BOGOR
2007
FITHRI AMELIA
Skripsi
sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
Dibimbing oleh PURWANTININGSIH SUGITA dan BAMBANG SRIJANTO. Kemampuan kitosan untuk membentuk gel telah banyak dimodifikasi, salah satunya dengan penambahan hidrokoloid alami. Gel kitosan-gom guar berpotensi sebagai penyalut untuk digunakan dalam sistem pengantaran obat. Dalam penelitian ini, gel kitosan-gom guar digunakan untuk mempelajari perilaku disolusi ketoprofen. Mikrokapsul ketoprofen tersalut gel kitosan-gom guar dibuat dengan metode pengeringan semprot. Sebanyak 228.60 ml larutan kitosan 1.75% (b/v) dicampurkan dengan 38.10 ml larutan gom guar dengan ragam konsentrasi 0.35, 0.55, dan 0.75% (b/v), 7.62 ml glutaraldehida dengan ragam konsentrasi 3.0, 3.5, dan 4.0% (v/v), 2 g ketoprofen yang dilarutkan di dalam etanol 96%. Campuran homogen yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam alat pengering semprot dan dihasilkan butiran/granul sebagai produk. Mikrokapsul yang optimum ditentukan dengan metode respons permukaan dalam peranti lunak Minitab Release 14 dan kemudian dikaji perilaku disolusinya. Uji disolusi dilakukan pada suhu (37 ± 0.5)°C dengan laju pemutaran 150 rpm selama 90 menit dalam medium disolusi bufer klorida pH 1.2 (cairan lambung) dan bufer fosfat pH 7.4 (cairan usus). Aliquot diambil setelah disolusi berlangsung 15, 30, 45, 60, 75, dan 90 menit. Serapan ketoprofen dalam alikuot diukur pada panjang gelombang 258 nm (untuk cairan lambung) dan 260 (untuk cairan usus). Mikrokapsul optimum diperoleh saat konsentrasi gom guar dan glutaraldehida berturut-turut 0.35% (b/v) dan 3.75% (v/v) untuk konsentrasi kitosan 1.75%. Kondisi ini dapat digunakan untuk menyalut ketoprofen sebanyak 146.5086 mg. Hasil uji disolusi ketoprofen menunjukkan kinetika reaksi orde ke-3 dengan nilai tetapan laju pelepasan ketoprofen, k dan waktu paruh, t1/2 rerata berturut-turut 1×10-5 l2mol-2menit-1 dan 15 menit.
Gum Gel. Supervised by PURWANTININGSIH SUGITA and BAMBANG
SRIJANTO.
The ability of chitosan to form gel has much been modified, one of them is the addition of natural hydrocolloid. Chitosan-guar gum gel is potential for microencapsule in drug delivery systems. In this research, chitosan-guar gum gel was applied in studying ketoprofen dissolution behavior. Ketoprofen coated with chitosan-guar gum gel was prepared using spray drying method. As much as of 228.60 ml chitosan solution of 1.75% (w/v) was mixed with 38.10 ml guar gum solution with concentration of 0.35, 0.55, and 0.75% (w/v); 7.62 ml glutaraldehyde solution with concentration of 3.0, 3.5, dan 4.0% (v/v), and 2 g ketoprofen was dissolved in ethanol 96% and 5 ml 2% tween-80 solution. The homogenous mixture, which was obtained, was then entered into spray dry instrument to produce granules. The optimum microcapsule was determined using responce surface method in Minitab Release 14 and then its dissolution behavior was investigated. The dissolution assay was held in (37 ± 0.5)°C with stirring rate 150 rpm for 90 minutes in chloride buffer pH 1.2 (gastric liquid) and phosphat buffer pH 7.4 (intestinal liquid) medium. The aliquots were taken after 15, 30, 45, 60, 75, and 90 minutes. The absorbance of the aliquots was measured at 258 nm (for gastric liquid) and 260 nm (for intestinal liquid). The optimum microcapsule was obtained when the concentrations of guar gum and glutaraldehyde were 0.35% (w/v) and 3.75% (v/v), respectively for the concentration of chitosan solution 1.75% (w/v). This condition can be used to coat 146.5086 mg ketoprofen. The result of dissolution assay showed third order reaction kinetics with the average realeasing constant, k, and the half-life, t1/2, of ketoprofen were 1×10-5 l2mol-2minute-1 and 15 minute, respectively.
Menyetujui,
Pembimbing I, Pembimbing II,
Dr. Purwantiningsih Sugita, MS Ir. Bambang Srijanto
NIP 131 779 513 NIP 680 003 303
Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor,
Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS
NIP 131 473 999
karunia-Nya Penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Sholawat dan salam semoga selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW beserta keluarga dan para sahabatnya. Penelitian ini bertujuan mendapatkan kinetika pelepasan ketoprofen sebagai fungsi dari konsentrasi ketoprofen dalam mikrokapsul dan waktu paruh ketoprofen, yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2007 sampai Juli 2007 di Laboratorium Kimia Organik dan Laboratorium Bersama Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam IPB, serta di Laboratorium Teknologi Farmasi dan Medika Puspitek Serpong.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Purwantiningsih Sugita, MS dan Bapak Ir. Bambang Srijanto selaku pembimbing yang baik dan senantiasa menyempatkan waktu untuk berkonsultasi terutama dimasa-masa sulit Penulis selama penelitian; kepada Kak Budi Arifin, S.Si atas arahan dan diskusi-diskusi yang sangat berharga selama Penulis menjalani penelitian; serta kepada Buyah, Umi (Alm) dan keluarga yang telah banyak berkorban materi, waktu, tenaga, dan juga senantiasa membantu dengan doa untuk suksesnya penelitian dan menyusun karya ilmiah ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Pusat Studi Biofarmaka atas bantuannya dalam analisis FTIR; kepada Ibu Endang dan Mbak Tika atas bantuannya dalam analisis SEM; kepada Ibu Idah atas bantuannya dalam uji disolusi; serta kepada Mbak Siti Rahma dan para laboran di Kimia Organik atas bantuan teknisnya selama Penulis menjalani penelitian. Penulis juga mengucapkan terima kasih yang tulus kepada Roene atas semangat dan motivasinya kepada Penulis. Terima kasih juga kepada teman seperjuangan (Feri, Mahdi, Elin, Debby, Wina, Dicky, dan Ichan,) atas kerja sama dan keceriaan yang terjalin.
Pada kesempatan ini, Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Hibah Bersaing XIV Dikti dan Hibah Penelitian Internal Departemen Kimia sebagai sumber dana penelitian ini.
Akhir kata, semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.
Bogor, September 2007 Fithri Amelia
dari tiga belas bersaudara dari ayah M. Shiddieq dan ibu Yumani (Alm). Tahun 2003, Penulis lulus dari SMU Negeri 60 Jakarta, dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB pada Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, Penulis menjadi asisten praktikum Kimia Dasar II Fapet pada tahun ajaran 2004/2005, Kimia Tingkat Persiapan Bersama pada tahun ajaran 2005/2006, Kimia Pangan D3 Analisis Kimia, Kimia Organik dan Kimia Fisik Ilmu Teknologi Pangan pada tahun ajaran 2006/2007, serta Kimia Lingkungan Geofisika dan Meteorologi pada tahun ajaran 2007/2008. Pada bulan Juli-Agustus 2006, Penulis melaksanakan Praktik Lapangan di Laboratorium Obat dan Napza Balai Besar POM, Jakarta Pusat.
DAFTAR TABEL………... viii
DAFTAR GAMBAR……….. viii
DAFTAR LAMPIRAN………... ix PENDAHULUAN………... 1 TINJAUAN PUSTAKA Kitosan……….. 1 Gel Kitosan………... 2 Gom Guar………. 3 Ketoprofen……… 3 Mikroenkapsulasi………. 4
Metode Pengeringan Semprot (Spray Drying)... 4
Uji Disolusi... 5
Pencirian Mikrokapsul dengan Mikroskop Elektron Susuran (SEM)…….… 5
BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat……….……… 5
Pencirian Kitosan ………...………... 6
Pembuatan Mikrokapsul………... 6
Optimalisasi Mikrokapsul ………...……… 6
Uji Disolusi Secara In Vitro ………...………... 6
Pencirian Mikrokapsul dengan SEM... 7
HASIL DAN PEMBAHASAN Pencirian Kitosan………... 7
Pembuatan Mikrokapsul………... 7
Optimalisasi Mikrokapsul...………...………. 7
Uji Disolusi Mikrokapsul... 8
Kinetika Disolusi... 9
Pencirian Mikrokapsul dengan SEM...………... 10
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan………... 11
Saran………... 11
DAFTAR PUSTAKA………. 11
1 Spesifikasi kitosan niaga... 2
2 Persamaan kinetika orde reaksi pelepasan ketoprofen rerata dari matriks kitosan-gom guar... 9
DAFTAR GAMBAR
Halaman 1 Struktur kitosan (R = sebagian besar -NH2)... 22 Struktur hidrogel kitosan: (a) ikatan silang kitosan-kitosan, (b) jaringan polimer hibrida, (c) jaringan semi-IPN, dan (d) kitosan berikatan silang ionik... 3
3 Struktur gom guar... 3
4 Struktur ketoprofen... 4
5 Klasifikasi mikrokapsul menurut morfologi... 4
6 Perangkat alat pengeringan semprot... 6
7 Mikrokapsul (a) tanpa dan (b) dengan penambahan ketoprofen... 7
8 Kurva pengaruh konsentrasi gom guar dan glutaraldehida terhadap bobot ketoprofen... 8
9 Kurva kondisi optimum konsentrasi gom guar dan glutaraldehida terhadap bobot ketoprofen……….…………. 8
10 Kurva pengaruh waktu terhadap pelepasan ketoprofen rerata pada medium disolusi 1.2 dan pH 7.4... 9
11 Kurva regresi orde reaksi ke-3 pada laju disolusi pH 7.4 ... 10
12 Foto SEM permukaan mikrokapsul tanpa penambahan ketoprofen pada perbesaran 2000×………... 10
13 Foto SEM permukaan mikrokapsul dengan penambahan ketoprofen pada perbesaran 2000×…………... 10
14 Foto SEM permukaan mikrokapsul ketoprofen hasil disolusi pada pH 1.2 saat (a) menit 30; (b) menit 90; (c) hasil disolusi pada pH 7.2 saat menit ke-90 pada perbesaran 2000×………...
1 Diagram alir penelitian pendahuluan……... 15
2 Diagram alir penelitian utama……….. 16
3 Penetapan kadar air dan kadar abu kitosan... 17
4 Penentuan derajat deasetilasi kitosan ... 17
5 Penentuan bobot molekul kitosan... 18
6 Kadar air dan abu kitosan... 18
7 Spektrum FTIR dan derajat deasetilasi kitosan... 19
8 Bobot molekul kitosan... 20
9 Hasil optimalisasi ketoprofen dalam mikrokapsul pada berbagai variasi.... 21
10 Hasil disolusi mikrokapsula pada pH 1.2 (pH lambung) dan pH 7.4 (pH usus)………..
23 11 Penentuan orde reaksi mikrokapsula hasil disolusi pada pH 7.4 (metode grafis)………
26 12 Absorbans larutan ketoprofena pada berbagai panjang gelombang (λ)……….... 28
13 Kurva standar larutan ketoprofen pada berbagai konsentrasi ((λmaks = 254.6 nm)………
29 14 Absorbans larutan ketoprofena pada berbagai panjang gelombang (λ) dalam medium disolusi bufer klorida pH 1.2………..
30 15 Kurva standar larutan ketoprofen (pH 1.2) pada berbagai konsentrasi (λmaks = 258 nm)...
31 16 Absorbans larutan ketoprofena pada berbagai panjang gelombang (λ) dalam medium disolusi bufer fosfat pH 7.4………...
32 17 Kurva standar larutan ketoprofen (pH 7.4) pada berbagai konsentrasi (λmaks = 258 nm)...
33 18 Metode pembuatan larutan... 34
