Alatas F, Nurono S, Asyarie S. 2006. Pengaruh Konsentrasi PEG 4000 Terhadap Laju Disolusi Ketoprofen dalam Sistem Dispersi Padat Ketoprofen-PEG 4000. Majalah Farmasi Indonesia 17:57–62.
Amelia F. 2007. Perilaku Disolusi Ketoprofen Tersalut Gel Kitosan-Gom Guar [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Beppu MM, Vieira RS, Aimoli CG, Santana CC. 2007. Croslinking of kitosan membranes using glutaraldehyde effect on ion permeability and water absorption. Journal of Membrane Science. 301: 126–130.
Birdi KS. 2010. Surface and Colloid Chemistry: Principles and Applications. United States of America: CRC Press. Hlm 173–212.
Chen Y, Zhang GG, Neilly J, Marsh K, Mawhinney D, Sanzgiri YD, 2004. Enhancing the bioavailability of ABT-963 using solid dispersion containing Pluronic F-68. International Journal of Pharmaceutics 286: 69–80.
Costa et al. 2009. Preparation and Characterisation of Chitosan/Poly(vinyl Alkohol) Chemically Crosslinked Blends of Medical Aplication. Carbohydrate Polymer. 76: 472–481.
Eerikainen H, Peltonen L, Raula J, Hirvonen J, Kauppinen EI. 2004. Nanoparticles Containing Ketoprofen and Acrylic Polymers Prepared by an Aerosol Flow Reactor Method. AAPS PharmSciTech 5 (4):1–9.
Gedanken A. 2003. Sonochemistry and its Application to Nanochemistry. Current Science. 85:1720–1722.
Gronroos A, Pirkonen P, Heikkinen J, Ihalainen J, Mursuhen H, Sekki H. 2001. Ultrasonic depolymerization of aqueous polyvinyl alcohol. Ultrasonics Sonochemistry. 8: 259–264.
Gronroos A. 2010. Ultrasomically Enhanced Disintegration: Polymers, Sludge, and Contaminated Soil. [dissertation]. VTT Publications 734.
Hielscher T. 2005. Ultrasonic Production of Nano-Size Dispersions and Emulsions.ENS’05.
Kencana AL. 2009. Perlakuan sonikasi terhadap kitosan: viskositas dan bobot molekul kitosan. [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Kumar MNVR. 2000. Nano and Microparticles as Controlled Drug Delivery Devices. J Pharm Pharmaceut sci 3(2):234–258.
Luo Y, Zhang B,Cheng WH, Wang Q. 2010. Preparation, characterization and evaluation of selenite-loaded chitosan/TPP nanoparticles with or without zein coating. Carbohydrate Polymers 82: 942–951.
Memisoglu-Bilensoy E, Dogan AL, Hincal AA, 2006. Cytotoxic evaluation of injectable cyclodextrin nanoparticles. The Journal of Pharmacy and Pharmacology 58: 585–589.
Mohanraj VJ, Chen Y. 2006. Nanoparticles – A Review. Tropical Journal of Pharmaceutical Research 5(1):561–573.
Morris GA, Castile J, Smith A, Adams GG, Harding SE. 2011. The effect of prolonged storage at different temperatures on the particle size distribution of tripolyphosphate (TPP)–chitosan nanoparticles. Carbohydrate Polymers 84: 1430–1434.
Patil PR, Praveen S, Rani RHS, Paradkar AR. 2005. Bioavailability assessment of ketoprofen incorporated in gelled self-emulsifying formulation: a technical note. AAPS PharmSciTech 6 (1): E9-E13.
Prusty AK, Sahu SK. 2009. Biodegradable Nanoparticles - A Novel Approach for Oral Administration of Biological Products. International Journal of Pharmaceutical Sciences and Nanotechnology 2:503–508.
Ru J, Huayue Z, Xiaodong L, Ling X. 2009. Visible Light Photocatalytic Decolourization of C. I. Acid Red 66 by Chitosan Capped CdS Composite Nanoparticles. Chemical Engineering Journal 152:537–542.
Schroeder A, Kost J, Barenholz Y. 2009. Ultrasound, Liposomes, and Drug Delivery: Principles for using Ultrasound to Control the release of Drugs from Liposomes. Chemistry and Physics of Lipids. 162:1–16.
Shah TJ, Amin AF, Parikh JR, Parikh, RH, 2007. Process optimization and characterization of poloxamer solid dispersions of a poorly water-soluble drug. AAPS Pharm Sci Tech 8, E1–E7 (Article 29).
Shu X Z and Zhu K J. 2002. Controlled Drug Release Properties of Ionically Cross-linked Chitosan beads: The influence of Anion Structure. International Journal of Pharmaceutics 233: 217 – 225.
Silva CM, Ribeiro AJ, Figueiredo M, Ferreira D, Veiga F. 2006. Microencapsulation of Hemoglobin in Chitosan-coated Alginate Microspheres Prepared by Emulsification/Internal Gelation. The AAPS Journal 7 (4):E903–E913.
Silverstein RM, Webster FX, Kiemle DJ. 2005. Spectrometric Identification of Organic Compounds. Ed ke-7. United States of America: John Wiley & Sons, INC. Hlm 72–126.
41
Sugita P, Naphtaleni, Kurniati M, Wukirsari T. 2010a. Enkapsulasi ketoprofen dengan kitosan-alginat berdasarkan jenis dan ragam konsentrasi Tween 80 dan Span 80. Makara Sains. 14:107–112.
Sugita P, Wukirsari T, Kemala T, Aryanto BD. 2010b. Perilaku disolusi mikrokapsul ketoprofen-alginat berdasarkan ragam konsentrasi surfaktan. Di dalam: Supena EDJ, Nugraheni EH, Hamim, Hasim, Indahwati, Dahlan K, editor. Sains sebagai landasan inovasi teknologi dalam pertanian dan industri. Prosiding Seminar Nasional Sains III; Bogor, 13 November 2010. Bogor. FMIPA-IPB. Hal 221–229.
Sun Y, Chen Z, Yang X, Huang P, Zhou X Du X. 2009. Magnetic Chitosan Nanoparticles as a Drug Delivery System for Targeting Photodynamic Therapy. IOP Publishing-Nanotechnology 20:1–8.
Sundar S, Kundu J, Kundu SC. 2010. Biopolymeric Nanoparticles. IOP Publishing- Science and Technology of Advanced Materials 11:1–13.
Tang ESK, Huang M, Lim LY. 2003. Ultrasonication of chitosan and chitosan nanoparticles. International Journal of Pharmaceutics 265:103–114.
Tarirai C. 2005. Cross-linked Chitosan Matrix Systems for Sustained Drug Release [Dissertation]. Faculty of Health Sciences: Tshwane University of Technology.
Thassu D, Pathak Y, Deleers M. 2007. Nanoparticulate Drug-Delivery Systems: an Overview. Di dalam: Thassu D, Pathak Y, Deleers M, editor. Nanoparticulates Drug Delivery Systems. New York: Inforrma healthcare. Hlm. 1–31.
Tiyaboonchai W. 2003. Chitosan Nanoparticles: a Promising System for Drug Delivery. Naresuan University Journal 11(3): 51-66.
Tsai ML, Bai SW, Chen RH. 2008. Cavitation effects versus stretch effects resulted in different size and polydispersity of ionotropic gelation chitosan– sodium tripolyphosphate nanoparticle. Carbohydrate Polymers 71: 448– 457.
Tsai ML, Chen RH, Bai SW, Chen WY. 2011. The storage stability of chitosan/tripolyphosphate nanoparticles in a phosphate buffer. Carbohydrate Polymers 84: 756–761.
Valliappan K, Kannan K, Sivakumar T, Manavalan R. 2006. Enantiospecific Pharmacokinetic Studies on Ketoprofen in Tablet Formulation using Indirect Chiral HPLC Analysis. Journal of applied Biomedicine 4: 153–161 Wan et al. 2006. Biodegradable Polylactide/Chitosan Blend Membranes.
Wahyono D, Sugita P, Ambarsari L. 2010. Sintesis nanopartikel kitosan dengan metode ultrasonikasi dan sentrifugasi serta karakterisasinya. Di dalam: Supena EDJ, Nugraheni EH, Hamim, Hasim, Indahwati, Dahlan K, editor. Sains sebagai landasan inovasi teknologi dalam pertanian dan industri. Prosiding Seminar Nasional Sains III; Bogor, 13 November 2010. Bogor. FMIPA-IPB. Hal 241–247.
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 295:235–245.
Yamada T, Onishi H, Machida Y. 2001. In Vitro and in Vivo Evaluation of Sustained Release Chitosan-Coated Ketoprofen Microparticles. Yakugaku Zasshi 121:239–245.
Yen FL, Wu TH, Lin LT, Cham TM, Lin CC. 2008. Nanoparticles formulation of Cuscuta chinensis prevents acetaminophen-induced hepatotoxicity in rats. Food and Chemical Toxicology 46:1771–1777.
Lampiran 1 : Penentuan mutu kitosan
a. Kadar air kitosan (AOAC 1999)
Penentuan kadar air kitosan dilakukan denggan menggunakan metode gravimetri. Kitosan sebanyak ±1,000 g dimasukkan kedalam cawan porselen yang telah diketahui bobotnya, kemudian cawan yang telah berisi kitosan dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105°C selama 3 jam. Setelah itu dimasukkan kedalam desikator sampai dingin, kemudian ditimbang. Dilakukan pengulangan sampai mendapatkan bobot konstan. Kadar air kitin/kitosan dihitung dengan persamaan berikut:
= − × %
No Bobot cawan (g)
Bobot cawan + kitosan (g)
0 jam 3 jam 4 jam
1 21,5712 22,5739 22,4746 22,4727
2 21,7976 22,7980 22,7029 22,7004
3 21,5572 22,5576 22,4598 22,4579
No Bobot awal (g) Bobot kering (g) Kadar air (%)
1 1,0027 0,9015 10,09
2 1,0004 0,9028 9,76
3 1,0004 0,9007 9,97
Rata-rata 9,94 Kadar air dari kitosan yang digunakan adalah 9,94%.
b. Kadar abu kitosan (AOAC 1999)
Penentuan kadar abu kitosan dilakukan dengan metode gravimetri. Cawan porselen dibersihkan dan dimasukkan ke dalam tanur untuk menghilangkan sisa- sisa kotoran yang menempel dalam cawan, kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbanag. Sebanyak ± 1,000 g kitosan dimasukkan ke dalam cawan tersebut dan dibakar dalam tanur pengabuan dengan suhu 650°C sampai diperoleh abu berwarna putih. Setelah itu, cawan beserta isinya dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang. Kadar abu kitosan dihitung dengan persamaan berikut:
45
No Bobot (g)
Cawan Cawan + kitosan Cawan + abu
1 21,5712 22,4727 21,5800
2 21,7976 22,7004 21,8001
3 21,5572 22,4579 21,5624
No Bobot (g) Kadar abu
(%) kitosan abu 1 0,9015 0,0088 0,98 2 0,9028 0,0025 0,28 3 0,9007 0,0052 0,58 Rata-rata 0,61 Jadi kadar abu pada kitosan yang digunakan adalah 0,61%.
c. Derajat deasetilasi kitosan
Penentuan derajat deasetilasi kitosan digunakan metode base line pada spektrum FTIR kitosan. Puncak tertinggi dicatat dan diukur dari garis dasar yang dipilih. Nilai absorbans dihitung dengan menggunakan persamaan:
=
Perbandingan antara absorbans pada bilangan gelombang 1646,73 cm-1 (serapan pita amida I) dengan absorbans pada bilangan gelombang 3567,90 cm-1 (serapan gugus hidroksil). Deasetilasi kitin yang sempurna (100%) diperoleh nilai
A1646,73=1,33. Pengukuran nilai absorbans pada puncak yang terkait derajat N-
deasetilasi dapat dihitung dengan persamaan:
P
P
% = − ,
, × , × %
Dari spektrum FTIR diatas dapat ditentukan nilai derajat deasetilasi (% DD) kitosan sebagai berikut:
, = = , − ,, − , = , , = = , − , = ,− , % = − , , × , × % % = − ,, × , × % % = − [ , ] × % = , %
d. Bobot molekul kitosan
Bobot molekul kitosan ditentukan dengan menggunakan metode viskometri. Sebanyak 0,1 g kitosan dilarutkan dalam 100 ml asam asetat 0,5 M, kemudian diambil sebanyak 5 ml dan dimasukkan ke dalam viskometer Ostwald- Cannon-Fenske untuk ditentukan waktu alirnya. Pengukuran juga dilakukan untuk beberapa konsentrasi lainnya dan waktu alir dibaca sebanyak 3 kali ulangan. Viskositas relatif : = ≈
Viskositas spesifik : = − Viskositas kinematik : = ×
Dimana kkin : koefisien kinematik viskometer Ostwald (0,009671 cSt perdetik)
Viskositas intrinsik : [ ] =
Bobot molekul kitosan dihitung dengan menggunakan persamaan Mark-Houwink: =
Dengan = , × ⁄ = ,
47
Dimana t : waktu alir zat To : waktu alir pelarut
η : viskositas zat
ηo : viskositas pelarut
M : bobot molekul zat Konsentrasi kitosan (mg/L) Waktu alir (s) Rerata waktu (s) Viskositas relatif Viskositas spesifik η 0 71,15 70,79 0 0 0 70,46 70,76 0,02 80,68 80,57 1,14 0,14 1,93 80,70 80,32 0,04 88,73 88,76 1,25 0,25 1,85 89,31 88,24 0,06 98,56 98,56 1,39 0,39 1,88 99,02 98,11 0,08 124,30 123,86 1,75 0,75 2,24 124,23 123,05 0,1 155,53 155,60 2,20 1,20 2,48 155,92 155,34 y = 7,458x + 1,628 R² = 0,732 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 ln η sp/c Konsentrasi (mg/L)
Dari kurva hubungan antara η dengan c diperoleh persamaan:
η
= [η] + [η]
= +
Dengan menggunakan persamaan regresi linear diperoleh persamaan :
= , + ,
=
, = , × ,
= , g mol = x g mol
Berdasarkan data-data diatas kitosan niaga yang digunakan memiliki kadar air 9,94%, kadar abu 0,61 %, derajat deasetilasi 77,26 %, dan bobot molekul 3 x 105 g/mol sesuai dengan parameter mutu kitosan niaga yang terdapat pada Tabel 1.
49
Lampiran 2: Optimasi formula PO
a. Kodisi ultrasonikasi dan turbiditas formula PO
Formula ultrasonikasi Turbiditas (NTU)
t (menit) A E (Joule) T0 Ta Tb
PO1 30 20 4188 224,00 141,80 121,60
PO2 30 30 7195 224,00 145,00 124,60
PO3 30 40 9710 224,00 149,20 127,80
T0: Turbiditas setelah homogenisasi Ta: Turbiditas setelah ultrasonikasi Tb: Turbiditas setelah sentrifugasi
b. Foto formula PO
Keterangan: (a) formula PO setelah ultrasonikasi, (b) formula PO setelah sentrifugasi
c. Tingkat kestabilan turbiditas formula PO. Formula Penyimpanan (hari)
0 1 3 7 PO1 121,60 130,20 167,10 209,20 PO2 124,60 135,00 172,70 211,40 PO3 127,80 137,90 177,80 215,10 (a) (b)
Lampiran 3: Optimasi formula PP
a. Kodisi ultrasonikasi dan turbiditas formula PP
Formula ultrasonikasi Turbiditas (NTU)
t (menit) A E (Joule) T0 Ta Tb PP1 10 20 1427 42,22 41,04 30,09 PP2 10 30 2556 42,22 38,24 29,81 PP3 10 40 3543 42,22 36,70 28,02 PP4 20 20 2962 42,22 39,56 29.97 PP5 20 30 5168 42,22 35,60 27,77 PP6 20 40 7023 42,22 35,02 27,25 PP7 30 20 4298 42,22 37,68 11,72 PP8 30 30 7211 42,22 36,18 10,64 PP9 30 40 10256 42,22 31,02 9,54 PP10 45 20 5920 36,96 34,94 11,22 PP11 45 30 9611 36,96 34,72 10,56 PP12 45 40 14744 36,96 33,14 7,88 PP13 60 20 8252 36,96 34,34 10,88 PP14 60 30 13475 36,96 33,44 10,13 PP15 60 40 20215 36,96 31,30 6,68 b. Foto formula PP
51
Lampiran 4: Perbandingan formula PO dan formula PP
a. Foto perbandingan turbiditas formula Po dengan formula PP secara visual
Keterangan: (a) formula PP7 dan PO1 setelah proses ultrasonikasi dengan amplitudo 20 selama 30 menit (b) formula PP9 dan PO5 setelah proses ultrasonikasi dengan amplitudo 40 selama 30 menit
b. Grafik distribusi ukuran partikel berdasarkan perbedaan surfaktan, ampitudo dan waktu ultrasonikasi.
0 5 10 15 20 25 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Number (% ) Diameter (nm)
PO1 (t=30 mnt, A=20, asam oleat) PP7 (t=30 mnt, A= 20, poloxamer 188) PP9 (t=30 mnt, A= 40, poloxamer 188) PP15 (t=60 mnt, A=40, poloxamer 188)
Lampiran 5: Pembuatan nanopartikel kitosan terisi ketoprofen a. Viskositas (cP) Formula V0 Va Vb P1 14,24 14,19 14,05 P2 14,24 14,04 14,00 P3 14,24 14,10 13,98 A1 12,93 12,77 12,53 A2 12,93 12,70 12,64 A3 12,93 12,86 12,47 B1 12,95 12,79 12,38 B2 12,95 12,83 12,47 B3 12,95 12,90 12,49 Viskositas rata-rata (cP) Formula V0 Va Vb P 14,24 14,11 14,01 A 12,93 12,78 12,55 B 12,95 12,84 12,45 keterangan: V0: Viskositas awal
Va: Viskositas setelah ultrasonikasi Vb: Viskositas setelah sentrifugasi
b. Kondisi ultrasonikasi Formula Ultrasonikasi Ē (Joule) SD t (mnt) A E (Joule) P1 60 40 20230 20215 152 P2 60 40 20359 P3 60 40 20056 A1 60 40 20211 20389 164 A2 60 40 20423 A3 60 40 20533 B1 60 40 20909 20785 110 B2 60 40 20745 B3 60 40 20700
53 c. Turbiditas (NTU) For mula T0 Ta Tb Penyimpanan (hari) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 P1 36,96 32,21 6,66 7,11 7,29 7,35 7,36 7,68 7,94 8,17 8,53 8,94 9,02 P2 36,96 30,09 6,73 7,14 7,38 7,37 7,48 7,82 7,99 8,09 8,41 8,65 8,97 P3 36,96 31,59 6,64 7,07 7,05 7,27 7,29 7,36 7,53 8,08 8,32 8,54 8,89 A1 33,67 25,56 5,89 7,83 8,54 9,21 9,63 10,41 10,56 11,17 11,50 12,01 12,42 A2 33,67 25,51 5,84 7,60 8,15 9,13 9,60 10,30 10,50 10,70 11,40 11,90 12,23 A3 33,67 25,90 5,97 8,38 8,67 9,38 9,73 10,50 11,10 11,90 12,40 12,54 12,78 B1 28,79 21,57 5,31 6,49 6,68 7,19 7,26 7,62 7,95 8,42 8,97 9,43 9,72 B2 28,79 22,64 5,44 6,51 6,72 7,28 7,43 7,88 8,21 8,49 9,17 9,58 9,84 B3 28,79 23,04 5,51 6,69 7,21 7,41 7,72 7,93 8,41 8,90 9,67 9,87 10,04 Turbiditas rata-rata For mula T0 Ta Tb Penyimpanan (hari) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 P 36,96 31,30 6,68 7,11 7,24 7,33 7,38 7,62 7,82 8,11 8,42 8,71 8,96 A 33,67 25,66 5,90 7,94 8,45 9,24 9,65 10,40 10,72 11,26 11,77 12,15 12,48 B 28,79 22,42 5,42 6,56 6,87 7,29 7,47 7,81 8,19 8,60 9,27 9,63 9,87
Lampiran 6: Hasil SEM formula B
Keterangan: (a) perbesaran 2.000×, (b) perbesaran 10.000×, (c) perbesaran 20.000× dan (d) perbesaran 40.000×.
55
Lampiran 7: Spektrum FTIR
a. Spektrum formula Bo dan formula B
b. Spektrum kitosan, ketoprofen, formula Bo, dan formula B
4 00 0.0 3 00 0 2 00 0 1 50 0 1 00 0 4 50 .0 7 .1 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 2 6.5 cm-1 %T L a b o r a t o r y T e s t Re s u l t S a m p e l 5 S a m p e l 2 4 00 0.0 3 00 0 2 00 0 1 50 0 1 00 0 4 50 .0 -2.5 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 9.0 cm-1 %T s a m p e l 5 s a m p e l 2 k e t o p r o f e n k i t o s a n 1 L a b o r a t o r y T e s t Re s u l t Formula B Formula Bo Ketoprofen Kitosan Formula Bo Formula B
Lampiran 8: Penentuan nilai evisiensi penjerapan ketoprofen pada nanopartikel kitosan
a. Panjang gelombang maksimum ketoprofen dalam bufer fosfat pH 7,2
b. Kurva standar ketoprofen dalam bufer fosfat pH 7,2
No Sampel Konsentrasi (mg/L) absorbans (λmaks=259.8) 1 std1 1 0,067 2 std2 2 0,138 3 std3 3 0,207 4 std4 4 0,276 5 std5 5 0,340 6 std6 6 0,404 7 std7 7 0,462 8 std8 8 0,533 9 std9 9 0,609 10 std10 10 0,666
57
c. Efisiensi Penjerapan ketoprofen For- mula Absor- bans Abs koreksi Pengenceran 5 kali x a b EP Rata2 EP KSG 0,1870 - - - - P1 0,2750 0,0880 1,2405 6,2023 568,10 25,00 70,47 72,74 P2 0,2810 0,0940 1,3310 6,6548 568,10 25,20 75,01 P3 0,2780 0,0910 1,2857 6,4286 568,10 25,10 72,75 A1 0,3210 0,1340 1,9344 9,6719 371,90 25,50 70,53 74,13 A2 0,3380 0,1510 2,1908 10,9541 371,90 25,30 80,51 A3 0,3220 0,1350 1,9495 9,7473 371,90 25,40 71,36 B1 0,3460 0,1590 2,3115 11,5576 373,40 25,40 84,95 86,99 B2 0,3500 0,1630 2,3719 11,8593 373,40 25,50 86,83 B3 0,3530 0,1660 2,4171 12,0855 373,40 25,30 89,18 Keterangan:
x : nilai konsentrasi formula (mg/L)
a : massa total nanopartikel yang diperoleh (mg)
b : massa nanopartikel yang digunakan untuk penentuan efisiensi penjerapan (mg)
EP : evisiensi penjerapan (%)
d. Contoh perhitungan:
Abs koreksi P1 = absorbans formula P1 – absorbans formula kosong = 0,2750 – 0,1870
= 0,0880
Efisiensi Penjerapan formula P1:
EP = mg L × L⁄ Massa ketoprofen awal mg⁄ mL× vol. ekstraksi × mg mg⁄ × % EP =
, mg
L × L mL × mL × , mg, mg
Lampiran 9: Hasil analisis PSA
63
ABSTRACT
LIDINIYAH. Quantity Increasing of Ketoprofen Loaded Chitosan Nanoparticles Based on Surfactant Type and Ultrasonication Condition. Under direction of PURWANTININGSIH SUGITA and LAKSMI AMBARSARI.
The objective of this study was evaluate the effects of ultrasonication and surfactant type on the change in particle size of ketoprofen loaded chitosan nanoparticles. Surfactant which was used in the synthesis of nanoparticles is oleic acid and poloxamer 188. The ketoprofen loaded chitosan nanoparticles were caracterized using PSA, SEM, FTIR, and XRD. Poloxamer 188 is the surfactant that assist in nanoparticles formation. The result of synthesis of ketoprofen loaded chitosan nanoparticles use poloxamer 188 as surfactant that ultrasonicated during 60 min at amplitude 40, has shown turbidity of formula P, A, and B was 6,68, 5,90, 5,42 NTU respectively. The nanoparticles quantity was resulted by this three formulas was >95% with particles size diameter <400 nm and entrapment efficiency of ketoprofen was >70%. Under the SEM, nanoparticles seen spherical stuctures. The FTIR and XRD analysis showed that all of compounds that used has no damaged by ultrasonication process. The mean diameter decreased linearly with increasing duration and amplitude of ultrasonication.
LIDINIYAH. Peningkatan Jumlah Nanopartikel Kitosan Terisi Ketoprofen Berdasarkan Ragam Surfaktan dan Kondisi Ultrasonikasi. Dibimbing oleh PURWANTININGSIH SUGITA and LAKSMI AMBARSARI.
Ketoprofen merupakan obat yang sangat bermanfaat sebagai antiinflamasi, analgesik, dan antipiretik, pada penyakit sendi, penyakit gigi dan mulut, pasca bedah, pasca trauma dan pasca persalinan. Ketoprofen memiliki waktu eliminasi yang sangat cepat, yaitu 1,5–2 jam sehingga obat tersebut harus sering dikonsumsi. Namun, jika ketoprofen dalam tubuh telah terakumulasi sampai dosis >300 mg akan mengakibatkan iritasi atau pendarahan pada lambung dan atau pada usus. Penjerapan ketoprofen dengan menggunakan kitosan dalam bentuk nanopartikel merupakan salah satu cara untuk mengatasi cepatnya waktu eliminasi. Pembentukan partikel dalam ukuran nanometer diharapkan dapat terserap dengan utuh pada saluran cerna setelah pemberian secara oral dan dapat terpenetrasi diantara pembuluh kapiler maupun sel di dalam tubuh sehingga obat dapat lebih tepat sasaran.
Komposisi material dan metode yang digunakan sangat mempengaruhi keberhasilan pembentukan nanopartikel. Penggunaan surfaktan sering dilakukan agar diperoleh jumlah partikel berukuran nanometer lebih banyak dan lebih stabil. Perbedaan nilai hydrophilic-lipophilic balance (HLB) pada surfaktan menghasilkan sebaran diameter partikel yang berbeda pula. Surfaktan yang memiliki nilai HLB lebih tinggi menghasilkan nanopartikel lebih banyak. Asam oleat (HLB=1) dan poloxamer 188 (HLB=29) dibandingkan peranannya dalam pembentukan nanopartikel. Selain komposisi material, metode yang digunakan juga mempengaruhi nanopartikel yang dihasilkan. Metode ultrasonikasi merupakan metode yang efektif untuk pembuatan nanopartikel. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan meningkatkan jumlah nanopartikel kitosan terisi ketoprofen berdasarkan jenis surfaktan (asam oleat dan poloxamer 188) dan kondisi ultrasonikasi (waktu dan amplitudo), juga untuk pencirian nanopartikel yang dihasilkan sebagai sediaan baru pengantaran obat ke dalam tubuh.
Pembentukan nanopartikel kitosan sebagai pengantar obat ketoprofen ini terdidri atas beberapa tahap, yaitu pemilihan jenis surfaktan, optimasi kondisi ultrasonikasi, pemilihan formula nanopartikel kitosan terisi ketoprofen terbaik, pencirian nanopartikel kitosan terisi ketoprofen dengan menggunakan particle size analyzer (PSA), scanning electron microscopy (SEM), fourier transform infrared (FTIR) serta X-ray diffraction (XRD) dan efisiensi penjerapan ketoprofen pada nanopartikel kitosan.
Formula yang digunakan untuk pemilihan jenis surfaktan dan optimasi kondisi ultrasonikasi adalah formula P. Tahap pemilihan surfaktan melibatkan asam oleat dan poloxamer 188, dari kedua surfaktan tersebut ternyata polxamer 188 yang memiliki nilai turbiditas lebih rendah yaitu, 11,72 NTU dan dapat menghasilkan 93,05% nanopartikel yang memiliki diameter rata-rata 700,2 nm. Poloxamer 188 sebagai surfaktan terpilih kemudian digunakan dalam tahap optimasi ultrasonikasi. Kondisi ultrasonikasi optimum adalah pada waktu 60 menit dan amplitudo 40 yang menghasilkan turbiditas 6,68 NTU dan 99,79%
nanopartikel dengan diameter rata-rata 355,3 nm. Surfaktan terpilih yaitu poloxamer 188 dan kondisi ultrasonikasi optimum, yaitu pada waktu 60 menit dan amplitudo 40 yang digunakan untuk mensintesis nanopartikel pada formula lainnya. Hasil sintesis nanopartikel kitosan terisi ketoprofen menunjukkan bahwa ketiga formula (P, A, dan B) memiliki nilai turbiditas rendah, yaitu berturut-turut 6,68, 5,90, 5,42 NTU. Ketiga formula tersebut menghasilkan jumlah nanopartikel sebanyak >95% dengan rata-rata ukuran diameter partikel <400 nm dan memiliki rata-rata efisiensi penjerapan ketoprofen >70%. Nilai jumlah nanopartikel dari penelitian ini mengalami peningkatan dari penelitian sebelumnya yang memiliki jumlah nanopartikel tertinggi, yaitu 58% dengan rata-rata ukuran partikel 380– 900 nm. Peningkatan ini diduga dipengaruhi oleh jenis surfaktan, waktu dan amplitudo ultrasonikasi, konsentrasi kitosan serta konsentrasi surfaktan yang digunakan, Pencirian dilakukan pada salah satu formula nanopartikel kitosan terisi ketoprofen, yaitu formula B dengan menggunakan SEM, FTIR, dan XRD untuk mengetahui berturut-turut bentuk partikel, gugus fungsi, dan kristalinitasnya. Hasil analisis SEM dari formula B menunjukkan bahwa bentuk partikel dari formula B adalah sferis (bulat) dan tidak mengalami aglomerasi (penggumpalan), sedangkan berdasarkan spektrum FTIR formula sebelum ultrasonikasi (formula Bo) dan setelah ultrasonikasi (formula B) tidak terdapat perbedaan yang mencolok, sehingga dapat disimpulkan bahwa proses ultrasonikasi tidak merusak senyawa-senyawa yang ada dalam formula, sedangkan hasil analisis XRD menunjukkan terjadinya kenaikan kristalinitas yang membuktikan bahwa terdapat ketoprofen yang terjerap dalam nanopartikel kitosan-TPP.
Latar Belakang
Ketoprofen merupakan suatu obat antiinflamasi nonsteroid yang mempunyai efek analgesik (penghilang rasa sakit), antipiretik (penurun panas), dan antiinflamasi (menghilangkan pembengkakan) yang disebabkan oleh beberapa kondisi, seperti osteoarthritis dan rheumatoid arthritis. Ketoprofen praktis tidak larut dalam air serta kecepatan disolusi dan bioavilabilitasnya rendah (Alatas et al. 2006). Waktu eliminasinya sangat cepat, yaitu 1,5–2 jam sehingga obat tersebut harus sering dikonsumsi. Namun, jika ketoprofen dalam tubuh telah terakumulasi sampai dosis >300 mg akan mengakibatkan iritasi atau pendarahan pada lambung (Yamada et al 2001; Patil et al. 2005). Salah satu cara untuk mengatasi kelemahan tersebut ialah dengan menjerap ketoprofen dalam bentuk nanopartikel sebagai sistem pengantaran obat yang terkendali dengan menggunakan biopolimer.
Biopolimer yang memiliki sifat biodegradabel dan biokompatibel adalah kandidat tepat sebagai pengantaran obat. Kitosan merupakan salah satu biopolimer yang banyak digunakan sebagai sistem pengantaran obat. Kitosan mudah terdegradasi, biokompatibel, tidak beracun, memiliki aktivitas antibakteri, mukoadesif, serta mudah diperoleh (Ru et al. 2009). Namun, kitosan merupakan biopolimer yang rapuh sehingga perlu dilakukan modifikasi kimia dan modifikasi fisik untuk meningkatkan kualitas kitosan. Salah satu modifikasi kimia yang banyak dilakukan, yaitu dengan menambahkan senyawa pengikat silang seperti tripolifosfat (TPP). Kekuatan mekanik gel kitosan meningkat dengan penggunaan TPP karena TPP memiliki rapatan muatan negatif yang tinggi sehingga interaksi dengan polikationik kitosan akan lebih besar (Shu & Zhu 2002).
Sistem pengantaran obat sebaiknya dapat melewati penghalang (barrier) pada sistem metabolisme, dan dapat melepaskan zat aktif di lokasi yang spesifik sebagai target pengobatan. Oleh karena itu, perlu dilakukan modifikasi fisik kitosan dengan cara pembentukan nanopartikel (Wahyono et al. 2010). Nanopartikel kitosan diharapkan dapat terserap dengan utuh pada saluran cerna setelah pemberian secara oral (Wu et al. 2005). Nanopartikel dapat berpenetrasi di antara pembuluh kapiler maupun sel di dalam tubuh sehingga obat dapat lebih
2
tepat sasaran. Nanopartikel kitosan telah banyak diteliti untuk sistem pengantaran obat antikanker, gen, dan vaksin dalam bentuk gel atau lembaran (Thassu et al. 2007).
Penelitian tentang nanopartikel kitosan sebagai pengantaran obat telah banyak dilakukan. Kumar (2000) telah menghasilkan nanopartikel kitosan poli(etilen oksida) dengan ukuran partikel 200-1000 nm. Ciri nanopartikel kitosan terisi amonium glisirrizinat sebagai obat anti-hepatitis melalui proses gelasi ionik dengan menggunakan TPP telah dipelajari oleh Wu et al. (2005). Hasil dari penelitian tersebut adalah, ukuran nanopartikel yang diperoleh berkisar 20–80 nm dan dapat digunakan sebagai sistem pengantaran amonium glisirrizinat. Keberhasilan sintesis nanopartikel dipengaruhi oleh penggunaan surfaktan. Perbedaan nilai hydrophilic-lipophilic balance (HLB) pada surfaktan menghasilkan sebaran diameter partikel yang berbeda pula. Surfaktan yang memiliki nilai HLB lebih tinggi menghasilkan nanopartikel lebih banyak (Sugita et al. 2010a). Wahyono et al. (2010) menggunakan asam oleat (HLB = 1) sebagai surfaktan dalam sintesis nanopartikel kitosan terisi ketoprofen dan menghasilkan 58% nanopartikel dari pengukuran secara manual pada foto SEM. Jumlah nanopartikel yang dihasilkan oleh Wahyono et al. (2010) masih sedikit dan kurang akurat, karena hasil pengukuran ukuran partikel secara manual dengan menggunakan foto SEM tidak dapat menggambarkan keadaan keseluruhan dari kondisi sampel yang dianalisis. Oleh karena itu perlu dicoba penggunaan surfaktan yang memiliki nilai HLB lebih besar dari asam oleat dan perlu digunakan alat lain untuk mengetahui ukuran partikel yang lebih akurat seperti particle size analyzer (PSA). Surfaktan lain yang digunakan dalam pembentukan nanopartikel adalah poloxamer 188 (HLB = 29). Penggunaan poloxamer 188 dapat membantu menurunkan rata-rata diameter partikel (Memisoglu-Bilensoy et al. 2006). Namun poloxamer 188 belum banyak digunakan dalam sintesis nanopartikel kitosan.
Terdapat beberapa metode untuk mensintesis nanopartikel kitosan. Penggunaan gelombang ultrasonik dalam pembentukan nanopartikel merupakan salah satu metode yang efektif. Ultrasonik dengan frekuensi 20 kHz–1 MHz banyak digunakan dalam bidang kimia yang biasa disebut dengan sonokimia
(Sonochemistry). Prinsip sonokimia sangat berkaitan dengan fenomena kavitasi akustik yaitu pembentukan, pertumbuhan, dan pecahnya gelembung yang terbentuk dalam medium cairan (Schroeder et al. 2009). Hielscher (2005) berpendapat bahwa penggunaan gelombang ultrasonik dapat menghasilkan ukuran partikel yang lebih kecil dan dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya amplitudo, konsentrasi dan viskositas. Proses ultrasonikasi dengan amplitudo yang tinggi dan waktu yang lama menghasilkan energi yang besar, energi yang besar dapat menyebabkan proses kavitasi terjadi dengan baik (Tsai et al. 2008). Wahyono et al. (2010) telah meneliti tentang pembuatan nanopartikel kitosan sebagai penyalut ketoprofen. Nanopartikel dibuat dengan menggunakan metode ultrasonikasi (130 Watt, frekuensi 20 kHz selama 30 menit) dan sentrifugasi (kecepatan 20000 rpm selama 2 jam) yang menghasilkan 58% nanopartikel yang memiliki ukuran 380–900 nm dengan efisiensi penyalutan terhadap ketoprofen sebesar 72,48%. Dengan metode yang digunakan oleh Wahyono et al. (2010) masih menghasilkan mikropartikel sebanyak 42% sehingga metode tersebut perlu diperbaiki agar memperoleh nanopartikel yang lebih banyak dengan menggunakan ragam waktu dan amplitudo ultrasonikasi.
Pada penelitian ini akan dibuat nanopartikel kitosan sebagai penjerap ketoprofen dengan menggunakan asam oleat dan poloxamer 188 melalui metode ultrasonikasi dengan ragam waktu dan amplitudo. Komposisi material yang digunakan mengacu pada tiga formula terbaik dari Wahyono et al. (2010) yang