerah 3467,31 cm-1 yang menunjukkan adanya gugus O-H, daerah 2927 cm-1 menunjukkan gugus C-H, daerah 1574 cm-1 menunjukkan

gugus

COO

asimetrik,

daerah

1415

cm-1

menunjukkan gugus COO simetrik, daerah 1574,52 menunjukkan gugus NH3+ dan daerah 1071 menunjukkan adanya gugus C-OH. Pemeriksaan titik lebur menunjukkan KM kitosan melebur pada 162,9°C.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


49 Pemeriksaan artesunat meliputi pemeriksaan organoleptis, spektra inframerah dan titik lebur Pemeriksaan organoleptis menunjukkan artesunat sudah sesuai dengan pustaka yaitu berupa serbuk halus berwarna putih, tidak berbau dan hampir tidak berasa. Untuk pemeriksaan spektra inframerah artesunat menunjukkan serapan pada daerah 1372 cm-1 menunjukkan adanya gugus C=O, pada 1053 cm-1 menunjukkan gugus C-H, pada 1756 cm-1 menunjukkan gugus C-C dan pada 1230 cm-1 menunjukkan gugus C-O. Pemeriksaan titik lebur didapatkan titik lebur artesunat adalah142,2°C. Pembuatan nanopartikel dimulai dengan metode gelasi ionik dengan meneteskan campuran KM kitosan-artesunat kedalam larutan CaCl2 dalam etanol air. Saat proses penetesan terjadi perubahan pada larutan CaCl2 yang semula bening menjadi berkabut dan membentuk koloid kasar seiring dengan penambahan tetesan clarutan artesunat dan KM kitosan. Seharusnya penetesan campuran artesunat dan KM kitosan dilakukan dengan kecepatan konstan, tetapi sulit untuk mengatur kecepatan penetesan karena campuran artesunat dan KM kitosan merupakan cairan kental sehingga dapat membuntu lubang buret. Kecepatan penetesan yang tidak konstan mengakibatkan koloid yang terbentuk berukuran heterogen. Setelah proses gelasi ionik, pengadukan tetap dilakukan selama 1 jam untuk menyempurnakan pembentukan nanopartikel. Setelah pengeringan didapatkan serbuk putih dan halus. Serbuk yang dihasilkan dikumpulkan dan kemudian dilakukan evaluasi. Evaluasi yang dilakukan meliputi pemeriksaan spektra inframerah, titik lebur, difraksi sinar X, kadar dan efisiensi

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


50 penjerapan. Pemeriksaan spektra inframerah nanopartikel dilakukan untuk memastikan ikatan sambung silang antara gugus COO - dari KM kitosan dan Ca2+ dari CaCl2 telah terjadi. Spektra inframerah sistem nanopartikel tampak berbeda dengan spektra infrmerah KM kitosan, terutama pada pita serapan –OH/-NH di daerah 3400 cm-1. Pada spektra inframerah KM kitosan pita serapan –OH/-NH muncul sebagai pita serapan yang lebar pada bilangan gelombang 3467,31 cm-1 sedangkan pada nanopartikel kosong maupun nanopartikel artesunat pita serapan –OH/-NH nampak sebagai pita serapan yang lebih tajam pada bilangan gelombang 3432,11 – 3434,41 cm-1. Perbedaan ini disebabkan oleh adanya ikatan antara COO- dan Ca2+ yang mengubah ikatan hidrogen pada KM kitosan sehingga mengubah posisi dan penampakan pita serapan inframerah dari KM kitosan (Fessenden and Fessenden,1986). Adanya ikatan antara KM kitosan dan CaCl2 juga nampak dari pergeseran gugus COO simetrik yang bergeser ke bilangan gelombang yang lebih tinggi (Cai et al., 2009). Serapan gugus COO simetrik dan asimetrik KM kitosan nampak sebagai pita serapan yang melebar pada bilangan gelombang 1574,52 dan 1415,56 cm-1. Sedangkan pita serapan gugus COO simetrik dan asimetrik sistem nanopartikel kosong maupun naopartikel artesunat nampak lebih runcing dan mengalami pergeseran pita serapan yang terlihat pada panjang gelombang 140,41-1445,62 cm-1 untuk COO simetrik dan 1553,20 – 1558,52 cm-1untuk COO asimetrik. Pergeseran bilangan gelombang gugusgugus tersebut menunjukkan bahwa gugus –OH, -NH dan COO berpartisipasi terhadap interaksi antara molekul KM kitosan dengan CaCl2 .

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


51 Pemeriksan jarak lebur nanopartikel menggunakan DTA menunjukan adanya perbedaan antara termogram nanopartikel dengan artesunat dan KM kitosan. Artesunat memiliki puncak endotermik dengan titik lebur sebesar 142,2°C dan puncak eksotermik pada 166,9°C dan KM kitosan memiliki jarak lebur 151,2°C-182°C. Nanopartikel KM kitosan tanpa bahan obat dan nanopartikel artesunat-KM kitosan menunjukkan termogram dengan jarak lebur yang lebih sempit dan puncak endotermik yang lebih tajam dibandingkan KM kitosan, hal ini menunjukkan adanya perubahan struktur pda KM kitosan akibat proses gelasi ionik. Ikatan sambung silang antara KM kitosan dan CaCl2 lebih kuat dibandingkan dengan ikatan intramolekular KM kitosan,sehingga puncak endotermik dari termogram sistem nanopartikel nampak lebih tajam. Hasil analisis termal pada gambar 5.2 menunjukkan termogram

nanopartikel

artesunat-KM

kitosan

FD1

dengan

perbandingan 4:20 (D) tidak memiliki puncak endotermik dan eksotermik dari artesunat, hal ini menunjukkan bahwa artesunat telah terjerap dalam sistem nanopartikel, sedangkan formula FD2,FD3 dan FD4 (termogram E,F,G) masih menunjukkan adanya puncak dari artesunat yang berarti masih ada artesunat yang tidak terjerap dalam sistem nanopartikel. Adanya artesunat yang tidak terjerap dalam sistem nanopartikel dapat disebabkan karena ikatan pada sistem nanopartikel yang belum sempurna dan peningkatan jumlah artesunat yang tidak sesuai dengan jumlah polimer (Patil et al., 2012). Pada pemeriksaan difraksi sinar X, pada gambar 5.3 terlihat artesunat memiliki puncak-puncak spesifik dengan intensitas tinggi

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


52 menunjukkan derajat kristalinitas yang tinggi sedangkan KM kitosan tidak memiliki puncak dengan intensitas tinggi yang menunjukkan struktur KM kitosan adalah amorf dan CaCl2 memiliki satu puncak yang menunjukkan struktur kristalin. Pada difraktogram sistem nanopartikel kosong puncak kristalin CaCl2 sudah tidak nampak, hal ini menunjukkan telah terjadi ikatan antara KM kitosan dan CaCl 2 sehingga mengubah struktur dari kedua bahan tersebut. Pada nanopartikel artesunat-KM kitosan sudah tidak terlihat lagi puncakpuncak dengan intensitas tinggi dari artesunat, hal ini menunjukkan bahwa artesunat telah terjerap dalam sistem nanopartikel dan mengalami perubahan struktur kristalin. Namun pada sistem nanopartikel artesunat-KM kitosan terlihat puncak baru pada sekitar 2 θ 31°. Puncak baru tersebut terjadi karena adanya ikatan sambung silang antara KM kitosan dan CaCl2. Ikatan sambung silang antara KM kitosan dan CaCl2 menghasilkan susunan molekul teratur yang dapat terdeteksi oleh sinar X sehingga muncul puncak baru pada sistem nanopartikel. Pada pemeriksaan nanopartikel menggunakan SEM, pada gambar 5.4 dan 5.5 terlihat partikel berbentuk bulat, kasar dan tidak berongga, ukuran partikel masih heterogen dengan rentang 840,0 nm – 10,640 µm . Ukuran partikel yang heterogen dapat terjadi karena kecepatan penetesan yang tidak konstan pada proses gelasi ionik. Selain itu proses pengeringan dengan pengeringan semprot juga mempengaruhi ukuran nanopartikel antara lain, ukuran noozle dan laju aliran udara (He et al., 1999). Pada gambar SEM masih terlihat partikel-partikel yang bentuknya belum bulat sempurna dan pada formula DF2,DF3 dan DF4 masih terlihat kristal artesunat yang

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


53 menempel di permukaan partikel. Hal ini sesuai dengan hasil pemeriksaan temogram nanopartikel menggunakan DTA yang menunjukkan bahwa pada formula FD1,FD2 dan FD4 penjerapan artesunat ke dalam nanopartikel belum sempurna. Penyempurnaan pembentukan partikel pada gelasi ionik dapat dilakukan dengan cara melakukan optimasi waktu kontak antara KM kitosan dan CaCl2 . Waktu kontak dengan penyambung silang yang lama akan mengakibatkan

peningkatan

kandungan

bahan

obat

dalam

nanopartikel karena sempurnanya reaksi penyambung silang (Ko et al., 2002). Penetapan

kandungan

artesunat

dilakukan

dengan

menggunakan spektrofotometri UV. Artesunat memiliki gugus peroksida yang sulit teramati dengan metode spektrofotometri UV. Oleh karena itu perlu proses reaksi untuk merusak gugus peroksida dan menghasilkan ikatan rangkap dalam molekul artesunat sehingga dapat teramati pada spektrofotometri UV (Okwelogu et al., 2011). Panjang gelombang maksimum didapatkan dari pemeriksaan serapan maksimum baku kerja konsentrasi 7,5 ppm, 12,5 ppm dan 25,0 ppm. Serapan maksimum pada ketiga baku kerja tersebut diperoleh pada panjang gelombang 230,99 nm. Pada pengamatan pengaruh bahan tambahan,

didapatkan

spektra

nanopartikel

kosong

yang

ditambahkan artesunat 25 ppm berhimpit dengan spektra artesunat murni,sehingga

dapat

disimpulkan

bahan

tambahan

tidak

mempengaruhi serapan artesunat. Kurva baku yang diperoleh memiliki persamaan regresi Y= 0.01135 X – 0.00963 dan r= 0.99899.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


54 Dari hasil penetapan kandungan didapatkan kandungan artesunat dalam nanopartikel pada FD1, FD2, FD3, FD4 berturutturut adalah 4,80%, 8,40%, 9,3867% dan 13,84%. Perolehan kembali dihitung berdasarkan hasil penetapan kandungan artesunat dalam nanopartikel, dan didapatkan perolehan kembali artesunat FD1, FD2, FD3 dan FD4 berturut-turut adalah 41,99%, 58,82%, 56,32% dan 73,15%. Dari hasil tersebut diketahui bahwa semakin tinggi jumlah artesunat dalam nanopartikel, kandungan bahan obat dan perolehan kembali artesunat semakin meningkat. Selanjutnnya perolehan kembali artesunat dianalisis secara statistik dengan ANOVA satu arah untuk mengetahui apakah ada perbedaan bermakna perolehan kembali antar formula dengan bahan obat yang berbeda. Dari hasil analisis diketahui bahawa perbedaan tersebut bermakna antar formula, karena nilai F hitung (16,469) lebih besar dibandingkan F tabel (8,85). Untuk mengetahui formula mana saja yang berbeda bermakna, dilakukan uji HSD. Dari uji HSD diketahui FD1 berbeda bermakna denga FD2,FD3 dan FD4, FD2 berbeda berbeda bermakna dengan FD1 dan FD4, FD3 berbeda bermakna dengan FD1 dan FD4, FD4 berbeda bermakna dengan FD1, FD2 dan FD3. Hasil uji HSD tersebut menunjukkan bahwa jumlah artesunat yang berbeda dapat mempengaruhi perolehan kembali artesunat dalam nanopartikel, semakin meningkat jumlah artesunat yang ditambahkan dapat meningkatkan perolehan kembali artesunat dalam nanopartikel artesunat-Km kitosan. Pada penelitian ini masih belum didapatkan nanopartikel seperti yang diharapkan. Ukuran nanopartikel masih heterogen, dan perolehan kembali artesunat berkisar antara 41,99%-73,15%. Oleh

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


55 karena itu perlu penelitian lebih lanjut untuk mengetahui apakah perolehan kembali artesunat pada sistem nanopartikel masih bisa ditingkatkan. Selain itu perlu optimasi lebih lanjut mengenai kondisi dan alat yang tepat saat penetesan dan pengadukan serta kondisi pengeringan yang optimal untuk mendapatkan nanopartikel yang lebih baik.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan, 1. Dari pengamatan SEM menunjukkan partikel yang dihasilkan sudah bulat dan tidak berongga tetapi, ukuran masih heterogen. 2. Meningkatnya jumlah artesunat pada nanopartikel artesunat-KM kitosan dapat meningkatkan perolehan kembali artesunat. Perolehan kembali artesunat FD1, FD2, FD3 dan FD4 berturuutturut adalah 41,99%, 58,82%, 56,32% dan 73,15%. 7.2 Saran Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui apakah perolehan kembali artesunat pada sistem nanopartikel masih bisa dan perlu optimasi lebih lanjut mengenai kondisi dan alat yang tepat saat penetesan dan pengadukan serta kondisi pengeringan yang optimal untuk mendapatkan nanopartikel yang lebih baik.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


DAFTAR PUSTAKA Agnihotri, S.A, Mallikarjuna N.N., Aminabhavi T.M., 2004. Recent advances on chitosan-based micro and nanoparticles in drug delivery. Journal of Controlled Release, Vol. 100, p. 5–28. Akhilles,D., Faishal G., Kamath JV., 2012. Comparative study of carriers used in proniosome,ijpcs, Vol. 1,p.164-173 Amaro, M. I., Tajber, L., Corrigan, O. I., Healy, A. M., 2011. Optimisation of spray drying process conditions for sugar nanoporous microparticles (NPMPs) intended for inhalation. International Journal Pharmaceutics, Vol. 421 p. 99-109. Boonsongrit, Y., Mitrevej, A., Mueller, B.W., 2006. Chitosan drug binding by ionic interaction. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, Vol. 62, p. 267-264. Budavari, S. Eds. 2001. Merck Index An Encyclopedia of Chemicals, Drugs and Biologicals. 13th Ed. New York: Merck and Co., Inc., p. 1549. Dhisiati,O.F. 2014. Pengaruh Jumlah Karboksimetil Kitosan Terhadap Karakteristik Fisik Nanopartikel ArtesunatKarboksimetil Kitosan(Dibuat dengan Gelasi ionikPengeringan Semprot). Skripsi. Fakultas Farmasi Universitas Airlangga,Surabaya. Date, P. V., Samad, A., Devarajan, P. V., 2010. Freeze Thaw: A simple approach for prediction of optimal cryoprotectant for freeze drying. AAPS PharmSciTech, Vol. 11, No. 1, March 2010, p. 304-313. Depkes RI., 1995. Farmakope Indonesia, Edisi IV, Jakarta : Departemen Kesehatan Republik Indonesia, p.783-785. Fan, Wen., Yan, Wei., Xu, Zushun., Ni, Hong., 2012. Formation mechanism of monodisperse, low molecular weight chitosan nanoparticle by ionic gelation technique. Colloids and Surface B: Biointerfaces, 90, p. 21-27 Farag, R. K., & Mohamed, R. R. (2013). Synthesis and Characterization of Carboxymethyl Chitosan Nanogels for Swelling Studies and Antimicrobial Activity. Molecules . Feriza, M., 2013. Pengaruh Perbedaan Jenis Dan Jumlah Kitosan Terhadap Karakteristik Fisik Nanopartikel Fraksi Diterpenlakton Sambiloto-Kitosan (dibuat dengan metode pengering semprot). Skripsi, Fakultas Farmasi Universitas Airlangga, Surabaya.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


58 Fessenden, R.J. and Fessenden, J.S., 1986. Kimia Organik. Jilid 1, Edisi Ke-3. Diterjemahkan oleh Pudjaatmaka, A.H. Jakarta: Penerbit Erlangga, hal. 311-327 Fattal E. And Vauthier C., 2007. Drug Delivery : Nanoparticles. In: Swabrick, J. (ed). Encyclopedia of Pharmaceutical technology, Ed. 3rd, Vol.1. London : nforma Health Care, pp. 1183-1200. Gupta, S., & Chadha, R. (2013). Evaluation and Preparation of Crystal Modification of Artesunate : In Vivo Studies. World Academy of Science, Engineering and Technology , 7-8. Gupta, V. K., & Karar, P. K. (2011). Optimization of Process Variables for the Preparation of Chitosan-Alginate Nanoparticles. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences . Hafid,A.F., Maharani W.T., Aty W., 2011. Model Terapi Kombinasi Ekstrak Etanol 80% kulit batang Cempedak (Artocarpus champede Spreng.) dan artesunate pada mencit terinfeksi parasit malaria. J Indon Med Assoc, Vol.61 No.4. He, P., Davis, S. S., Illum, L., 1999. Chitosan microsphere prepared by spray drying. International Journal of Pharmaceutics, Vol. 187, p. 53-65. Hirsjarvi, S., Peltonen, L., Hirvonen, J., 2009. Effect of sugars, surfactant, and tangential flow filtration on the freeze-drying of poly(lactic acid) nanoparticles. AAPS PharmSciTech, Vol. 10, No. 2, June 2009, p. 488-494. Jayakumar, R., Prabaharan, M., Nair, S.V., Tokura, S., Tamura, H., and Selvamurugan, N., 2010. Novel carboxymethyl derivates of chitin and chitosan materials and their biomedical applications. Progress in Materials Science, Vol. 55, p. 675709. Jin, M., Zheng, Y., Hu, Q., 2009. Preparation and characterization of bovine serum albumin alginate/chitosan microspheres for oral administration. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences, Vol. 4 No. 4, p. 215-220. Kissel, T., Maretschek, S., Packhauser, C., Schinieder, J., and Seidel, N., 2006. Microencapsulation techniques for parenteral depot system. In: S. Benita (Eds.). Microencapsulation Methods and Industrial Application, USA: Taylor & Francis Group, LLC., p. 114. Ko, J. A., Park, H. J., Hwang, S. J., Park, J. B., Lee, J. S., 2002. Preparation and characterization of chitosan microparticles

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


59 intended for controlled drug delivery. Int J Pharm, Vol. 249, p. 165-174. Lawal, A., Umar, R.A., Abubakar, M.G., Faruk, U. Z. And Wali, U., 2012. FTIR and uv-visible spectrophotometeric analyses of artemisinin and its derivatives. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Sciences. Vol. 24, p. 6-14. Meng,H., Xu,K., Xu,Y., Luo,P., Du,F., Huang,J., Lu,W., Yu,J., Liu,S., Muir,B., 2014. Nanocapsules based on mPEGylated artesunate prodrug and its cytotoxicity.Colloids and Surface B:Biointerfaces,Vol.115, p.164-169. Mohanraj, V.J., Chen, Y. 2006. Nanoparticles. Tropical Journal of Pharmaceutical Research. Rismana, E., Kusumaningrum, S., P, O. B., Rosidah, I., & Marhamah. (2012). Sintesis dan Karakterisasi Nanopartikel Kitosan-Ekstrak Kulit Buah Manggis (Garcinia Mangostana). Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia Vol. 14 . Rowe, R. C., Sheskey, P. J., Quinn, M. E., 2009. Handbook of Pharmaceutical Excipients. Sixth edition. USA: Pharmaceutical Press and American Pharmacists Association. P. 222-225 Rowe, R.C., Sheskey, P.J., and Quinn, M.E. Eds. 2009. Handbook of Pharmaceutical Excipients. USA: Pharmaceutical Press and American Pharmacists Association. P.89-90 Shu, X. Z., Zhu, K. J., 2001. Chitosan/ gelatin microspheres prepared by modified emulsification and ionotropic gelation. Journal of Microencapsulation Micro and Nano Carriers, 18:2 (2001), p.237-245. Sinha, V. R., Singla, A. K., Wadhawan, S., Kaushik, R., Kumria, R., Bansal, K., et al. (2004). Chitosan Microspheres as A Potensial carrier for Drug. International Journal of Pharmaceutics . Swarbrick, J., 2007. Encyclopedia of Pharmaceutical Technology Third Edition. New York: Informa Healthcare, p. 2315-2325. Sweetman, S.C.,2009. Martindale The Complete Drug Reference.Thirty sixth edition. London,UK:Pharmaceutical Press. P.1945-1947. Tagne, P.T., Briancon, S., Fessi, H., 2006. Spray-dried Microparticles Containing Polymeric Nanocapsules: Formulation Aspects, Liquid Phase Interactions and Particles Characteristics. International Journal of Pharmaceutics,Vol. 325. P. 63-74.

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


60 Tiyaboonchai,W., 2003. Chitosan Nanoparticles: A Promising System for Drug Delivery. Naresuan University Journal, Vol 11. Wang, W., 2000. Lyophilization and development of solid protein Pharmaceuticals. Int J. Pharm, p. 1 – 60. Wilczewska, A. Z., Niemirowicz, K., Markiewicz, K. H., & Car, H. (2012). Nanoparticles as Drug Delivery Systems. Pharmacological Report . Williams R.O. and Vaughn J.M., 2007. Nanoparticle Engineering. In: Swarbrick, J. (ed). Encyclopedia of Pharmaceutical Technology, Ed. 3rd, Vol. 1. London: Informa Health Care, pp. 2384-2398. Xu,Y.,Luo,P.,Du,F.,Huang,J.,Lu,W.,Yu,J.,Liu,S.,Muir,B.,2014.Nano capsules based on mPEGylted artesunate prodrug and its cytotoxicity.Colloids and Surfaces B: Biointerfaces,Vol. 115, p.164-169 Wu, Y., Yang, W., Wang, C., Hu, J., & Fu, S. (2005). Chitosan Nanoparticles as a Novel Delivery System for Ammonium Glycyrrhizinate. International Journal of Pharmaceutics .

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


LAMPIRAN Lampiran 1 Sertifikat Analisis Carboxymethyl Chitosan

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


62 Lampiran 2 Sertifikat Analisis Artesunat

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


63 Lampiran 3 Spektrum Inframerah Karboksimetil kitosan Spektrum Inframerah Karboksimetil Kitosan yang digunakan dalam penelitian 100.0 80 60 %T40 20

2342,56 2298,56 2927,45 3467,31

0.0 4000.0

3000

2000

873,66 1156,60 673,61 1650,511415,56 1114,60 562,60 1315,601071,59 1574,52 1030,60

cm-1

1500

1000

450.0

REF 4000 39 2000 59 600 3467 31 2927 45 2342 56 2298 56 1650 51 1574 52 1415 56 1315 60 1156 60 1114 60 1071 59 1030 60 873 66 673 61 562 60 END 15 PEAK(S) FOUND Spektrum Inframerah Karboksimetil Kitosan menurut pustaka

(Cai et al., 2010)

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


64 Lampiran 4 Spektrum Inframerah Artesunat Spektrum inframerah artesunat yang digunakan dalam penelitian. 100.0 80 485,79 763,78 727,77 619,77 527,77 707,77 578,76 687,76 858,75 1538,75 547,75 1270,74 909,74 1505,74 1281,73 940,74 1230,74 955,74 825,73 513,73 1252,72 834,72 1597,711467,71 1347,70 1202,70 1185,70 1624,70 1419,70 1093,69 925,70 1455,69 1325,69 1053,67 873,67 1212,66 1131,65 1391,64 1031,63 1372,61 1769,56 1149,53 1005,49 1756,47

60 %T

2884,61 2869,60 2977,60 2967,59 2956,59 2923,57

3428,51 3467,51 3378,51 3282,50

40 20 0.0 4000.0

3000

2000

cm-1

1500

1000

450.0

REF 4000 57 2000 74 600 3467 51 3428 51 3378 51 3282 50 2977 60 2967 59 2956 59 2923 57 2884 61 2869 60 1769 56 1756 47 1624 70 1597 71 1538 75 1505 74 1467 71 1455 69 1419 70 1391 64 1372 61 1347 70 1325 69 1281 73 1270 74 1252 72 1230 74 1212 66 1202 70 1185 70 1149 53 1131 65 1093 69 1053 67 1031 63 1005 49 955 74 940 74 925 70 909 74 873 67 858 75 834 72 825 73 763 78 727 77 707 77 687 76 619 77 578 76 547 75 527 77 513 73 485 79 END 54 PEAK(S) FOUND Spektrum inframerah artesunat menurut pustaka (Lawal et al., 2012).

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


65 Lampiran 5 Hasil Pemeriksaan DTA Karboksimetil Kitosan dan Artesunat

Skripsi

1.

Hasil Pemeriksaan DTA Karboksimetil Kitosan

2.

Hasil Pemeriksaan DTA Artesunat


Meida Ayu Kusuma


66 Lampiran 6 Hasil pemeriksaan difraksi sinar X 1.

Artesunat 4.2.2.

Measurement Conditions: (Bookmark 1)

Dataset Name

Artesunat

File name

E:\DATA

PENGUJIAN\Pengujian tahun 2015\Juni\Oktavia\Artesunat\Artesunat.rd Comment

Configuration=Reflection-

Transmission Sp Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Mini Measurement Date / Time

6/28/2015 3:09:00 PM

Raw Data Origin

PHILIPS-binary (scan) (.RD)

Scan Axis

Gonio

Start Position [°2Th.]

5.0084

End Position [°2Th.]

39.9774

Step Size [°2Th.]

0.0170

Scan Step Time [s]

10.1500

Scan Type

Continuous

Offset [°2Th.]

0.0000

Divergence Slit Type

Fixed

Divergence Slit Size [°]

0.2500

Specimen Length [mm]

10.00

Receiving Slit Size [mm]

12.7500

Measurement Temperature [°C] -273.15

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


67 Anode Material

Cu

K-Alpha1 [Å]

1.54060

K-Alpha2 [Å]

1.54443

K-Beta [Å]

1.39225

K-A2 / K-A1 Ratio

0.50000

Generator Settings

30 mA, 40 kV

Diffractometer Type

Xpert MPD

Diffractometer Number

1

Goniometer Radius [mm]

200.00

Dist. Focus-Diverg. Slit [mm]

91.00

Incident Beam Monochromator No

Skripsi

Spinning

No

4.2.3.

Main Graphics, Analyze View: (Bookmark 2)


Meida Ayu Kusuma


68 Counts 6000

Artesunat

4000

2000

0 10

20

30

Position [°2Theta] (Copper (Cu))

4.2.4.

Skripsi

Peak List: (Bookmark 3)


Meida Ayu Kusuma


69

2.

Karboksimetil kitosan 4.2.5.

Measurement Conditions: (Bookmark 1)

Dataset Name

CM Kitosan

File name

E:\DATA

PENGUJIAN\Pengujian tahun 2015\Juni\Oktavia\CM Kitosan\CM Kitosan.rd Comment

Configuration=Reflection-

Transmission Sp Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Mini

Skripsi

Measurement Date / Time

6/28/2015 3:15:00 PM

Raw Data Origin

PHILIPS-binary (scan) (.RD)

Scan Axis

Gonio


Meida Ayu Kusuma


70 Start Position [°2Th.]

5.0084

End Position [°2Th.]

39.9774

Step Size [°2Th.]

0.0170

Scan Step Time [s]

10.1500

Scan Type

Continuous

Offset [°2Th.]

0.0000

Divergence Slit Type

Fixed

Divergence Slit Size [°]

0.2500

Specimen Length [mm]

10.00

Receiving Slit Size [mm]

12.7500

Measurement Temperature [°C] -273.15 Anode Material

Cu

K-Alpha1 [Å]

1.54060

K-Alpha2 [Å]

1.54443

K-Beta [Å]

1.39225

K-A2 / K-A1 Ratio

0.50000

Generator Settings

30 mA, 40 kV

Diffractometer Type

Xpert MPD

Diffractometer Number

1

Goniometer Radius [mm]

200.00

Dist. Focus-Diverg. Slit [mm]

91.00

Incident Beam Monochromator No

Skripsi

Spinning

No

4.2.6.

Main Graphics, Analyze View: (Bookmark 2)


Meida Ayu Kusuma


71 Counts CM Kitosan

100

0

10

20

30

Position [°2Theta] (Copper (Cu))

4.2.7.

Peak List: (Bookmark 3)

Lampiran 7 Hasil Pembuatan Formula Nanopartikel 1. Setelah gelasi ionik,sebelum pengeringan

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


72

Koloid nanopartikel sebelum proses pengeringan dari formula dengan perbandingan artesunat : KM kitosan (A) 4:20, (B) 5:20, (C) 6:20, (D) 7:20. 2. Setelah Pengeringan Semprot

Nanopartikel dengan pebandingan artesunat : KM kitosan (A) 4:20, (B) 5:20, (C) 6:20, (D) 7:20 setelah proses pengeringan semprot. Lampiran 8 Tabel ukuran nanopartikel NOMOR

Skripsi

UKURAN(µm)


Meida Ayu Kusuma


73 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

FD1 2,102 1,813 2,089 1,959 1,669 6,269 3,615 3,360 2,036 1,278 1,410 1,898 2,473 2,309 8,523 0,840 1,651 7,172 2,306 3,029

FD2 1,126 1,721 2,913 2,270 2,276 1,552 4,197 5,842 2,067 1,694 1,575 1,458 2,685 2,358 2,285 1,633 6,613 2,415 2,674 2,250

FD3 2,020 1,799 2,604 2,740 2,250 3,359 8,456 4,463 3,334 5,012 1,694 3,159 2,639 1,461 2,105 2,679 3,870 2,344 2,4321 10,640

FD4 3,619 2,749 8,838 3,595 2,910 2,485 1,539 3,568 2,156 1,784 1,235 2,075 2,977 1,749 1,959 4,029 2,947 1,612 3,608 3,463

Lampiran 9

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


74 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Artesunat

Sample Name: baku 15 ppm Collection Time 05/06/15 8:19:29 Peak Tabel Peak Type Maximum Peak Peak Threshold 0.0000 Range 399.99nm to 199.98nm Wavelength (nm) Abs ________________________ ____ 230.03 0.0514

Sample Name: baku 25 ppm

Skripsi

Collection Time 05/06/15 8:22:33 Peak Tabel Peak Type Maximum Peak Peak Threshold 0.0000 Range 399.99nm to 199.98nm Wavelength (nm) Abs ________________________ ____ 225.00 0.1340

Sample Name: baku 50 ppm Collection Time 05/06/15 8:24:56


Meida Ayu Kusuma


75 Peak Tabel Peak Type Maximum Peak Peak Threshold 0.0000 Range 399.99nm to 199.98nm Wavelength (nm) Abs ________________________ ____ 230.03 0.2858 Sample Name: baku 125 ppm

Collection Time 05/06/15 8:26:52 Peak Tabel Peak Type Maximum Peak Peak Threshold 0.0000 Range 399.99nm to 199.98nm Wavelength (nm) Abs ________________________ ____ 235.06 0.6862

Lampiran 10 Penentuan Pengaruh Bahan Tambahan

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


76

Sample Name: 25 ppm Range 399.99nm to 199.98nm Wavelength (nm) Abs ________________________ ____ 370.07 -0.0165 349.95 -0.0143 324.95 -0.0109 230.03 0.2982 Sample Name: kosong + art 25 ppm Range 399.99nm to 199.98nm Wavelength (nm) Abs ________________________ ____ 385.05 -0.0144 370.07 -0.0142 324.95 0.0026 230.03 0.3116

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


77 Lampiran 11 Penentuan Kurva Baku Artesunat

Concentration Analysis Report Report time Batch name Application Operator

05/06/15 8:45:17 concentration 01.00(6) Admin

Instrument Settings Instrument Cary 50 Wavelength (nm) 230.99 Ordinate Mode Abs Ave Time (sec) 0.1000 Replicates 1 Standard/Sample averaging OFF Weight 1.0000 Concentration units mg Volume 1.000 Concentration units L Fit type Linear Min R² 0.95000 Concentration units mg/L Comments: Calibration Collection time Standard

Skripsi

05/06/15 8:45:20

Concentration Mean

Weight Volume


Factor

Meida Ayu Kusuma


78 mg/L mg L _______________________________________________________ ______________________ Std 1 2.5 0.0369 1.0000 1.000 1.0000 Std 2 5.0 0.0401 1.0000 1.000 1.0000 Std 3 7.5 0.0546 1.0000 1.000 1.0000 Std 4 12.5 0.1329 1.0000 1.000 1.0000 Std 5 25.0 0.2951 1.0000 1.000 1.0000 Std 6 62.5 0.6823 1.0000 1.000 1.0000 Std 7 125.0 1.4150 1.0000 1.000 1.0000 Calibration eqn Abs = 0.01135*Conc -0.00963 Correlation Coefficient 0.99899 Calibration time 05/06/15 8:52:46

Lampiran 12 Penetapan Kadar Artesunat dalam Nanopartikel Analysis Collection time 05/06/15 8:52:48 Sample Concentration Mean mg/L

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


79 Sampel 1 rep 1 48.58 0.5417 Sampel 1 rep 2 43.21 0.4808 Sample 1 rep 3 52.21 0.583 Sample 2 rep 1 85.7 0.9632 Sample 2 rep 2 81.9 0.9203 Sample 2 rep 3 84.5 0.9498 Sample 3 rep 1 104.4 1.1754 Sample 3 rep 2 77.4 0.8686 Sample 3 rep 3 99.8 1.1232 Sample 4 rep 1 149.3 1.6854 Sample 4 rep 2 134.9 1.5220 Sample 4 rep 3 131.0 1.4776 Results Flags Legend U = Uncalibrated O = Overrange N = Not used in calibration Lampiran 13 Tabel dan Contoh perhitungan Kadar Sampel FD1 FD2 FD3 FD4

Replikasi

Konsentrasi ( p p m )

Jumlah artesunat dalam 10,0 ml (mg)

Jumlah artesunat dalam 25,0 ml (mg)

Kadar (%b/b)

Rata-Rata ±SD

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

48,58 43,21 52,21 85,70 81,90 84,50 104,40 77,40 99,80 149,30 134,90 131,00

0,49 0,43 0,52 0,86 0,82 0,85 1,04 0,77 1,00 1,49 1,35 1,31

2,43 2,16 2,61 4,29 4,10 4,23 5,22 3,87 4,99 7,47 6,75 6,55

4,86 4,32 5,22 8,57 8,19 8,45 10,44 7,74 9,98 14,93 13,49 13,10

4,80 ± 0,45 8,40 ± 0,19 9,38 ± 1,44 13,8 4± 0,96

Contoh Perhitungan Contoh : D1 rep 1 konsentrasi 48,58 ppm = Dalam 10 ml 

Skripsi

10𝑚𝑙 1000𝑚𝑙

48,58 𝑚𝑔 1000𝑚𝑙

𝑥 48,58 𝑚𝑔 = 0,49 mg


Meida Ayu Kusuma


80 Dalam 25 ml 

25𝑚𝑙 5𝑚𝑙

𝑋 0,49 𝑚𝑔 = 2,43𝑚𝑔

Kadar dalam 50 mg (kadar % b/b) 

2,43𝑚𝑔 50,0 𝑚𝑔

𝑥 100% = 4,86%

Lampiran 14 Perhitungan perolehan kembali sampel FD1 FD2 FD3 FD4

replikasi

Kadar (%b/b)

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

4,86 4,32 5,22 8,57 8,19 8,45 10,44 7,74 9,98 14,93 13,49 13,10

Jumlah artesunat teoritis 5,71 5,71 5,71 7,14 7,14 7,14 8,33 8,33 8,33 9,45 9,45 9,45

Jumlah artesunat terukur 2,42 2,16 2,61 4,28 4,09 4,22 5,22 3,87 4,99 7,46 6,74 6,55

Efisiensi penjerapan 42,50 37,80 45,68 59,99 57,33 59,15 62,64 46,44 59,88 78,91 71,30 69,24

Perhitungan: Jumlah artesunat teoritis  FD1 FD2 FD3  FD4 

Skripsi

50 850 50 875

𝑥100 𝑚𝑔 = 5,71 𝑚𝑔 𝑥125 𝑚𝑔 = 7,14 𝑚𝑔

50 900 50 925

𝑥150 𝑚𝑔 = 8,33 𝑚𝑔 𝑥175 𝑚𝑔 = 9.45 𝑚𝑔


Meida Ayu Kusuma

Ratarata ± Sd 41,99 ± 3,96 58,82 ± 1,35 56,32 ± 8,66 73,15 ± 5,09


81 Jumlah artesunat terukur  Contoh FD1 rep 1 

𝐾𝑎𝑑𝑎𝑟 𝑥 50,0 𝑚𝑔

4,86 𝑥 50,0 𝑚𝑔 100

100

=𝑋

= 2,43 𝑚𝑔

Lampiran 15 Hasil Statistik Efisiensi Penjerapan Artesunat Oneway [DataSet0]

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


82

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


83

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


84

Lampiran 16 Tabel distribusi F Probabilitas 0,05

Skripsi


Meida Ayu Kusuma


85

Skripsi


Meida Ayu Kusuma

SKRIPSI PENGARUH JUMLAH OBAT TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK NANOPARTIKEL ARTESUNAT-KARBOKSIMETIL KITOSAN

Recommend Documents