PREPARASI DAN KARAKTERISASI FILM
SAMBUNG SILANG KITOSAN-SITRAT YANG
MENGANDUNG VERAPAMIL HIDROKLORIDA
DENGAN METODE PERENDAMAN
SKRIPSI
ICHSANA ESKHA WIDYA
NIM 1111102000092
FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
PROGRAM STUDI FARMASI
ii
PREPARASI DAN KARAKTERISASI FILM
SAMBUNG SILANG KITOSAN-SITRAT YANG
MENGANDUNG VERAPAMIL HIDROKLORIDA
DENGAN METODE PERENDAMAN
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi
ICHSANA ESKHA WIDYA
1111102000092
FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
PROGRAM STUDI FARMASI
vi
Nama : Ichsana Eskha Widya Program Studi : Farmasi
Judul Skripsi : Preparasi dan Karakterisasi Film Sambung Silang Kitosan- Sitrat yang Mengandung Verapamil Hidroklorida dengan
Metode Perendaman
Telah dibuat sediaan film sambung silang kitosan-sitrat yang mengandung verapamil hidroklorida. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkarakterisasi film kitosan-sitrat yang disambung silang pada pH 4, 5, 7, membandingkan karakteristik film kitosan sitrat dengan film kitosan tripolifosfat, dan untuk mengetahui pengaruh pH natrium sitrat terhadap karakteristik film sambung silang kitosan-sitrat. Film dibuat dengan memvariasikan pH larutan natrium sitrat 4% yaitu pH 4, 5, dan 7. Sambung silang sitrat dibuat dengan menggunakan metode perendaman dan film dibuat dengan menggunakan metode penguapan pelarut. Film yang dihasilkan dikarakterisasi meliputi analisis dengan FT-IR, evaluasi organoleptis, ketebalan, keragaman bobot, keseragaman kandungan, kadar air, ketahanan pelipatan, sifat mekanik, derajat pengembangan, dan pelepasan obat. Karakteristik film kitosan-sitrat yang dihasilkan dibandingkan dengan karakteristik film kitosan-tripolifosfat. Hasilnya menunjukkan bahwa film sambung silang kitosan sitrat pH 4, 5, 7 dan kitosan-tripolifosfat dengan kadar air 14-24% memiliki karakteristik : persen kekuatan tarik berturut-turut adalah 885,23 ± 165,72%, 1734,20 ± 506,72%, 1864,81 ± 171,12%, dan 3482,18 ± 1242,05%; persen elongasi berturut-turut adalah 130,00 ± 0,00%, 80,00 ± 0,00%, 70,00 ± 0,00% dan 36,67 ± 5,77%; persen kumulatif disolusi pada jam ke-6 berturut-turut adalah 49,12 ± 2,88%, 47,49 ± 2,78%, 65,45% ± 13,70%, dan 62,34 ± 6,47%. Berdasarkan data tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa pH natrium sitrat mempengaruhi karakteristik film sambung silang kitosan-sitrat. Peningkatan pH larutan sitrat menyebabkan peningkatan persen kekuatan tarik dan penurunkan persen elongasi. Nilai kekuatan tarik tertinggi dan elongasi terendah dihasilkan oleh film kitosan-tripolifosfat, sedangkan persentase kumulatif pelepasan obat verapamil HCl terendah dihasilkan oleh film kitosan-sitrat pH 5.
vii
Name : Ichsana Eskha Widya Program Study : Pharmacy
Title : Preparation and Characterization of Crosslinked Chitosan- Citrate Films Containing Verapamil Hydrochloride with Soaking Method
Crosslinked chitosan-citrate films contaning verapamil hydrochloride have been prepared with soaking method. The aims of this study were to characterize chitosan-citrate films that have been prepared in pH 4, 5, 7, to compare the characteristics of chitosan-citrate films with chitosan-tripolyphosphate film, and to know the effect of pH sodium citrate solution to the characteristics of crosslinked chitosan-citrate films. Films have been prepared by varying pH sodium citrate 4% solution including pH 4, 5, and 7. Crosslinked chitosan-citrate was prepared by soaking method and the films were prepared by solvent casting method. The resulting films were characterized, including analysis with FTIR, organoleptic evaluation, film thickness, weight variation test, content uniformity test, water content, folding endurance, mechanical properties, swelling degree, and drug release. The characteristics of citrate films were compare to characteristics chitosan-tripolyfosfat. The result showed that crosslinked chitosan-citrate pH 4, 5, 7 films and chitosan-tripolyphosphate film with water content 14-24% had characteristics : percent tensile strength respectively were 885,23 ± 165,72%, 1734,20 ± 506,72%, 1864,81 ± 171,12%, and 3482.18 ± 1242.05%; Percent elongation break respectively were 130,00 ± 0,00%, 80,00 ± 0,00%, 70,00 ± 0,00% and 36,67 ± 5,77%; percent cumulative drug release of verapamil hydrochloride after sixth hours respectively were 63,56 ± 3,72%, 51,27 ± 3,01%, 95,84 ± 6,06%, and 65,27 ± 6,78%. Based on data, we can conclude that pH sodium citrate solution affect the characteristics of crosslinked chitosan-citrate films. An increases in pH sodium citrate solution causes an increases of percent tensile strength and decreases of percent elongation break. The highest value of percent tensile strength and the lowest value of percent elongation had to chitosan-tripolyphosphate film, whereas the lowest percent cumulative drug release of verapamil hydrochloride had to chitosan-citrate film pH 5.
viii
Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan ridho-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini hingga selesai. Penulisan
skripsi yang berjudul “Preparasi dan Karakterisasi Film Sambung Silang Kitosan
-Sitrat yang mengandung Verapamil Hidroklorida dengan Metode Perendaman”
bertujuan untuk memenuhi persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Farmasi di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.
Pada kesempatan ini penulis menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan skripsi ini, sangatlah sulit bagi saya untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada :
1. Yuni Anggraeni, M.Farm., Apt dan Dra. Herdini, M.Si., Apt selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan, waktu, tenaga, saran, dan dukungan dalam penelitian ini. Semoga segala bantuan dan bimbingan ibu mendapat imbalan yang lebih baik di sisi-Nya.
2. Dr. Arief Sumantri, SKM, M.Kes selaku Dekan Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. 3. Yardi, Ph.D., Apt selaku ketua Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran
dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. 4. Seluruh dosen di Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran dan Ilmu
Kesehatan atas ilmu pengetahuan yang telah diberikan kepada saya.
ix
7. Arya Wirawan Maulana yang telah memberikan semangat, dukungan, dan bantuannya sehingga penelitian ini dapat terselesaikan.
8. Sahabat “mirror” Nova Sari Aulia yang telah memberikan dukungan, semangat, doa, dan saran selama penelitian sehingga penelitian ini dapat terselesaikan.
9. Wukir Wijatmoko Legowo, Wilhan Tjahyadi, dan Aditya Ramadhan yang telah memberikan dukungan, semangat, dan doa sehingga penelitian ini dapat berjalan dengan lancar.
10.Kakak-kakak laboran FKIK, kak Rachmadi, kak Eris, kak Anis, mbak Rani, kak Lisna, kak Tiwi, kak liken, dan mbak Lilis atas bantuan, waktu, dan kerja samanya selama penelitian.
11.Seluruh karyawan FKIK atas bantuan dan kerja samanya selama penelitian. 12.Teman-teman seperjuangan Rizka Nurbaiti, Ageng Hasna Fauziyah, Subhan
Asfari, Evi Nurul Hidayati, Lela Laelatu, Herlina Pertiwi, Wardah Annajah, dan keluarga besar “Tableters” yang telah memberikan semangat dan kebersamaannya dalam perjuangan penelitian.
13.Teman-teman kelas B-D, Farmasi angkatan 2011, dan juga pihak-pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu-persatu, yang telah memberikan bantuan dan dukungan hingga terwujudnya skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, namun penulis berharap semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Akhir kata penulis berharap Allah SWT akan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu saya dalam penelitian ini.
Ciputat, 9 Juli 2015
xi
Halaman
HALAMAN JUDUL... ii
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ... iii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iv
HALAMAN PENGESAHAN ... v
ABSTRAK... vi
ABSTRACT ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ... x
DAFTAR ISI ... xi
2.3.2 Natrium Tripolifosfat ... 12
2.4 Kitosan ... 13
2.4.1 Sifat Fisika Kimia Kitosan ... 13
2.4.2 Aplikasi Kitosan... 14
2.4.3 Film Kitosan-Sitrat... 15
2.4.4 Film Kitosan-Tripolifosfat ... 16
2.5 Asam Asetat ... 18
2.6 Plasticizer ... 18
2.6.1 Gliserin... ... 18
2.7 Verapamil Hidroklorida ... 19
BAB 3 METODE PENELITIAN ... 21
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 21
3.2 Alat dan Bahan ... 21
3.2.1 Alat ... 21
xii
Kitosan-Tripolifosfat ... 22
3.3.3 Karakterisasi Film ... 23
3.3.3.1 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dan Pembu- atan Kurva Kalibrasi Verapamil HCl ... 23
3.3.3.2 Analisis dengan FT-IR ... 23
3.3.3.3 Evaluasi Organoleptis Film ... 23
3.3.3.4 Pengukuran ketebalan Film ... 23
3.3.3.5 Keragaman Bobot ... 23
3.3.3.6 Optimasi Ekstraksi Verapamil HCl dari Film ... 24
3.3.3.7 Uji Keseragaman Kandungan dan Penetapan Kadar .... 24
3.3.3.8 Uji Kadar Air ... 24
3.3.3.9 Uji Ketahanan Pelipatan Film ... 25
3.3.3.10 Uji Mekanik ... 25
3.3.3.11 Uji Derajat Pengembangan ... 25
3.3.3.12 Uji Pelepasan Obat ... 26
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ... 27
4.1 Preparasi Film Kitosan ... 27
4.2 Preparasi Film Sambung Silang Kitosan-Sitrat (pH 4, 5, dan 7) dan Kitosan Tripolifosfat ... 28
4.3 Karakterisasi Film ... 29
4.3.1 Analisis dengan FT-IR ... 29
4.3.2 Evaluasi Organoleptis ... 31
4.3.3 Ketebalan ... 32
4.3.4 Keragaman Bobot ... 33
4.3.5 Optimasi Ekstraksi Verapamil HCl dari Film ... 34
4.3.6 Keseragaman Kandungan dan Penetapan Kadar Verapamil HCl ... 35
4.3.7 Kadar Air ... 37
4.3.8 Ketahanan Pelipatan... 38
4.3.9 Uji Mekanik ... 38
4.3.10 Derajat Pengembangan ... 40
4.3.11 Pelepasan Obat ... 42
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 45
DAFTAR PUSTAKA ... 46
xiii
Halaman
Gambar 2.1 Struktur Bentuk Kitosan Hidrogel... 7
Gambar 2.2 Struktur Natrium Sitrat ... 11
Gambar 2.3 Struktur Natrium Tripolifosfat ... 12
Gambar 2.4 Struktur Kitosan ... 13
Gambar 2.5 Struktur Kitosan-Sitrat ... 15
Gambar 2.6 Struktur Kitosan-Tripolifosfat ... 17
Gambar 2.7 Struktur Asam Asetat ... 18
Gambar 2.8 Struktur Gliserin ... 19
Gambar 2.9 Struktur Verapamil Hidroklorida ... 19
Gambar 4.1 Larutan CPF Kitosan 4%... 28
Gambar 4.2 Spektrum FT-IR Kitosan, Kitosan-Sitrat (pH 4, 5, 7), dan Kitos- an-Tripolifosfat (TPP) ... 30
Gambar 4.3 Gambar Makroskopik Permukaan Bawah Film Kitosan-Sitrat pH 4 (a), pH 5 (b) pH 7 (c) dan Kitosan-Tripolifosfat (d) ... 31
Gambar 4.4 Gambar Mikroskopik Membujur Film Kitosan-Sitrat pH 4 (a), pH 5 (b) pH 7 (c) dan Kitosan-Tripolifosfat (d) ... 31
Gambar 4.5 Gambar Mikroskopik Melintang Film Kitosan-Sitrat pH 4 (a), pH 5 (b) pH 7 (c) dan Kitosan-Tripolifosfat (d) ... 32
Gambar 4.6 Film Kitosan ... 33
Gambar 4.7 Kekuatan Tarik Masing-Masing Film ... 39
Gambar 4.8 Elongasi Masing-Masing Film ... 40
xiv
Halaman
Tabel 4.1 Nilai Puncak pada Spektrum FT-IR ... 29
Tabel 4.2 Ketebalan Film ... 32
Tabel 4.3 Keragaman Bobot ... 34
Tabel 4.4 Hasil Optimasi Ekstraksi Verapamil HCl dari Film ... 35
Tabel 4.5 Keseragaman Kandungan Film ... 36
Tabel 4.6 Kadar Film ... 37
Tabel 4.7 Kadar Air... 37
Tabel 4.8 Kekuatan Pelipatan dan Uji Mekanik ... 39
Tabel 4.9 Derajat Pengembangan Film dalam Medium Dapar Fosfat pH 6,8.. 40
Tabel 4.10 Persentase Kumulatif Disolusi Verapamil HCl dari Sediaan Film.. 43
xv
Halaman
Lampiran 1. Bagan Alur Penelitian ... 52
Lampiran 2. Gambar Alat dan Bahan Penelitian ... 53
Lampiran 3. Pembuatan Larutan Asam Asetat 8% ... 54
Lampiran 4. Pembuatan Larutan natrium Sitrat 4% pH 4, 5, dan 7 ... 54
Lampiran 5. Pembuatan Larutan Natrium Tripolifosfat ... 54
Lampiran 6. Pembuatan Larutan Dapar Fosfat 6,8 ... 54
Lampiran 7. Perhitungan Dosis ... 54
Lampiran 8. Panjang Gelombang Maksimum Verapamil HCl dalam Dapar Fosfat pH 6,8 ... 55
Lampiran 9. Data Standar Absorbansi dan Kurva Kalibrasi Verapamil HCl dalam Dapar Fosfat pH 6,8 ... 55
Lampiran 10. Data Standar Absorbansi dan Kurva Kalibrasi Verapamil HCl dalam Na-Sitrat 4% pH 4 ... 56
Lampiran 11. Data Standar Absorbansi dan Kurva Kalibrasi Verapamil HCl dalam Na-Sitrat 4% pH 5 ... 56
Lampiran 12. Data Standar Absorbansi dan Kurva Kalibrasi Verapamil HCl dalam Na-Sitrat 4% pH 7 ... 57
Lampiran 13. Spektrum FT-IR Kitosan dan Kitosan-Sitrat ... 57
Lampiran 14. Spektrum FT-IR Kitosan dan Kitosan-Tripolifosfat ... 58
Lampiran 15. Ketebalan Film ... 58
Lampiran 16. Keragaman Bobot Film ... 58
Lampiran 17. Kandungan Zat Aktif dalam Larutan Sambung Silang ... 59
Lampiran 18. Kadar Air ... 59
Lampiran 19. Hasil Optimasi Waktu Ekstraksi Verapamil HCl pada Sediaan Film ... 59
Lampiran 20. Keseragaman Kandungan Film ... 60
Lampiran 21. Kadar Film ... 60
Lampiran 22. Uji Mekanik Kekuatan Tarik (Tensile Strength) ... 61
Lampiran 23. Uji Mekanik Elongasi (Elongation Break) ... 61
Lampiran 24. Derajat Pengembangan ... 62
Lampiran 25. Data Uji Disolusi Verapamil HCl dari Sediaan Film Kitosan- Sitrat pH 4 ... 63
Lampiran 26. Data Uji Disolusi Verapamil HCl dari Sediaan Film Kitosan- Sitrat pH 5 ... 63
Lampiran 27. Data Uji Disolusi Verapamil HCl dari Sediaan Film Kitosan- Sitrat pH 7 ... 64
Lampiran 28. Data Uji Disolusi Verapamil HCl dari Sediaan Film Kitosan- Tripolifosfat ... 64
Lampiran 29. Data Statistik Persentase Uji Mekanik Kekuatan Tarik (Tensile Strength) ... 70
xvi
Kitosan-Sitrat pH 5 ... 79
Lampiran 34. Contoh Perhitungan Optimasi Ekstraksi Verapamil HCl pada Film Kitosan-Sitrat pH 4 ... 81
Lampiran 35. Contoh Perhitungan Kadar Verapamil HCl pada Film Kitosan Sitrat pH 4 ... 82
Lampiran 36. Sertifikat Analisis Kitosan ... 83
Lampiran 37. Sertifikat Analisis Natrium Sitrat ... 84
1 BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada beberapa tahun terakhir, penggunaan polimer hidrofilik alam sebagai pembawa obat telah menerima banyak perhatian. Polisakarida seperti kitosan telah banyak diteliti (Tiwary dan Rana, 2010) karena kitosan memiliki karakteristik biodegradabel, biokompatibel, bioadesif, tidak toksik, serta stabilitas kimia dan suhu. Karena karakteristik polimer kationiknya yang unik dan memiliki sifat sebagai pembentuk film yang baik, kitosan memiliki potensi sebagai sumber pembentuk film dalam pengembangan sistem penghantaran obat untuk aplikasi pada bidang kedokteran, industri, dan farmasetikal (Czubenko dan Pierog, 2010; Shu dan Zhu, 2002).
Pada bidang farmasetikal film kitosan dapat digunakan dalam sistem penghantaran bukal, sistem penghantaran transdermal, dan penutup luka. Kitosan merupakan polimer yang baik untuk digunakan dalam sistem penghantaran bukal karena sifat bioadhesif dan kemampuannya sebagai peningkat absorpsi. Sifat kitosan yang mampu membentuk film dengan baik dimanfaatkan dalam sistem penghantaran transdermal dan efikasi kitosan dalam sistem penghantaran transdermal sebagai penutup luka pertama kali dilaporkan pada tahun 1978 (Shaji, Jain, dan Lodha, 2010). Meskipun demikian, film kitosan memiliki kekurangan yaitu mengembang pada kondisi asam yang disebabkan oleh ionisasi gugus amino namun menyusut pada kondisi netral (Shu, Zhu, dan Song, 2001).
Banyak upaya yang dilakukan untuk memperbaiki kemampuan
mengembang kitosan yang tidak tahan terhadap media asam (Pieróg, Drużyńska,
dan Czubenko, 2009) dan untuk mengoptimalkan penggunaannya untuk aplikasi sistem penghantaran obat dengan pelepasan terkontrol (Lima, Lia, dan Ramdayal, 2014). Proses sambung silang merupakan salah satu upaya yang paling efektif untuk memperbaiki karakteristik tersebut (Czubenko dan Pierog, 2010).
sambung silang secara kimia dapat menginduksi toksisitas dan efek yang tidak diinginkan lainnya. Untuk mengatasi kerugian ini, sambung silang secara fisik menggunakan agen ionik dengan interaksi elektrostatik diterapkan dalam pembuatan film kitosan (Shu, Zhu, dan Song, 2001).
Sambung silang secara fisik dengan menggunakan agen ionik yang disebut juga sebagai sambung silang ionik merupakan salah satu metode sambung silang yang cepat dan sederhana. Sambung silang ionik tidak membutuhkan katalis dalam reaksinya sehingga sangat menarik untuk aplikasi medis dan farmasetikal. Proses sambung silang pun dapat terjadi hanya dengan menambahkan agen sambung silang baik dengan melarutkan atau mendispersikannya ke dalam larutan kitosan atau dengan merendam film kitosan ke dalam larutan agen sambung silang. Salah satu metode yang digunakan dalam proses sambung silang ionik adalah metode perendaman. Metode ini sudah banyak digunakan pada penelitian film sambung silang kitosan karena prosesnya yang mudah dan sederhana. Contoh agen sambung silang ionik adalah natrium sitrat dan natrium tripolifosfat (Berger et al., 2004).
Natrium tripolifosfat merupakan polianion dan dapat berinteraksi dengan kationik pada kitosan melalui gaya elektrostatik (Shu dan Zhu, 2000). Natrium tripolifosfat telah digunakan sebagai agen sambung silang untuk sediaan film kitosan sambung silang. Tripolifosfat telah banyak digunakan untuk memperoleh sambung silang ionik, karena hanya membutuhkan kondisi sederhana dan tidak membutuhkan molekul tambahan (Colonna et al., 2006). Film sambung silang kitosan-tripolifosfat memiliki kemampuan mengembang dan pelepasan obat yang juga dipengaruhi oleh pH (Shu dan Zhu, 2000). Pada penelitian sebelumnya kemampuan mengembang film kitosan-tripolifosfat pH 5,5 lebih rendah dibandingkan dengan film kitosan-sitrat pH 5 (Pierog, Druzynska, dan Milena, 2009). Salah satu penelitian penggunaan tripolifosfat sebagai agen sambung silang adalah pembuatan film sambung silang kitosan-tripolifosfat yang mengandung obat verapamil hidroklorida (Wisnu, 2012).
Penelitian penggunaan obat verapamil hidroklorida dalam sediaan patch
bukal sudah banyak dilakukan. Hal ini dikarenakan verapamil hidroklorida cepat tereliminasi dari tubuh dan memiliki waktu paruh yang singkat yaitu 2-4 jam. Pada bentuk sediaan oral, walaupun absorpsinya mencapai 90% obat ini dapat mengalami metabolisme lintas pertama di hati dan bioavailbilitasnya hanya 20% (Emami, Varshozaz, dan Saljouhian, 2008). Oleh karena itu obat ini dapat dipilih sebagai obat untuk sediaan film.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana karakteristik film sambung silang kitosan-sitrat pH 4, 5, 7 dan bagaimana karakteristik yang dihasilkan apabila dibandingkan dengan karakteristik film kitosan-tripolifosfat?
2. Apakah pH larutan sitrat mempengaruhi karakteristik film sambung silang kitosan-sitrat?
1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian ini dilakukan untuk membandingkan karakteristik film sambung silang kitosan-sitrat pada pH 4, 5 ,7 dan kemudian membandingkannya dengan karakteristik film sambung silang kitosan-tripolifosfat. Selain itu juga untuk mengetahui pengaruh pH larutan sitrat terhadap karakteristik film sambung silang kitosan-sitrat.
1.4 Manfaat Penelitian
1. Menambah informasi tentang perbedaan karakteristik film sambung silang kitosan-sitrat pH 4, 5, dan 7.
2. Menambah informasi tentang perbedaan karakteristik film sambung silang kitosan-sitrat dan kitosan-tripolifosfat.
3. Menambah informasi tentang pengaruh pH larutan sitrat terhadap karakteristik film sambung silang kitosan-sitrat.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pembentukan Film
Kecepatan proses pembentukkan film bergantung pada kecepatan penguapan pelarut. Setelah lapisan sangat tipis dari larutan polimer tersebar pada substrat, terjadi penguapan dengan cepat pada permukaan pelarut, yang menghasilkan penurunan konsentrasi polimer terutama pada volume tepat di bawah permukaan, yang secara bersamaan menyebabkan penurunan yang luar biasa dari daerah aktif penguapan. Setelah itu, penghilangan pelarut dilakukan melalui difusi seluruh lapisan dari larutan polimer terkonsentrasi. Konsentrasi polimer dari keseluruhan lapisan meningkat secara bertahap yang pada konsekuensinya menurunkan mobilitas makromolekul dan jarak intramolekular diantara mereka. Setelah itu peningkatan kepadatan sistem menghasilkan penekanan bertahap lanjut pada difusi dari molekul pelarut dan film polimer terbentuk. Dengan cara ini, tingkat penguapan pelarut menurun selama proses pembentukkan film. Sejumlah pelarut telah ditemukan terperangkap dalam film polimer. Peristiwa ini disebut retensi yang memiliki pengaruh negatif terhadap sifat fisik film yaitu pada sifat mekanik, kimia, fotokimia, dan ketahanan panas (Krzyzanowska, 1975).
2.2 Sambung Silang
Sambung silang terjadi ketika agen sambung silang membuat jembatan intermolekular atau yang lebih dikenal dengan tahap sambung silang. Agen sambung silang dapat berinteraksi dengan rantai linier makromolekul (tahap sambung silang) dan/atau dirinya sendiri (tahap polimerisasi) pada medium basa. Sambung silang secara drastis menurunkan mobilitas polimer dan sejumlah rantai yang terhubung oleh pembentukan dari keterkaitan antar rantai yang baru. Jaringan tiga dimensi kemudian terbentuk. Jika derajat retikulasi memiliki efisiensi yang tinggi, matriks dari polimer menjadi tidak larut dalam air (tetapi mengembang di dalam air) dan di pelarut organik (Shweta, Aggarwal, dan Pahuja Sonia, 2013).
Reaksi sambung silang secara utama dipengaruhi oleh ukuran, tipe agen sambung silang, dan gugus fungsi dari kitosan. Ukuran molekul agen sambung silang yang lebih kecil akan menghasilkan reaksi sambung silang yang lebih cepat, karena difusinya menjadi semakin mudah. Pada agen sambung silang dari alam, interaksi utama membentuk jaringan ikatan ionik atau kovalen. Derajat sambung silang adalah parameter utama yang mempengaruhi sifat kekuatan mekanik, derajat pengembangan, dan pelepasan obat. Contohnya gel, umumnya menunjukkan pengembangan yang sensitif terhadap pH dan pelepasan obat oleh difusi melalui struktur berpori. Mekanisme sambung silang kitosan dengan tripolifosfat yaitu terjadi dengan kenaikan pH dan kekuatan ion dari larutan, membentuk gel dan mendorong interaksi antara gugus amino dari kitosan dengan grup anionik dari tripolifosfat (Shweta, Aggarwal, dan Pahuja Sonia, 2013).
2.2.1 Sambung Silang Kovalen
Ikatan sambung silang kovalen dalam kitosan hidrogel dibedakan menjadi tiga, yaitu (a) ikatan silang kitosan-kitosan (b) jaringan polimer hybrid (HPN) (c) jaringan polimer sebagian atau saling penetrasi seluruhnya (semi-IPN atau HPN sepenuhnya) (Berger et al., 2004).
Pembentukan kitosan dengan ikatan kovalen minimal membutuhkan kitosan dan agen sambung silang dalam pelarut yang sesuai, biasanya air. Komponen lain dapat ditambahkan, seperti tambahan polimer untuk membentuk suatu HPN
IPN sepenuhnya. Molekul tambahan juga dapat digunakan sebagai katalis reaksi selama pembuatan jaringan. Sebagaimana tersirat dari namanya, ikatan sambung silang kitosan-kitosan terjadi antara dua unit struktural pada rantai polimer kitosan yang sama, sedangkan pada HPN, reaksi sambung silang terjadi antara satu unit dari struktur rantai kitosan dan unit lain dari struktur polimer tambahan. Berbeda dengan HPN, semi-IPN atau IPN sepenuhnya terjadi jika ditambahkan polimer lain yang tidak bereaksi dengan larutan kitosan sebelum terjadi ikatan silang. Agen sambung silang yang dapat membentuk ikatan kovalen yaitu suatu senyawa dengan berat molekul rendah, minimal memiliki dua gugus fungsi reaktif sehingga dapat terbentuk suatu jembatan yang menghubungkan antar rantai polimer. Agen sambung silang kovalen yang paling umum digunakan dengan kitosan adalah golongan dialdehid seperti glioxal dan glutaraldehid. Pada reaksi sambung silang kovalen tersebut, gugus aldehid dari agen sambung silang bereaksi dengan gugus amin dari kitosan membentuk ikatan imin kovalen. Namun, penggunaan kedua agen sambung silang tersebut dapat menginduksi sifat toksik dimana glutaraldehi bersifat neurotoksik dan glioksal bersifat mutagenik (Berger et al., 2004).
[Sumber : Berger et al., 2009]
2.2.2 Sambung Silang Ionik
Sebagian besar agen sambung silang kovalen bersifat toksik, untuk mengatasi masalah tersebut yaitu dengan menggunakan agen sambung silang ionik yang bersifat reversibel. Kitosan adalah polimer kationik, sehingga dapat bereaksi dengan molekul bermuatan negatif baik dengan ion atau molekul yang dapat membentuk jaringan melalui jembatan ionik diantara rantai polimer. Sifat interaksi ini sama seperti polielektrolit, sehingga sulit untuk mengklasifikasikan secara terpisah dua jenis jaringan ini. Namun, pada klasifikasi antara sambung silang ionik yang bereaksi dengan kitosan adalah molekul ion yang memiliki bobot molekul lebih rendah daripada bobot molekul kedua rantai polimer yang disambungkan (bobot molekul telah diketahui dengan jelas) sedangkan pada polielektrolit, kitosan bereaksi dengan polimer, di mana polimer tersebut memiliki distribusi bobot molekul yang luas (berbobot molekul besar) (Berger et al., 2004).
Jaringan sambug silang kitosan secara ionik dapat dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan jenis dari agen sambung silang yang digunakan baik anion atau molekul anionik. Jaringan terbentuk karena adanya muatan negatif yang akan membentuk jembatan dengan muatan positif dari rantai polimer kitosan. Interaksi ionik antara muatan-muatan negatif dari agen sambung silang dan muatan positif dari gugus kitosan adalah interaksi utama di dalam jaringan. Ikatan kovalen memiliki sambungan yang lebih kuat dibandingkan dengan interaksi elektrostatik yang dibentuk oleh molekul anionik sebagai agen sambung silang. Sambung silang ionik dapat pula terjadi pada gugus lain dari kitosan yaitu gugus hidroksil. Reaksi tambahan dapat terjadi di dalam jaringan seperti interaksi hidrofobik yang disebabkan oleh penurunan derajat deasetilasi kitosan atau ikatan hidrogen akibat dari penurunan elektrostatik setelah netralisasi kitosan oleh agen sambung silang (Berger et al., 2004).
pengendapan. Namun dengan penambahan gelatin dapat mengurangi interaksi ini yang diikuti dengan penggunaan suhu rendah agar dapat terbentuk gel yang homogen. Sambung silang ionik merupakan metode yang sederhana dan tidak membutuhkan suatu molekul tambahan seperti katalis. Sambung silang ionik dapat dilakukan dengan metode klasik yaitu dengan menambahkan agen sambung silang ke dalam larutan kitosan. Kitosan dapat pula disambung silang dengan cara merendam sediaan film ke dalam larutan agen sambung silang dengan menambahkan larutan kitosan melalui syringe ke dalam larutan agen sambung silang (Berger et al., 2004).
2.2.3 Efek Sambung Silang
Derajat pengembangan pada sambung silang ionik dipengaruhi oleh interaksi ionik antara rantai kitosan, yang bergantung pada derajat sambung silang yang terjadi pada pembentukan jaringan. Peningkatan derajat sambung silang menginduksi penurunan derajat pengembangan dan sensitivitas terhadap pH dengan meningkatkan stabilitas jaringan sehingga menghasilkan penurunan pelepasan obat. Pada hidrogel sambung silang ionik, derajat sambung silang dimodifikasi melalui kondisi eksternal setelah administrasi, biasanya dengan pH medium aplikasi. Hal tersebut dapat mempengaruhi derajat muatan global kitosan dan agen sambung silang yang secara langsung menentukan derajat sambung silang, interaksi, dan derajat pengembangan. Pada hidrogel sambung silang kovalen, derajat sambung silang tidak dimodifikasi setelah proses administrasi karena hidrogel telah terhubung dengan ikatan yang irreversible. Oleh karena itu hidrogel sambung silang ionik tidak hanya dapat mengembang pada pH asam tapi juga dapat mengembang pada pH basa yang dapat menambah potensi aplikasinya. Jika pH menurun, derajat muatan agen sambung silang menurun sehingga derajat sambung silang yang terjadi juga menurun yang akan menyebabkan pengembangan. Selain itu derajat mengembang juga dapat disebabkan oleh protonasi dan tolakan dari gugus amonium bebas kitosan. Jika penurunan pH terlalu besar, terjadi disosiasi ionik dan disolusi jaringan dapat terjadi yang mengakibatkan pelepasan obat dengan cepat. Jika pH meningkat, protonasi kitosan menurun dan menginduksi penurunan derajat sambung silang yang akan menyebabkan pengembangan. Jika pH menjadi terlalu tinggi, gugus amino kitosan akan dinetralisasi dan sambung silang ionik terhambat. Jika derajat sambung silang terlalu rendah, interaksi tidak cukup kuat untuk menghindari disolusi dan agen sambung silang ionik dilepaskan (Berger et al., 2004).
dan berat molekul obat dan hal ini dipengaruhi oleh konsentrasi di dalam jaringan (Berger et al., 2004).
Derajat mengembang dari hidrogel ionik sangat unik. Hal tersebut dipengaruhi oleh ionisasi gugus fungsi rantai polimer dan ionisasi molekul agen sambung silang. Faktor lain yang mempengaruhi adalah hidrofilisitas dari bahan yang digunakan untuk membentuk jaringan hidrogel, derajat sambung silang, pH, kekuatan ionik, dan medium derajat pengembangan. Kemampuan mengembang membran sambung silang ionik sangat bergantung pada hidrofilisitas keseluruhan jaringan. Setelah proses sambung silang, membran kitosan menjadi kurang hidrofilik akibat hilangnya gugus amino yang berikatan pada reaksi dengan agen sambung silang. Hidrofilisitas agen sambung silang yang digunakan mempengaruhi hidrofilisitas jaringan. Hidrofilisitas agen sambung silang tripolifosfat < sitrat < sulfat (Pierog, Druzynska, dan Czubenko, 2009).
2.3 Agen Sambung Silang Ionik 2.3.1 Natrium Sitrat
[Sumber : Rowe, Sheskey, Quinn, 2009]
Gambar 2.2 Struktur Natrium Sitrat
Natrium sitrat (C6H5Na3O7.2H2O) dengan BM : 294,10 berupa bubuk kristalin putih, tidak berbau, tidak berasa, tidak berwarna. Larut dalam 1 : 1.5 air, 1 : 0.6 air panas, dan praktis tidak larut dalam etanol (95%). Konstanta ionisasi sitrat pada 250C yaitu 3,128; 4,761; 6,396. Natrium sitrat memiliki pH 7,0-9,0 pada larutan 5% dengan titik leleh 1500C. (Rowe, Sheskey, Quinn, 2009).
Larutan natrium sitrat sedikit basa dan akan bereaksi dengan zat-zat asam. Garam alkaloidal dapat terendapkan dari cairan atau dari larutan hidro-alkohol. Natrium sitrat inkompatibel dengan basa, agen pereduksi, dan agen pengoksidasi (Rowe, Sheskey, Quinn, 2009).
2.3.2 Natrium Tripolifosfat
[Sumber : Varshosaz and Karimzadeh, 2007]
Gambar 2.3 Struktur Natrium tripolifosfat
2.4 Kitosan
Kitosan adalah kopolimer dari β-(1-4) terkait
2-acetamido-2-deoksi-D-glukopiranosa dan 2-amino-2-deoksi-D-2-acetamido-2-deoksi-D-glukopiranosa. Biopolimer polikationik umumnya terdiri dari deasetilasi alkali dari kitin, yang merupakan komponen utama dari eksoskeleton krustasea, contohnya udang. Parameter utama yang mempengaruhi karakteristik kitosan adalah berat molekul dan derajat deasetilasi, yang mewakili proporsi dari unit deasetilasi (Berger et al., 2004).
[Sumber : Rowe, Sheskey, Quinn, 2009]
Gambar 2.4 Struktur Kitosan
Kitosan memiliki banyak kelebihan diantaranya adalah biokompatibel karena kitosan digunakan dalam banyak aplikasi medis (aplikasi okular topikal, implant, atau injeksi), biodegradabel karena kitosan dimetabolisme oleh enzim manusia terutama lisozim, tidak toksik, sebagai peningkat penetrasi dengan membuka epitel tight junction, bioadesif karena meningkatkan retensi pada tempat aplikasi, stabilitas kimia dan suhu, kemampuan pembentukan film dan gel yang baik, memiliki efek bakteriostatik, dapat digunakan sebagai penutup luka, jumlahnya berlimpah, biaya produksi murah, dan ekologi yang menarik. Kitosan telah secara luas diteliti sebagai sumber yang menjanjikan dari bahan pembentuk membran untuk aplikasi-aplikasi yang berbeda pada bidang kedokteran, farmasi, dan pada industri yang bervariasi (Pieróg dan Czubenko, 2010 ; Berger et al., 2004).
2.4.1 Sifat Fisika-Kimia Kitosan
seperti kapas. Kitosan memiliki pH 4,0-6,0 (pada larutan 1%). Kitosan larut di dalam air, praktis tidak larut dalam etanol 95%, pelarut organik lain, dan larutan netral atau alkali pada pH dibawah 6,5. Kitosan mudah larut dalam larutan encer atau terkonsentrasi pada kebanyakan asam organik dan pada beberapa asam inorganik mineral (kecuali asam sulfat dan fosfat). Selama disolusi, gugus amina dari polimer menjadi terprotonasi, menghasilkan muatan positif polisakarida (RNH3+) dan garam kitosan larut di dalam air. Kelarutan kitosan dipengaruhi oleh derajat deasetilasi. Kelarutan juga dipengaruhi oleh penambahan garam ke dalam larutan. Kekuatan ion yang semakin kuat, kelarutan akan semakin rendah sebagai hasil dari efek salting-out, yang akan mengakibatkan pengendapan kitosan pada larutan. Kitosan inkompatibel dengan agen pengoksidasi kuat (Rowe, Sheskey, dan Quinn, 2009).
Sifat film kitosan bergantung pada morfologi, yang dipengaruhi oleh berat molekul, derajat N-asetilasi, penguapan pelarut, dan mekanisme regenerasi amin bebas. Film kitosan digambarkan bersifat kuat, tahan lama, dan lentur (Bhuvaneswari et al., 2007). Film kitosan harus terdegradasi secara perlahan di bawah kondisi fisiologis, dan untuk alasan ini kitosan harus di sambung silang. Proses sambung silang, dilakukan dengan tujuan untuk mengontrol kecepatan pelepasan obat, juga bisa memperngaruhi sifat utama dari sistem, contohnya mukoadesif (Colonna et al., 2006).
2.4.2 Aplikasi Kitosan
2.4.3 Film Kitosan-Sitrat
Ketika kitosan dilarutkan dalam larutan asam asetat encer, gugus amino menjadi terprotonasi dan terhubung dengan ion asetat yang bermuatan berlawanan, membuat muatan polimer larut. Film kitosan biasanya dibuat oleh sambung silang kimia melalui interaksi elektrostatik diantara fosfat multivalen dan kitosan pada formulasi. Film kitosan sambung silang mengembang di bawah kondisi asam akibat dari ionisasi gugus amino tetapi mengkerut pada kondisi netral (Honary, Hosenzaideh, dan Shalchian, 2010).
[Sumber : Pieróg dan Czubenko, 2009]
Gambar 2.5 Struktur Kitosan-Sitrat
signifikan pada daerah pH ini. Peningkatan larutan pH di atas 6,3 mengakibatkan penurunan yang besar pada densitas muatan kitosan dan oleh karena itu menyebabkan penurunan turbiditas yang signifikan. Nilai turbiditas paling rendah diamati pada pH di atas 7,6 dan turbiditas meningkat pada pH di atas 7,6 dapat disebabkan oleh kelarutan kitosan yang rendah pada daerah pH ini. Pada pH 5, kebanyakan gugus amin pada kitosan terionisasi sebanyak 95%, sehingga derajat sambung silang yang terjadi juga semakin besar, yang menghasilkan derajat pengembangan yang lebih rendah. Pada pH 7, hanya 12% gugus amin yang terionisasi dan menghasikan sambung silang yang lebih rendah (Shu, Zhu, dan Song, 2001).
Pengembangan film kitosan sangat dipengaruhi oleh pH medium akibat dari ionisasi dari sodium sitrat dan kitosan. Rasio pengembangan yang paling rendah pada pH 5,5 dan 6,5 karena interaksi elektrostatik di antara sitrat dan kitosan. Penurunan pH melemahkan ikatan garam dan oleh karena itu memfasilitasi pengembangan film kitosan. Bagaimanapun peningkatan pH di atas 6,5 juga dapat menyebabkan pelemahan ikatan garam dan menghasilkan rasio pengembangan yang lebih tinggi (Honary, Hosenzaideh, dan Shalchian, 2010).
Pelepasan obat dari film sensitif terhadap pH karena interaksi elektrostatik diantara anion sitrat dan gugus amina kitosan dipengaruhi oleh larutan pH. Penurunan pH melemahkan ikatan garam dan oleh karena itu memfasilitasi pengembangan film, dan membuat menjadi lebih berpori dan mempercepat pelepasan obat. Pada pH rendah (1,0-3,5), natrium sitrat dan kitosan akan dalam keadaan terdisosiasi dan oleh karena itu pelapasan obat menjadi lebih cepat. Hasil menunjukkan dengan waktu sambung silang yang lebih lama, kecepatan pelepasan obat menjadi semakin lama juga. Hal ini mungkin dikaitkan dengan derajat sambung silang yang lebih tinggi pada matriks, mengakibatkan penundaan pada difusi pelepasan obat (Honary, Hosenzaideh, dan Shalchian, 2010).
2.4.4 Film Kitosan-Tripolifosfat
Czubenko, 2010). Reaksi sambung silang kitosan dengan tripolifosfat secara ionik terjadi lebih banyak pada pH rendah dibandingkan pada pH tinggi. Pada pH rendah atau asam, tripolifosfat lebih banyak terionisasi dalam bentuk ion –P3O10 5-dibandingkan bentuk ion –OH-. Sedangkan pada pH yang tinggi atau basa, tripolifosfat lebih banyak terionisasi dalam bentuk ion –OH- dibandingkan dalam bentuk –P3O105-. Reaksi sambung silang secara ionik terjadi antara ion –P3O105- dari tripolifosfat dengan ion –NH3+ dari kitosan, sedangkan reaksi antara ion –OH- dari tripolifosfat dengan ion NH3+ dari kitosan terjadi secara deprotonasi (Ko, Hwang, Park, dan Lee, 2002; Bhumkar dan Pokharkhar, 2006).
Pada proses sambung silang kitosan-tripolifosfat dengan pH 5, 6, dan 7 menunjukkan bahwa pelepasan obat dari film kitosan-tripolifosfat pH 7 > pH 6 > pH 5. Hal ini dapat disebabkan oleh pKa kitosan (6,3), sehingga dengan peningkatan pH, ionisasi amin menurun sehingga derajat sambung silang pH 7 lebih kecil dari pH 5 oleh karena itu pelepasan obatnya menjadi lebih besar (Shu dan Zhu, 2000).
[Sumber : Pieróg dan Czubenko, 2009]
2.5 Asam Asetat
[Sumber : Rowe, Sheskey, dan Quinn, 2009]
Gambar 2.7 Struktur Asam Asetat
Asam asetat dengan rumus C2H4O2 dengan BM 60,05 berupa masa kristalin putih atau jernih, larutan tidak berwarna yang mudah menguap dengan bau yang tajam. Asam asetat memiliki pH 2,4 (pada larutan 1 M), titik didih 1180C, titik leleh 170C. Larut dalam etanol, eter, gliserin, air dan minyak menguap lain. Asam asetat bereaksi dengan zat-zat alkali. Asam asetat harus disimpan dalam wadah kedap udara di tempat sejuk dan kering (Rowe, Sheskey, dan Quinn, 2009).
2.6 Plasticizer
Plasticizer umumnya molekul kecil, seperti poliol (sorbitol, gliserin dan PEG) yang dapat menyelingi dan masuk diantara rantai polimer, sehingga mengganggu ikatan hidrogen dan menguraikan rantai untuk meningkatkan fleksibilitas, tingkat transmisi uap air, dan permeabilitas gas dari film. Kerapuhan film ditentukan terutama oleh kekuatan interaksi polimer-polimer yang dapat dikontrol melalui kimia polimer atau dengan penambahan plasticizer (Núňez,
Santana, Machado, Cervantes, dan Valdez, 2014).
2.6.1 Gliserin
larut dalam benzen, kloroform, dan minyak. Larut dalam etanol (95%), metanol dan air (Rowe, Sheskey, dan Quinn, 2009).
[Sumber : Rowe, Sheskey, dan Quinn, 2009]
Gambar 2.8 Struktur Gliserin
Gliserin dianggap sebagai plasticizer yang baik untuk film. Namun film-film tersebut menjadi sensitif terhadap air, seperti lingkungan dengan kelembaban relatif tinggi (Núňez et al., 2014). Film kitosan yang mengandung gliserin 20% menunjukkan penurunan gaya tarik dan peningkatan elongasi. Hal ini disebabkan gliserin berpenetrasi melalui matriks biopolimer dan mengganggu rantai kitosan, sehingga mengurangi daya tarik antarmolekul dan meningkatkan mobilitas rantai biopolimer yang mengakibatkan film menjadi lebih fleksibel (Núňez et al., 2014).
2.7 Verapamil Hidroklorida
[Sumber : USP 32 United States Pharmacopeia Convention, 2009.]
Gambar 2.9 Struktur Verapamil Hidroklorida
Panjang gelombang maksimum verapamil HCl 278 nm. Verapamil HCl harus disimpan pada temperatur ruang dan dilindungi dari cahaya. Verapamil kompatibel dengan pelarut pada rentang pH 3-6 namun dapat mengendap pada pelarut yang memiliki pH lebih dari 6 atau 7 (Pubchem, 2015).
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Penelitian I, Laboratorium Penelitian II, Laboratorium Kesehatan Lingkungan, Laboratorium Kimia Obat, Laboratorium Formulasi Sediaan Padat, Laboratorium Riset, Laboratorium Farmakologi Program Studi Farmasi FKIK UIN Syarif Hidayatullah, dan PAIR
BATAN Pasar Jum’at. Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari-Juni 2015.
3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat
Timbangan analitik (AND GH-202, Jepang), pengaduk magnetik (Advantec SRS710HA), oven (Eyela NDO-400, Jepang), pH meter (horiba F-52,Jepang), termometer, lemari pendingin (Sanyo, Indonesia), deksikator, mikrometer digital (Mitutoyo, Jepang), tensile tester Strograph-R1 (Toyoseiki, Jepang), alat potong
dumb bell (Saitama, Jepang), cawan penguap, dissolution tester (Erweka DT626HH), spektrofotometer UV-VIS (Hitachi U-2910, Jepang), spektrofotometer FTIR (Jasco 6100, Jepang), mikroskop (Olympus IX-71, Jepang), cetakan akrilik film, gunting, spuit, saringan membran, mikropipet, pipet volumetrik, dan alat-alat gelas yang biasa digunakan di laboratorium.
3.2.2 Bahan
Kitosan dengan derajat deasetilasi 86,51% (PT. Biotech Surindo, Indonesia), asam asetat glasial (Merck, Indonesia), natrium sitrat (Merck, Indonesia), natrium tripolifosfat (Wako, Jepang), KBr, natrium hidroksida (PT Brataco, Indonesia), kalium dihidrogen fosfat (PT Brataco, Indonesia), asam klorida (Teknis), aquadest, verapamil hidroklorida (PT Kimia Farma, Indonesia), gliserin (Teknis), cyanoacrylate adhesive, akrilik, kertas saring, silica blue, tissue,
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
3.3 Prosedur Kerja
3.3.1 Preparasi Film Kitosan
Larutan kitosan (4%) dibuat dengan cara mendispersikan 1,200 gram verapamil HCl dan 2,00 gram kitosan ke dalam 25,00 gram larutan aquadest yang mengandung 1,400 gram gliserin (70% b/b terhadap bobot kering kitosan) pada gelas beaker dan diaduk dengan menggunakan pengaduk magnetik. Kemudian asam asetat glasial 8% ditambahkan sedikit demi sedikit ke dalam larutan dan digenapkan menjadi 50,00 gram sehingga konsentrasi larutan asam asetat akhir menjadi 4%. Larutan kemudian diaduk dengan pengaduk magnetik selama 2 jam (Shu, Zhu, dan Song, 2001; Colonna et al., 2006 dengan modifikasi). Larutan kemudian dibiarkan semalam hingga gelembung udara menghilang. Larutan sebanyak 10,00 gram dituangkan ke dalam cetakan akrilik yang berukuran 8 x 4 cm dan dikeringkan selama 24 jam dalam oven dengan suhu 500C. Film yang sudah kering kemudian dipotong menjadi ukuran 3,5 x 2 cm2 untuk proses evaluasi (Chinta, Katakam, Murthy, dan Newton, 2011 dengan modifikasi).
3.3.2 Preparasi Film Sambung Silang Kitosan-Sitrat pH 4, 5, 7 dan Kitosan- Tripolifosfat
Film sambung silang kitosan-sitrat dibuat dengan cara merendam 3 buah film kitosan yang masing-masing berukuran 3,5 x 2 cm2 ke dalam 21 mL larutan natrium sitrat 4% dengan pH 4, 5, dan 7 pada suhu 40C selama 3 jam. Selanjutnya film kitosan dibilas dengan 8,4 mL aquadest. Film kemudian direndam dalam 50 mL larutan gliserin 70% selama 15 menit. Kemudian film dibilas kembali dengan 8,4 mL aquadest dan dikeringkan dalam oven dengan suhu 400C selama 15 jam. Obat yang hilang selama proses sambung silang ditentukan dengan mengukur serapan obat menggunakan spektro UV pada panjang gelombang 277,4 nm (Shu, Zhu, dan Song, 2001; Colonna et al., 2006 Honary, Hoseinzadeh, dan Shalchian. 2010 dengan modifikasi).
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
3.3.3 Karakterisasi Film
3.3.3.1 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dan Pembuatan Kurva Kalibrasi Verapamil HCl
Kurva kalibrasi verapamil HCl diukur dengan melarutkan 10 mg verapamil HCl dalam 50 mL dapar fosfat pH 6,8 sehingga didapatkan larutan induk dengan konsentrasi 200 ppm. Larutan kemudian diencerkan untuk membuat seri konsentrasi 10, 20, 30, 40, dan 50 ppm. Untuk penentuan panjang gelombang maksimum, pengukuran serapan dilakukan dengan menggunakan larutan konsentrasi 30 ppm (Wisnu, 2012 dengan modifikasi).
3.3.3.2 Analisis dengan FT-IR
Film yang dikarakterisasi adalah film kitosan, film sambung silang kitosan-sitrat (pH 4, 5, dan 7), dan film sambung silang kitosan-tripolifosfat. Film yang digunakan untuk pengujian ini adalah film yang tidak mengandung obat dan gliserin. Film tersebut dihancurkan terlebih dahulu dan kemudian diletakkan di atas cakram yang berisi KBr. Sampel dianalisis dengan spektrofotometer FT-IR pada bilangan gelombang 4000-400 cm-1 (Chinta, Katakam, Murthy, dan Newton, dengan modifikasi 2013).
3.3.3.3 Evaluasi Organoleptis Film
Pengamatan makroskopik fisik film meliputi warna dan tekstur permukaan film dan pengamatan mikroskopik penampang membujur dan melintang film (J. Balasubramanian et al., 2012 dengan modifikasi)
3.3.3.4 Pengukuran Ketebalan Film
Ketebalan dari setiap film diukur pada lima titik yang berbeda (tengah dan empat sudut) menggunakan mikrometer digital (Rao, Shravani, dan Reddy, 2013 dengan modifikasi secara triplo).
3.3.3.5 Keragaman Bobot
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
setiap film dan standar deviasi dihitung (Chinta, Katakam, Murthy, dan Newton, 2013 dengan modifikasi secara triplo).
3.3.3.6 Optimasi Ekstraksi Verapamil HCl dari Film
Keseluruhan film dalam satu cetakan (beserta pinggiran film) dipotong kecil-kecil dan dimasukkan ke dalam gelas beaker 250 ml yang mengandung 100 ml buffer fosfat pH 6,8. Medium diaduk dengan menggunakan pengaduk magnetik yang berkecepatan sedang selama 8 jam. Sebanyak 5 ml larutan diambil setiap satu jam dan sebanyak 5 mL larutan dimasukkan kembali ke dalam gelas beaker setiap pengambilan sampel. Pengambilan sampel dilakukan pada jam ke-1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, dan 24 jam. Sampel yang sudah diambil kemudian disaring dengan menggunakan saringan membran0,45 μm. Kemudian larutan dianalisis dengan spektrofotometer-UV pada panjang gelombang maksimal yaitu 277,4 nm (Kavitha dan Rajendra, 2011; Deshmane et al., 2009 dengan modifikasi)
3.3.3.7 Uji Keseragaman Kandungan Obat dan Penetapan Kadar
Film dipotong kecil-kecil dan dimasukkan ke dalam gelas beaker 250 mL yang mengandung 100 mL buffer fosfat pH 6,8. Medium diaduk dengan menggunakan pengaduk magnetik selama 8 jam dan didiamkan selama 16 jam. Sebanyak 5 mL larutan diambil dan disaring dengan menggunakan saringan membran 0,45 μm. Larutan dianalisis dengan spektrofotometer-UV pada panjang gelombang maksimal yaitu 277,4 nm (Kavitha dan Rajendra, 2011; Deshmane et al, 2009 dengan modifikasi secara triplo).
Penetapan kadar dilakukan dengan menggunakan metode yang sama, namun film sambung-silang yang digunakan adalah film sambung silang yang memiliki bobot yang hampir sama dan dilakukan secara triplo.
3.3.3.8 Uji Kadar Air
Analisis kadar air dilakukan dengan menggunakan metode
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
ditimbang (Wt). Tahap ini diulangi hingga dicapai bobot yang konstan (AOAC, 2005 dengan modifikasi secara triplo).
Kadar Air (%) = Wo−Wt a
Wo a � %
3.3.3.9 Uji Ketahanan Pelipatan Film
Ketahanan pelipatan dievaluasi berulang kali dengan cara melipat film dengan ukuran 3,5 x 2 cm2 pada tempat yang sama sebanyak 300 kali secara terus menerus. Jumlah pelipatan film yang dilipat pada tempat yang sama tanpa film sobek adalah nilai ketahanan pelipatan (Koland, Charyulu, dan Prabhu, 2010; Chinta, Katakam, Murthy, dan Newton, 2013 dengan modifikasi secara triplo).
3.3.3.10 Uji Mekanik
Kekuatan tarik dan elongasi diuji dengan menggunakan tensile tester strograph-R1 dengan gaya 100 kg. Film dipotong dengan alat Dumbbell Astm-D-1822-L Crosshead (kecepatan 25 mm/min). Kecepatan dan pemanjangan diukur sampai film sobek. Data yang dihasilkan kemudian dianalisis dengan menggunakan SPSS 16. Pengukuran dilakukan dengan rumus berikut (Abbaspour, Makhmalzadeh, dan Jalali, 2010 dengan modifikasi secara triplo) :
Kekuatan Tarik = ���� � � �
l a a a l c 2
% Elongasi = a a a l − a a awal l �
a a awal l c � %
3.3.3.11 Uji Derajat Pengembangan
Film dibiarkan mengembang dalam 25 mL medium dapar fosfat pH 6,8 pada cawan penguap. Film diambil dari cawan penguap dan dikeringkan dengan kertas saring, kemudian film ditimbang. Film diamati pada menit ke- 5, 15, 30, 60, 90, dan 120. Persen mengembang diukur dengan persamaan berikut :
Indeks Mengembang (%) = � −�
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Dimana Wt adalah berat film pada menit ke-t (gram) dan Wo adalah berat film pada menit ke-0 (gram) (Mahalaxmi et al, 2010 dengan modifikasi secara triplo). Data yang dihasilkan kemudian dianalisis dengan menggunakan SPSS 16.
3.3.3.12 Uji Pelepasan Obat
Uji pelepasan obat secara in vitro dilakukan dalam 400 mL larutan dapar fosfat pH 6,8 menggunakan alat disolusi tipe 2 (dayung) pada suhu 370C ± 0,50C dengan kecepatan 50 rpm. Satu sisi film ditempel ke akrilik (yang berukuran 4 x 2 cm) dengan menggunakan lem sianoakrilat. Sampel diambil sebanyak 5 ml dengan menggunakan spuit dan diganti dengan medium yang segar. Sampel diambil pada interval waktu 15, 30, 60, 120, 180, 240, 300, dan 360 menit. Sampel yang telah diambil kemudian disaring dengan saringan membran 0,45 μm. Sampel kemudian diukur dengan spektrofotometri UV pada panjang gelombang 277,4 nm (Deshmane
et al, 2009; Singh, Kumar Singh, Shah, dan Mehta, 2014 dengan modifikasi secara triplo). Data yang dihasilkan kemudian dianalisis dengan menggunakan SPSS 16.
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Preparasi Film Kitosan
Pada penelitian ini dibuat film kitosan dengan menggunakan metode solvent casting. Metode solvent casting merupakan suatu metode pembuatan film dengan melarutkan semua eksipien termasuk obat ke dalam pelarut organik, kemudian pelarut diuapkan dan terbentuklah massa film. Film kitosan yang dibuat mengandung obat verapamil hidroklorida. Dosis obat verapamil hidroklorida yang digunakan sebesar 240 mg untuk setiap cetakan yang merupakan hasil dari perhitungan rumus (Sood, Kaur, Pawar, 2013). Sediaan film ini dibuat dengan menggunakan pelarut asam asetat dengan konsentrasi akhir 4% dan plasticizer yang digunakan adalah gliserin 70% (b/b dari bobot kering kitosan). Penggunaan gliserin 70% pada sediaan film ini adalah hasil optimasi yang berfungsi untuk memberikan elastisitas pada film dan agar film yang terbentuk mudah dilepaskan dari cetakan.
digunakan merupakan hasil optimasi. Sediaan fim yang terbentuk kemudian dipotong menjadi ukuran 3,5 x 2 cm2 dan dilakukan evaluasi.
Gambar 4.1 Larutan CPF Kitosan 4%
4.2 Preparasi Film Sambung Silang Kitosan-Sitrat (pH 4, 5, dan 7) dan Kitosan Tripolifosfat
Film sambung silang kitosan-sitrat dibuat dengan menggunakan metode perendaman yaitu dengan cara merendam film kitosan ke dalam larutan natrium sitrat 4% pada pH 4, 5, dan 7. Dasar pemilihan pH ini adalah pH derajat ionisasi dari sitrat yaitu 3,128; 4,761; 6,396 (Rowe, Sheskey, Quinn, 2009). Hal ini bertujuan untuk melihat pengaruh pH larutan sitrat terhadap proses sambung silang yang terjadi. Pada penelitian ini, film kitosan akan mengalami dua kali proses perendaman dan dua kali proses pembilasan. Proses perendaman yang pertama adalah film kitosan direndam di dalam larutan natrium sitrat 4 % pH 4, 5, dan 7 selama 3 jam. Lamanya waktu perendaman merupakan hasil optimasi. Setelah direndam selama 3 jam, film kemudian dibilas dengan menggunakan aquadest. Banyaknya larutan natrium sitrat 4% pH 4, 5, dan 7 yang digunakan serta banyaknya aquadest yang digunakan pada proses pembilasan merupakan hasil perbandingan (Shu, Zhu, dan Song, 2001; Honary, Hoseinzadeh, dan Shalchian, 2010). Proses perendaman yang kedua adalah film direndam di dalam larutan gliserin 70% selama 15 menit. Hal ini bertujuan untuk memberikan elastisitas pada film sambung silang yang dihasilkan. Karena salah satu kekurangan dari film yang disambung silang dengan menggunakan metode perendaman yaitu film yang dihasilkan menjadi mengkerut, keras, rapuh, dan tidak elastis. Pada penelitian ini
Tighzert, dan Copinet, 2005) sehingga saat proses perendaman gliserin larut di dalam air yang mengakibatkan hilangnya efek plasticizer yaitutidak memberikan efek elastisitas pada film. Film kemudian dibilas kembali dengan aquadest untuk menghilangkan gliserin yang ada di permukaan film. Selanjutnya film dioven dengan menggunakan suhu 400C selama 15 jam. Suhu oven dan lama pengeringan film merupakan hasil optimasi. Setelah dioven selama 15 jam, film yang dihasilkan lebih elastis dan tidak mudah patah. Hal ini membuktikan bahwa perendaman film hasil sambung silang di dalam larutan gliserin 70% selama 15 menit dapat memberikan elastisitas pada film.
Film sambung silang kitosan-tripolifosfat dibuat dengan menggunakan metode yang sama dengan film kitosan-sitrat. Namun perbedaanya hanya pada larutan agen sambung silang yang digunakan. Pada film sambung silang kitosan-tripolifosfat, film kitosan direndam dalam larutan natrium tripolifosfat 4% (pH 9,2).
4.3 Karakterisasi Film 4.3.1 Analisis dengan FT-IR
Karakterisasi dengan menggunakan FT-IR dilakukan untuk melihat apakah proses sambung silang terjadi. Hal ini dilihat dengan cara membandingkan spektrum film kitosan yang terbentuk dengan spektrum film sambung silang kitosan-sitrat (pH 4, 5, dan 7) dan kitosan tripolifosfat.
Tabel 4.1 Nilai Puncak pada Spektrum FT-IR
Ket Gugus
Puncak Panjang Gelombang (cm-1)
a) Gugus –OH: 3595-3615 cm-1 d) Gugus C-O : 1260-1300 cm-1
b) Gugus C=O : 1659-1673 cm-1 e) Puncak baru kitosan-TPP : 1385 cm-1
c) Gugus N-H : 1594 cm-1 f) Gugus –P=O : 1240 cm-1
Gambar 4.2 Spektrum FT-IR Kitosan, Sitrat (pH 4,5, dan 7), dan Kitosan-Tripolifosfat (TPP)
Berdasarkan hasil yang didapatkan terlihat bahwa telah terjadi perubahan spektrum FT-IR sebelum dan sesudah proses sambung silang baik pada kitosan-sitrat pH 4, 5, dan 7 maupun pada kitosan-tripolifosfat. Spektrum FT-IR pada kitosan, kitosan-sitrat (pH 4, 5, dan 7), dan kitosan-tripolifosfat menunjukkan puncak pada bilang gelombang 3500-3650 cm-1. Hal tersebut disebabkan oleh gugus -OH yang menutupi puncak gugus –NH2 dalam ikatan hidrogen (Pieróg,
Drużyńska, dan Czubenko, 2009). Pada spektrum kitosan terdapat puncak pada
bilangan gelombang 1594 cm-1 yang menunjukkan adanya gugus amida, sedangkan pada spektrum kitosan-sitrat (pH 4,5, dan 7) dan kitosan-tripolifosfat tidak terdapat puncak pada daerah bilangan gelombang ini. Hal ini diduga gugus amida telah berikatan dengan gugus karboksilat pada kitosan-sitrat dan berikatan dengan gugus fosfat pada kitosan-tripolifosfat. Pada spektrum kitosan-sitrat (pH 4,5, dan 7) terbentuk puncak baru pada daerah panjang gelombang 1300 cm-1.Hal ini sesuai dengan bilangan gelombang gugus C-O pada ion COO- (Pieróg, Drużyńska, dan Czubenko, 2009). Pada kitosan-tripolifosfat terbentuk puncak baru yaitu pada
Kitosan
Kitosan-Sitrat pH 4
Kitosan-Sitrat pH 7 Kitosan-Sitrat pH 5
bilangan gelombang 1385 cm-1 yang dapat disebabkan karena adanya interaksi antara ion tripolifosfat dengan –NH3 pada kitosan. Selain itu juga terdapat puncak pada daerah bilangan gelombang 1240 cm-1 yang sesuai dengan panjang gelombang gugus –P=O pada ion fosfat (Pieróg, Drużyńska, dan Czubenko, 2009).
4.3.2 Evaluasi Organoleptis
Gambar 4.3 Gambar Makroskopik Permukaan bawah film kitosan-sitrat pH 4 (a), pH 5 (b), pH 7 (c), dan film kitosan-tripolifosfat (d)
Film kitosan-sitrat pH 4, 5, 7 dan kitosan-tripolifosfat secara makroskopik terlihat berwarna kuning dengan permukaan bawah film berwarna kuning- keputihan dan agak kasar. Film secara keseluruhan berbentuk tipis, tidak berbau, dan tidak rapuh.
Gambar 4.4 Gambar Mikroskopik Membujur Film Kitosan-sitrat pH 4 (a), pH 5 (b), pH 7 (c), dan Film Kitosan-Tripolifosfat (d)
Hasil pengamatan secara mikroskopik pada penampang membujur film dengan perbesaran 100x menunjukkan bahwa pada kitosan-sitrat pH 4, pH 7, dan kitosan-tripolifosfat zat aktif tersebar tidak merata karena adanya
lingkaran-a b
c d
lingkaran hitam yang diduga adalah zat aktif yang sudah terlepas. Lingkaran-lingkaran ini tidak terdapat pada film kitosan-sitrat pH 5. Pada film kitosan-sitrat pH 5 obat pada film terlihat lebih homogen dibandingkan dengan obat pada film kitosan-sitrat pH 4, pH 7, dan kitosan tripolifosfat.
Gambar 4.5 Gambar Mikroskopik Melintang Film Kitosan-Sitrat pH 4 (a), pH 5 (b), pH 7 (c), dan Kitosan-Tripolifosfat (d)
Hasil pengamatan secara mikroskopik pada penampang melintang film dengan perbesaran 100x menunjukkan film tampak rata, berserat-serat, berwarna kuning, dan berbentuk satu lapisan.
4.3.3 Ketebalan
Tabel 4.2 Ketebalan Film Jenis Film Ketebalan (mm) Kitosan-Sitrat pH 4 0,32 ± 0,04 Kitosan-Sitrat pH 5 0,31± 0,02 Kitosan-sitrat pH 7 0,28 ± 0,02 Kitosan-TPP 0,23 ± 0,02
Ketebalan pada setiap film sambung silang bervariasi baik pada film sambung silang sitrat pH 4, pH 5, pH 7 dan film sambung silang kitosan-tripolifosfat. Walaupun sudah menggunakan cetakan yang terbuat dari bahan akrilik yang memiliki permukaan yang rata, ketebalan film tetap bervariasi. Ketebalan yang bervariasi ini dapat disebabkan oleh adanya obat yang hilang saat proses
a b
perendaman sehingga mempengaruhi ketebalan film setelah proses sambung silang. Hal tersebut dapat dilihat pada tabel 4.2 yaitu ketebalan film berdasarkan jenis film sambung silang. Ketebalan film pada bagian tengah lebih tebal dibandingkan dengan bagian pinggir film. Hal tersebut dapat disebabkan oleh penurunan mobilitas makromolekul dan jarak intramolekular yang diakibatkan oleh peningkatan konsentrasi polimer saat penguapan pelarut melalui seluruh lapisan pada tahap pembentukan film (Krzyzanowska, 1975).
Gambar 4.6 Film Kitosan
4.3.4 Keragaman Bobot
Film kitosan yang dihasilkan memiliki bobot yang beragam. Ketebalan film yang bervariasi tentunya juga mempengaruhi bobot film kitosan. Bobot film kitosan yang berada dalam satu cetakan saja beragam apalagi bobot film yang berasal dari cetakan yang berbeda. Bobot film yang beragam tentunya mempengaruhi kandungan zat aktif yang terdapat di dalam sediaan film. Oleh karena itu pemilihan sampel film kitosan yang akan disambung silang didasarkan pada bobot film kitosan yang hampir sama dengan dasar bahwa pada bobot film yang hampir sama terkandung zat aktif yang jumlahnya hampir sama juga (Delvina, 2014).
kelarutannya dalam air rendah, walaupun proses sambung silang yang dilakukan cukup lama namun persentase obat yang hilang sedikit dan efisiensi muatan obatnya lebih besar (Shu dan Zhu, 2002).
Tabel 4.3 Keragaman Bobot Jenis Film Bobot (mg) Kitosan-Sitrat pH 4 253,60 ± 10,39 Kitosan-Sitrat pH 5 216,70 ± 8,07 Kitosan-Sitrat pH 7 205,53 ± 22,40
Kitosan-TPP 198,77 ± 5,84
Persen obat yang hilang diketahui dari hasil pengukuran larutan agen sambung silang setelah proses sambung silang. Berdasarkan hasil pengukuran tersebut obat yang paling banyak terlepas selama proses sambung silang adalah obat yang terdapat pada film kitosan-sitrat pH 7 dengan persen obat yang hilang sebesar 43%. Sedangkan persen obat yang hilang pada film kitosan-sitrat pH 4 dan pH 5 sebesar 16% dan 17%. Pada film sambung silang kitosan-tripolifosfat, absorbansi obat yang terukur paling kecil dibandingkan dengan absorbansi obat yang terukur pada film kitosan-sitrat pH 4, pH 5, dan pH 7. Hal ini dapat disebabkan oleh kelarutan obat verapamil hidroklorida yang sangat sedikit larut dalam larutan tripolifosfat 4%. Karena kelarutannya yang sedikit di dalam larutan tripolifosfat 4% menyebabkan persentase obat yang hilang tidak dapat diukur.
Adanya obat yang hilang menyebabkan bobot film setelah proses sambung silang menjadi berkurang dan menjadi semakin beragam baik dalam jenis film yang sama maupun dalam jenis film sambung silang yang berbeda. Oleh karena itu film sambung silang yang digunakan untuk evaluasi dipilih berdasarkan bobot yang hampir sama dengan kandungan zat aktif yang juga hampir sama.
4.3.5 Optimasi Ekstraksi Verapamil HCl dari Film
bertujuan untuk memperkecil luas permukaan film sehingga zat aktif lebih cepat dan lebih mudah untuk keluar dari film.
Tabel 4.4 Hasil Optimasi Waktu Ekstraksi Verapamil HCl dari Film Jenis Film Bobot Film
(mg)
Sampel sebanyak 5 mL diambil setiap jam untuk mengetahui berapa kadar obat yang sudah keluar dari film. Setelah diaduk dengan menggunakan pengaduk magnetik selama 7 jam, ternyata belum semua obat keluar dari film. Oleh karena itu film didiamkan selama 16 jam dan kembali diaduk dengan menggunakan pengaduk magnetik selama satu jam. Hal ini dilakukan dengan tujuan agar obat yang keluar selama didiamkan dapat teraduk dan menjadi homogen kandungannya sebelum obat diambil pada waktu ke-24 jam. Sampel yang sudah diambil dan disaring kemudian diukur kadarnya. Pada film kitosan-tripolifosfat pada jam ke-26 sampel juga diambil untuk melihat perbedaan konsentrasi yang dihasilkan dengan jam ke-24. Setelah proses pengadukan selama 8 jam dan didiamkan selama 16 jam kadar film kitosan-sitrat (pH 4, 5, 7) dan kitosan-tripolifosfat berturut-turut adalah 79,53%, 44,26%, 47,71%, dan 53,64%. Kadar film kitosan-tripolifosfat pada jam ke-26 sebesar 57,24%, hal tersebut menunjukkan proses ekstraksi selama 26 jam tidak memberikan perbedaan hasil yang cukup signifikan terhadap ekstraksi verapamil HCl. Persen kadar yang didapatkan kurang dari 100%. Hal dapat disebabkan oleh adanya obat yang hilang saat proses sambung silang dan proses pembilasan.
4.3.6 Keseragaman Kandungan dan Penetapan Kadar Verapamil HCl
Hal ini dapat disebabkan oleh bobot film yang beragam. Film yang digunakan untuk proses evaluasi terutama pada evaluasi profil pelepasan obat, sebisa mungkin adalah film yang memiliki kandungan zat aktif yang hampir sama. Oleh karena itu pemilihan film untuk evaluasi didasarkan pada film yang memiliki kandungan zat aktif yang hampir sama yang dilihat dari bobot film yang hampir sama. Hal tersebut terbukti bahwa film yang memiliki bobot yang hampir sama memiliki kandungan zat aktif yang hampir sama juga.
Tabel 4.5 Keseragaman Kandungan Film
Jenis Film Bobot
Tabel 4.6 Kadar Film
Jenis Film Bobot Film (mg)
Kekurangan lain dari penggunaan metode perendaman pada proses sambung silang yaitu film sambung silang yang dihasilkan mengkerut, keras, dan mudah patah. Hal tersebut tentunya dapat mempengaruhi evaluasi film yang dilakukan. Oleh karena itu pemilihan film sambung silang juga didasarkan pada kadar air film. Pada film sambung silang kitosan-sitrat, kadar air paling tinggi tedapat pada film kitosan-sitrat pH 4 dan kadar air terendah terdapat pada film kitosan-sitrat pH 7. Namun bila dibandingkan dengan film kitosan-tripolifosfat, kadar air film tripolifosfat lebih rendah dibandingkan dengan film kitosan-sitrat pH 7. Kadar air film tentunya akan mempengaruhi hasil evaluasi film sambung silang yang dilakukan. Karena pada penelitian terdahulu film yang digunakan untuk proses evaluasi adalah film dengan bobot konstan.
4.3.8 Ketahanan Pelipatan
Ketahanan pelipatan pada film kitosan-sitrat pH 4, pH 5, pH 7, dan film kitosan-tripolifosfat dengan kadar air 14-24% lebih dari 300 lipatan. Hal tersebut membuktikan bahwa perendaman film sambung silang kitosan-sitrat (pH 4, 5, dan 7) dan kitosan-tripolifosfat dalam 50 ml gliserin 70% selama 15 menit efektif untuk meningkatkan kekuatan pelipatan film sambung silang. Sehingga film sambung silang yang dihasilkan elastis, tidak mudah patah, dan kekuatan pelipatan yang dihasilkan lebih dari 300 lipatan. Selain itu kadar air 14-24% dalam film tentunya juga mempengaruhi ketahanan pelipatan pada film. Karena air dapat berperan sebagai plasticizer (Suyatma, Tighert, dan Copinet, 2005) yang memberikan keelastisan pada film sehingga film tidak mudah patah.
4.3.9 Uji Mekanik
Film yang memiliki derajat sambung silang tinggi akan menghasilkan nilai kekuatan tarik (tensile strength) yang tinggi dan nilai elongasi (elongation break)
elastis. Oleh karena itu nilai kekuatan tarik berbanding terbalik dengan kadar air pada film dan nilai elongasi berbanding lurus dengan kadar air film.
Tabel 4.7 Kekuatan Pelipatan dan Uji Mekanik
Jenis Film Kekuatan
Keterangan : Uji dilakukan dengan kadar air 14-24%
Gambar 4.8 Elongasi Masing-Masing Film
4.3.10 Derajat Pengembangan
Berdasarkan data pada tabel 4.7 derajat pengembangan film kitosan-sitrat pH 4, pH 5, pH 7, dan film kitosan-tripolifosfat meningkat pada menit ke-5 hingga menit ke-15. Kemudian derajat pengembangan mulai menurun pada menit ke-30. Berdasarkan hasil analisa statistik dengan menggunakan SPSS 16 menunjukkan bahwa hasil persentase derajat pengembangan film kitosan-sitrat pH 4, pH 5, pH 7, dan kitosan-tripolifosfat secara keseluruhan memiliki perbedaan yang bermakna. Hal ini terlihat dari nilai signifikasi uji Kruskal Wallis yang dihasilkan yaitu <0,05.
Tabel 4.8 Derajat Pengembangan Film dalam Medium Dapar Fosfat pH 6,8
Waktu
Keterangan : Uji dilakukan dengan kadar air 14-24%
Film kitosan-sitrat menunjukkan derajat pengembangan yang dipengaruhi oleh pH. Pada pH rendah (pH<4,1) ionisasi gugus karboksil secara normal menurun, kurang dari satu muatan negatif yang ada pada sitrat (Shu dan Zhu, 2002) sehingga derajat sambung silang yang terjadi rendah dan menghasilkan derajat pengembangan yang lebih tinggi. Pada pH 5, kebanyakan gugus amin pada kitosan terionisasi, sehingga semakin banyak proses sambung silang yang terbentuk dan menghasilkan derajat pengembangan yang lebih rendah. Pada pH 7, hanya 12% gugus amin yang terionisasi dan menghasilkan sambung silang yang sedikit, sehingga derajat pengembangan yang dihasilkan lebih tinggi. Berdasarkan data pada tabel 4.7 derajat pengembangan film kitosan-sitrat pH 4 adalah yang paling rendah bila dibandingkan dengan derajat pengembangan film kitosan-sitrat pH 5 dan pH 7. Hal ini dapat disebabkan oleh kadar air film kitosan-sitrat pH 4 yang lebih tinggi dibandingkan film kitosan-sitrat pH 5 dan pH 7. Pada film kitosan ikatan antarpolimer didominasi oleh ikatan hidrogen dari gugus OH dan gugus -NH2 (Anggraeni, 2012) sehingga kadar air yang besar menunjukkan ikatan hidrogen antara air dengan polimer cukup besar. Oleh karena itu kadar air yang besar mempengaruhi kemampuan film dalam menyerap air saat proses pengembangan. Film kitosan-sitrat pH 7 memiliki derajat pengembangan yang paling tinggi. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Shu dan Zhu (2002), dimana derajat pengembangan kitosan-sitrat pH 7 lebih besar dibandingkan dengan derajat pengembangan kitosan-sitrat pH 5.
Gambar 4.9 Grafik Derajat Pengembangan Film
4.3.11 Pelepasan Obat
