Kombinasi emulsi dan ultrasonikasi dalam nanoenkapsulasi ibuprofen tersalut polipaduan poli(asam laktat) dan poli(e-kaprolakton)

(1)

ABSTRAK

SITI KOMARIAH. Kombinasi Emulsi dan Ultrasonikasi dalam Nanoenkapsulasi

Ibuprofen Tersalut Polipaduan Poli(asam laktat) dan Poli(

ε

-kaprolakton).

Dibimbing oleh TETTY KEMALA dan AHMAD SJAHRIZA.

Polipaduan poli(asam laktat) dan poli(

ε

-kaprolakton) digunakan sebagai

penyalut obat ibuprofen. Partikel enkapsulasi ibuprofen dengan ukuran mikro

memiliki kemampuan penetrasi di dalam jaringan tubuh yang terbatas sehingga

diperlukan ukuran nanometer. Nanoenkapsulasi ibuprofen dalam penelitian ini

dibuat dengan mengombinasikan metode emulsifikasi dan ultrasonikasi. Ragam

waktu ultrasonikasi yang digunakan adalah 30, 45, dan 60 menit. Efisiensi dan

ukuran nanokapsul meningkat dengan meningkatnya waktu ultrasonikasi.

Efisiensi nanokapsul pada waktu ultrasonikasi 30, 45, dan 60 menit berurutan

adalah 4.51, 5.01, dan 5.99%. Nanokapsul yang dihasilkan berkisar 480 hingga

950 nm. Waktu ultrasonikasi yang paling baik dalam pembentukan nanokapsul

adalah 60 menit.

ABSTRACT

SITIKOMARIAH. Combination of Emulsification and Ultrasonication in

Nanoencapsulation of Ibuprofen in Poly(lactid acid) with Poly(

ε

-caprolactone).

Supervised by TETTY KEMALA and AHMAD SJAHRIZA

(2)

mengenai media transplantasi atau penyalut obat yang berasal dari bahan poliester alifatik. Yang et al. (2005) melaporkan poli(asam laktat-ko-glikolat) dapat digunakan sebagai pengantar obat implan atau sebagai media transplantasi pada sistem jaringan. Cheng et al. (2007) melaporkan poli(asam laktat-ko-glikolat)-poli(etilen glikolat) dapat digunakan sebagai penyalut obat taxana dengan ukuran nanopartikel dalam penyembuhan penyakit tumor. Beberapa hasil penelitian lain yang menggunakan poliester alifatik sebagai penyalut obat adalah poli(asam laktat) (PLA) (Lai & Tsiang 2004), poli(ε-kaprolakton) (PCL) (Ramest et a.l 2002, Kim et al. 2003), PLA-PCL (Kemala et al. 2010, Kemala 2010).

Poliester alifatik merupakan polimer biodegradabel. Penggunaan polimer bio-degradabel ini memiliki keuntungan karena dapat didegradasi melalui proses hidrolisis dalam tubuh dan akan diabsorbsi sehingga tidak meracuni tubuh. PCL digunakan sebagai penyalut obat karena memiliki permeabilitas obat yang baik dan memiliki kekuatan mekanik yang cukup, tetapi memiliki waktu degradasi yang lama (Gunatillake & Raju 2003). PLA memiliki permeabilitas yang kurang baik dibanding PCL, akan tetapi memiliki waktu degradasi yang lebih pendek. Pencampuran kedua polimer (polipaduan) merupakan teknik pendekatanyang dapat meningkatkan sifat fisik dan mekanik dari polimer tersebut(Chen et al. 2003).

Polipaduan kemudian digunakan sebagai pengungkung obat dan berguna dalam sistem pelepasan obat terkendali. Sistem ini berguna untuk mengurangi iritasi pada saluran pencernaan akibat konsumsi obat yang berlebihan dan dapat memperlambat waktu pelepasan obat (Sutriyo et al. 2004). Sistem pelepasan obat terkendali dapat dilakukan dengan cara mengenkapsulasi obat dalam ukuran kecil (mikrometer dan nanometer). Enkapsulasi dalam ukuran kecil memiliki banyak sekali keuntungan, di antaranya dapat melindungi suatu senyawa dari penguraian, senyawa dapat mencapai tepat sasaran pengobatan (Babstov et al. 2002, Cheng et al.

2007).

Senyawa aktif yang digunakan dalam penelitian ini adalah ibuprofen. Ibuprofen memiliki waktu paruh eliminasi yang pendek yaitu 1.8-2 jam. Hal ini yang menyebabkan ibuprofen sesuai untuk diformulasikan dalam

kelemahan, salah satunya adalah kemampuan penetrasi ke dalam jaringan tubuh terbatas sehingga diperlukan ukuran partikel yang lebih kecil yaitu mengarah pada ukuran nanometer. Menurut Hartig et al. (2007), Mohanraj (2006), Reis et al. (2006), Keuteur (1996) nanopartikel memiliki ukuran 10-1000 nm.

Ukuran nanopartikel ini dapat berpenetrasi di antara pembuluh kapiler maupun sel di dalam tubuh sehingga obat dapat lebih tepat sasaran (Hartig et al. 2007), memiliki luas permukaan yang lebih besar sehingga obat akan mudah terserap. Selain itu kelebihan menggunakan nanopartikel sebagai sistem pengantaran obat antara lain pertama, ukuran partikel dan karakteristik permukaan nanopartikel dapat dengan mudah di-manipulasi sesuai target pengobatan. Kedua, nanopartikel mengatur dan memperpanjang pelepasan obat selama proses trasportasi obat kesasaran. Ketiga, obat dapat dimasukan ke dalam sistem nanopartikel tanpa reaksi kimia kemudian sistem nanopartikel dapat di-terapkan untuk berbagai sasaran pengobatan. karena nanopartikel masuk ke dalam sistem peredaran darah dan dibawa oleh darah menuju target pengobatan (Mohanraj 2006).

(3)

TINJAUAN PUSTAKA

Poli(asam laktat)

Poli(asam lakatat) (PLA) adalah salah satu poliester alifatik yang dapat digunakan sebagai pembawa obat karena sifat bio-kompatibel dan biodegradabel yang dimilikinya. PLA dapat mengalami peng-uraian dengan unit monomer asam laktat sebagai intermediet alam di dalam metabolisme karbohidrat. Struktur PLA dapat dilihat pada Gambar 1. Aplikasi PLA dalam industri farmasi digunakan sebagai bahan penyalut obat, benang jahit pembedahan, dan media transplatasi jaringan atau peralatan ortopedik (Lu & Chen 2004).

n

CH₃

O HC C

O

Gambar 1 Struktur kimia PLA

PLA dapat dibuat dengan beberapa cara, yaitu polikondensasi asam laktat dalam larutan pada kondisi tekanan atmosfer dan tekanan tereduksi (Dutkiewicz et al. 2003) dan polikondensasi asam laktat secara langsung tanpa katalis dengan suhu tinggi (Rusmana 2010). Sifat fisik dan mekanis PLA dapat berkurang apabila dicampur dengan polimer lain yang memiliki sifat fisik dan mekanik yang lebih rendah (Lu & Chen 2004).

Poli(ε-kaprolakton)

Poli(ε-kaprolakton) (PCL) merupakan poliester alifatik yang dapat terdegradasi seperti PLA. Namun, PCL memiliki kristalinitas yang tinggi dan hidrofobilitas dengradasi yang sangat lambat. PCL dapat digunakan sebagai pengungkung obat yang baik karena mempunyai permeabilitas obat dan kekuatan mekanik yang cukup baik (Gunatillake & Raju 2003). PCL memiliki sifat tahan terhadap air, minyak, dan klorin, mempunyai titik leleh dan kekentalan yang rendah (Fliegar et al. 2003). Struktur PCL dapat dilihat pada Gambar 2.

n

O (CH₂)₅ C O

Gambar 2 Struktur kimia PCL

Ibuprofren

Ibuprofen atau asam 2-(p-isobutilfenil) propionat merupakan obat antiinflamasi nonsteroid (NSAID) yang memiliki bobot molekul 206.3 g/mol. Struktur kimia ibuprofen dapat dilihat pada Gambar 3. Ibuprofen pada umumnya digunakan dalam bentuk tablet dengan dosis 200-800 mg untuk orang dewasa, yang dikonsumsi tiga sampai empat kali sehari (Hadisoewignyo& Achmad 2007). Ibuprofen biasanya digunakan dalam pengobatan rasa sakit dan radang untuk rematik dan penyakit muskuloskelletal lainnya. Ibuprofen tidak larut dalam air dan sebagian besar senyawa yang termasuk jenis NSAID merupakan asam organik lemah dengan pKa 3.5-6.3 (Liden & Lovejoy 1998).

Gambar 3 Struktur kimia ibuprofen

Proses kerja ibuprofen sebagai obat anti radang adalah dengan menghambat kerja enzim prostaglandin sintetase. Prostagladin merupakan salah satu mediator lainnya dalam proses peradangan, contoh mediator lainnya dalam proses peradangan adalah histamin, bradikin, dan interleuksin. Proses adsorpsi ibuprofen terjadi di saluran pencernaan, dan jika jumlahnya berlebihan dapat meng-akibatkan pendarahan pada saluran pencernaan. Efek samping yang biasanya terjadi dari konsumsi ibuprofen adalah pusing, kantuk, mual, diare, sembelit, dan rasa panas (iritasi) dalam perut. Namun, efek samping tersebut dapat diminimumkan salah satunya melalui proses enkapsilasi.

Ultrasonikasi

(4)

fluida akibat penurunan tekanan secara tiba-tiba dalam suhu konstan (Brennen 1995).

Para ilmuan menemukan bahwa ketika gelombang ultrasonik melalui medium sebagai gelombang tekanan dapat meningkatkan terjadinya reaksi kimia (Timuda 2010). Meningkatnya reaksi kimia disebabkan terbentuknya ion dan partikel yang teraktivasi akibat pemberian gelombang ultrasonik yang kemudian terperangkap dalam gelembung.

SEM

Mikroskop elektron payaran (SEM) adalah mikroskop yang menggunakan pancaran sinar yang timbul akibat eksitasi elektron untuk melihat partikel berukuran mikro atau nanometer. Sejak tahun 1950 SEM dikembangkan dan banyak digunakan dalam bidang medis maupun dalam pengembangan ilmu pengetahuan. SEM telah banyak digunakan oleh para peneliti untuk menguji dan menemukan berbagai spesimen. SEM dapat menunjukan gambar spesimen dengan jelas dan memiliki tingkat resolusi lebih tinggi dari pada mikroskop fotostereo.

SEM mampu memfoto suatu permukaan dengan perbesaan dari 20–100.000 kali. Prinsip kerja SEM adalah permukaan contoh dibombardir oleh elektron berenergi tinggi dengan energi kinetik antara 1-25 kV. Elektron yang langsung menumbuk contoh ini dinamakan elektron primer, sedangkan elektron yang terpantul dari contoh dinamakan elektron sekunder. Elektron sekunder yang berenergi rendah dilepaskan dari atom-atom yang ada pada permukaan contoh dan menentukan bentuk rupa contoh.

Pengukuran menggunakan SEM harus sampel yang merupakan zat yang dapat menghantarkan arus listrik atau dilapisi dengan logam yang dapat menghantarkan arus listrik. Dua alasan utama untuk melapisi sampel yang tidak dapat menghantarkan arus listrik adalah untuk mengurangi artifak yang disebabkan oleh beban elektrik dan muatan termal (Mulder 1996). Logam emas lebih disukai sebagai lapisan penghantar listrik karena emas merupakan logam inert sehingga tidak turut bereaksi dengan PLA maupun PCL

.

METODE

Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan selama penelitian antara lain mikroskop stereo Nikon eclipse 600 Japan, mikroskop stereo Nikon SMZ 1000, mikroskop elektron payaran (SEM) merk Jeol seri JSM-6360LA, Spekrofotometer UV-1700 PharmaSpec, ultrasonik prosesor Cole Parmer, Büchi 190 Mini Spray Dryer, dan viskometer Ostwald.

Bahan-bahan yang digunakan selama penelitian ini adalah asam laktat, DMSO, Polivinilalkohol (PVA) (BM 72.000 g/mol) yang berasal dari Merck, PCL (BM 42.000 g/mol) berasal dari Sigma-Aldrich, diklorometana berasal dari Bratachem, larutan buffer posfat, dan senyawa aktif ibuprofen dari Kalbe Farma.

Metode

Penelitian ini terdiri atas penelitian pendahuluan dan utama. Penelitian pendahuluan mencangkup pembuatan PLA dengan polikondensasi PLA dan pengukuran bobot molekul PLA. Penelitian utama mencangkup pembuatan nanokapsul ibuprofen dengan penyalut polipaduan PLA dan PCL, pengamatan morfologi nanokapsul, dan pengukuran efisiensi ibuprofen.

Pembuatan PLA (Rusmana 2009)

Pembuatan PLA dilakukan pada suhu 150 o

C selama 24 jam. Gelas piala dibersihkan, dikeringkan, dan ditimbang bobotnya. Kemudian asam laktat sebanyak 25 mL dimasukan ke dalam gelas dan ditimbang. Selanjutnya, asam laktat tersebut dipanaskan secara perlahan-lahan sampai suhu 120 oC selama satu jam. Kemudian pemanasan dilanjutkan sampai suhu 150 oC selama 24 jam. Setelah itu PLA yang dihasilkan didinginkan pada suhu ruang,ditimbang dan ditentukan bobot molekulnya.

Pengukuran Bobot Molekul PLA (Kaitian 1996)

(5)

SEM

.

METODE

Alat dan Bahan

Metode

Pembuatan PLA (Rusmana 2009)

(6)

dengan waktu alir larutan polimer (t₀/t). Viskositas intrinsik [η] dicari dengan cara memplotkan ηspesifik/[PLA] sebagai sumbu y dan konsentrasi sebagai sumbu x.

Bobot molekul (Mv) ditentukanber-dasarkan persamaan Mark-Houwink:

[η] = k(Mv)a

k dan a merupakan tetapan yang bergantung pada pelarut, polimer, dan suhu. Pelarut yang digunakan pada penelitian ini adalah etil asetat dengan nilai k dan a secara berturut-turut adalah 1.58×10-4 dan 0.78 dan suhu yang digunakan adalah 25 °C.

Pembuatan Nanokapsul

Pembuatan nanokapsul dilakukan dengan membuat larutan polipaduan terlebih dahulu. PLA dan PCL dengan nisbah 9:1 dilarutkan ke dalam pelarut diklorometan dan dimetil sulfoksida (DMSO) dengan nisbah 3:7 dan 1:1 hingga homogen. Polipaduan yang dihasilkan dicampurkan dengan ibuprofen selama 30 menit. Kemudian campuran tersebut diemulsikan dengan larutan PVA 2.5% sebanyak 10 ml dengan kecepatan pengadukan 800 rpm. Emulsi yang terbentuk kemudian didispersikan ke dalam akuades selama 60 menit. Hasil dispersi kemudian di ultrasonikasi dengan variasi waktu 30, 45, dan 60 menit.

Setelah diultrasonikasi larutan kemudian di semprot kering untuk menghasilkan partikel dan menghilangkan pelarut DMSO. Pembuatan nanokapsul kosong dilakukan dengan perlakuan yang sama tanpa penambahan senyawa aktif ibuprofen.

Efisiensi Enkapsulasi Nanokapsul

Sebanyak 25 mg nanokapsul dilarutkan dalam 50 ml buffer posfat pH 7.2. Setelah itu larutan dikocok selama 24 jam. Selanjutnya larutan disaring dan di ambil filtratnya. Kemudian filtrat tersebut di ukur absorbansinya pada panjang gelombang maksimum 221.6 nm. Absorbansi yang didapatkan kemudian digunakan untuk menentukan konsentrasi ibuprofen yang tersalut dalam PLA-PCL dan menghitung nilai efisiensi enkapsulasinya.

Pengamatan Morfologi Nanokapsul dengan Mikroskop Fotostereo dan SEM

Permukaan sampel diamati menggunakan mikroskop fotostereo Nikon Eclipse 600 dan Nikon SMZ 1000. Sampel diambil beberapa

miligram lalu diletakkan pada kaca preparat dan diamati permukaannya dengan mengatur perbesaran pada mikroskop sehingga bentuk permukaan sampel dapat teramati dengan baik. Setelah dilakukan pengamatan morfologi dengan mikroskop fotostereo, sampel kemudian diamati dengan menggunakan SEM. Beberapa miligram nanokapsul ibuprofen dalam penyalut polipaduan PLA dan PLC diletakkan pada alumunium, kemudian ditempelkan pada Specimen holder

dan dibersihkan dari kotoran dan molekul lain yang dapat menguap ketika ditambahkan elektron. Sampel selanjutnya dilapisi dengan lapisan emas setebal 48 nm. Sampel yang telah dilapisi diamati menggunakan SEM dengan tegangan 10 kV pada perbesaran 500 dan 5000x.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sintesis Poli(asam laktat)

Poli(asam laktat) (PLA) yang digunakan pada penelitian ini merupakan hasil sintesis dengan menggunakan metode polikondensasi asam laktat secara langsung dengan suhu tinggi (Rusmana 2009). Proses sintesis dilakukan dengan memanaskan asam laktat dalam keadaan vakum pada suhu 120 oC selama satu jam untuk menghilangkan molekul air yang masih terkandung dalam asam laktat. Molekul air harus dihilangkan karena dapat mengganggu proses polimerisasi dan menurunkan laju polimerisasi sehingga bobot molekul polimer yang dihasilkan rendah (Kaitian et al. 1996, Steven 2001). Kondisi sistem yang vakum sangat penting agar molekul air banyak yang hilang dan PLA yang dihasilkan pun akan memiliki bobot molekul yang tinggi.

Pemanasan dilanjutkan pada suhu 150 oC selama 24 jam untuk membentuk polimer. PLA yang didapatkan kemudian ditimbang massanya dan diukur bobot molekulnya dengan menggunakan metode viskometri. Pengukuran bobot molekul PLA menggunakan pelarut etil asetat. Pelarut ini memiliki sifat kepolaran menengah yang volatil (mudah menguap), tidak beracun, dan tidak higroskopis.

(7)

[η] = k(Mv)a

Pembuatan Nanokapsul

Pengamatan Morfologi Nanokapsul dengan Mikroskop Fotostereo dan SEM

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sintesis Poli(asam laktat)

(8)

bobot molekul rerata viskositas (Mv ) PLA yang dihasilkan pada penelitian ini adalah 29.51% dan9463 g/mol (Tabel 1). Penentuan bobot molekul PLA dapat dilihat pada Lampiran 1. Bobot molekul hasil penelitian ini hampir sama dengan PLA hasil sintesis yang dilakukan Kemala (2010) yaitu 10297 g/mol.

Tabel 1 Rendemen dan bobot molekul PLA Ulangan Berat

asam laktat (g) Berat PLA (g) Rendemen (%) Mv PLA (g/mol)

1 29.0052 8.4302 29.06 9737 2 29.0501 8.7044 29.96 9189

Total 29.51 9463

PLA hasil sintesis yang dihasilkan juga tidak berbeda jauh dengan PLA komersial, hal ini dapat dilihat pada spekrum FTIR yang dihasilkan (Lampiran 2) yang menunjukkan hampir semua gugus-gugus fungsi yang terdapat pada PLA hasil sintesis (non

komersial) sama dengan gugus-gugus fungsi yang terdapat pada PLA komersial (Kemala 2010). Seperti pada gugus fungsi C=O yang terdapat pada PLA non komersial dan PLA komersial memiliki bilangan gelombang 1760.4 dan 1752.4 cm-1. Selain itu terlihat juga pada gugus fungsi lainnya seperti C-O ester, ulur C-H, ulur C-C, dan C-H tekuk (Tabel 2). Dari hasil analisis tersebut PLA hasil sintesis menghasilkan PLA yang diinginkan karena gugus fungsi yang dimiliki mirip dengan PLA komersial.

Tabel 2 Gugus fungsi PLA hasil sintesis (non

komersial) dan komersial Bilangan gelombang (cm-1₎

Gugus fungsi (Stuart 2003) PLA non

komersial

PLA Komersial

2995.0 2995.1 ulur C-H 2945.0 2945.1 ulur C-H 1760.4 1752.4 C=O karbonil 1458.1 1455.4 –CH3 atau –CH2

1386.7 1383.1 C-O ester 1187.4 1184.5 C-O ester 1091.4 1092.2 ulur C-C 871.6 869.9 C-H tekuk 756.0 756.3 C-H tekuk

Nanokapsul

Pembuatan nanokapsul dilakukan dengan melarutkan PLA dan PCL dalam pelarut organik diklorometan dan DMSO dengan nisbah pelarut 1:1 dan 3:7. Setelah polimer dilarutkan, kemudian ditambahkan ibuprofen. Pengemulsi dalam pembentukan nanokapsul sangat diperlukan sebagai pengemulsi agar emulsi yang terbentuk stabil.

Pengemulsi yang digunakan pada penelitian ini adalah PVA 2.5%. Konsentrasi PVA 2.5% dapat menghasilkan partikel mikrosfer yang lebih kecil dan seragam (Kemala et al. 2010). Proses emulsifikasi dilakukan selama 1.5 jam pada kecepatan 800 rpm. Emulsi yang terbentuk kemudian didispersikan dalam air. PVA yang ditambahkan tidak akan mengkontaminasi partikel karena PVA akan larut dalam air dan akan hilang saat proses pengeringan.

Penggunaan nisbah pelarut ini bertujuan untuk melarutkan polimer dan membantu proses pembentukan nanokapsul saat poses ultrasonikasi. Nisbah pelarut 3:7 me-nyebabkan proses dispersi tidak berhasil karena polipaduan yang telah dicampur ibuprofen tidak dapat terdispersi dengan baik di dalam air terlihat dari larutan polipaduan yang tercampur ibuprofen menempel pada pengaduk stirer (Gambar 5). Oleh karena itu nisbah pelarut 3:7 tidak dapat diaplikasikan dalam pembuatan nanokapsul. Lain halnya dengan nisbah pelarut 1:1 menghasilkan polipaduan yang dapat terdispersi dalam air dengan baik (tidak menempel pada pengaduk).

Gambar 5 Penggunaan pelarut dengan nisbah 3:7

Setelah proses dispersi, partikel yang terbentuk kemudian dilakukan pengecilan ukuran partikel dengan metode ultrasonikasi. Gelombang ultrasonik yang diberikan dapat memecah partikel yang sebelumnya partikel membentuk gelembung yang menyerap

a b

(9)

Gambar 7 Hasil pengamatan nanokapsul ibuprofen saat ultrasonikasi (a) 30 menit. (b) 45 menit. (c) 60 menit dengan mikroskop fotostereo pada perbesaran 40x

a b c

gelombang kemudian partikel pecah menjadi ukuran yang lebih kecil.

Nanopartikel yang dihasilkan rata-rata berukuran sekitar 480 hingga 950 nm namun masih terdapat ukuran lebih dari 1000 nm. Nanopartikel adalah butiran atau partikel padat dengan kisaran ukuran 10-1000 nm (Hartig et al. 2007, Mohanraj 2006, Reis et al.

2006, dan Keuteur 1996). Partikel yang terbentuk kemudian dikeringkan dengan pengering semprot. Penggunaan pengering semprot bertujuan agar pelarut DMSO dapat teruapkan. Partikel yang dihasilkan dari proses semprot kering memiliki bentuk yang bergerombol dan bersatu dengan yang lainnya (Gambar 6). Hasil pengamatan menggunakan mikroskop pada perbesaran 40x terlihat partikel berukuran kecil namun masih banyak partikel yang bergerombol (Gambar 7a, b, dan c).

Gambar 6 Hasil pengamatan nanokapsul dengan mikroskop fotostereo pada perbesaran 10 x

Partikel kemudian diamati kembali dengan menggunakan SEM. Hasil SEM (Gambar 8 dan 9) menunjukkan partikel yang berbentuk bulatan dan berkelompok. Nanokapsul berisi ibuprofen (Gambar 8) memiliki bentuk yang lebih teratur dari pada nanokapsul kosong (nanosfer) (Gambar 9a).

Adanya perlakuan ultrasonikasi dapat memperkecil ukuran partikel enkapsulasi

(<1000 nm) namun masih terdapat ukuran partikel lebih dari 1000 nm dan partikel masih terlihat saling menempel satu sama lain. Hal ini dapat dipengaruhi oleh proses emulsi yang kurang stabil sehingga saat proses ultrasonikasi partikel yang terpecah membentuk partikel yang lebih kecil dan bergabung kembali. Faktor pengeringan dengan menggunakan pengering semprot juga dapat mempengaruhi partikel karena suhu yang terlibat di dalamnya. Berbeda dengan partikel yang tidak dikering semprot membentuk partikel butiran terpisah (Gambar 9b).

Berbagai ukuran didapatkan seiring dengan variasi waktu ultrasonikasi yang dilakukan. Semakin lama waktu ultrasonikasi menunjukkan semakin kecil ukuran partikel. Hal ini sesuai dengan Budhian (2007) yang menyebutkan bahwa meningkatkan kekuatan dan waktu ultrasonikasi dapat mengurangi diameter rata-rata nanopartikel. Adanya peningkatan kekuatan dan waktu ultrasonikasi dapat meningkatkan energi dan menyebabkan kerusakan droplet sehingga meningkatkan tegangan geser yang mengakibatkan penurunan ukuran partikel.

Tabel 3 Kisaran ukuran pertikel yang dihasilkan

Sampel Ukuran Partikel K30 650 nm-2 μm K45 490 nm –1.5 μm K60 480-1000 nm N45 500 nm –2.5 μm TDS45 50-200 μm Keterangan :

K30 : nanokapsul saat sonikasi 30 menit K45 : nanokapsul saat sonikasi 45 menit K60 : nanokapsul saat sonikasi 60 menit N45 : nanokapsul kosong saat sonikasi 45 menit TDS45 : nanokapsul kosong saat sonikasi 45 menit

tanpa disemprot kering

(10)

ultrasonikasi selama 30 menit memiliki ukuran kapsul antara 650 nm hingga 2 μm, meskipun ukuran 2 μm memiliki jumlah yang sedikit. Gambar 8a menunjukkan ukuran partikel yang kurang seragam. Gambar 8b (ultrasonikasi 45 menit) menunjukkan partikel yang terbentuk tidak berbeda jauh dari waktu ultrasonikasi 30 menit. Namun, memiliki ukuran partikel yang lebih kecil yaitu antara 90 nm hingga 1.5 μm dan memiliki keseragaman yang lebih tinggi. Semakin lama waktu ultrasonikasi yang diberikan maka ukuran partikel yang terbentuk semakin kecil dan seragam. Hal ini dapat terlihat pada waktu ultrasonikasi 60 menit yang memiliki ukuran partikel yang lebih kecil yaitu berkisar 480 hingga 1000 nm dan memiliki keseragaman yang lebih dari waktu ultrasonikasi 30 dan 45 menit (Gambar 9c).

Efisiensi Enkapsulasi Ibuprofen

Banyaknya ibuprofen yang tersalut dalam polipaduan dapat terlihat dari nilai efisiensi enkapsulasi. Semakin besar nilai efisiensi maka semakin besar pula ibuprofen yang tersalut. Pengukuran konsentrasi ibuprofen dilakukan pada panjang gelombang maksimum 221.6 nm (Lampiran 3). Tabel 3 dan Lampiran 4 menunjukkan efisiensi

enkapsulasi ibuprofen yang sangat rendah yaitu 4.63 dan 4.40% untuk nanokapsul dengan ultrasonikasi 30 menit (K30 ulangan 1 dan 2). Nanokapsul saat ultrasonikasi 45 menit (K45 ulangan 1 dan 2) yaitu mencapai 5.02 dan 5.01%. Nanokapsul saat ultrasoniksi 60 menit menghasilkan efisiensi enkapsulasi ibuprofen yang paling tinggi yaitu 6.29 dan 5.71% (K60 ulangan 1 dan 2).

Tabel 4 Hasil efisiensi enkapsulasi ibuprofen Nama

sampel

Ulangan ke-

Absorbansi [Ibuprofen] (ppm)

Efisiensi (%) K30 1 0.166 3.6366 4.63 2 0.160 3.4819 4.40 K45 1 0.205 4.6418 5.02 2 0.204 4.6159 5.01 K60 1 0.229 5.2603 6.29 2 0.211 4.7960 5.71

Nilai efisiensi ini sangat jauh dari yang diharapkan (< 80%), hal ini dapat disebabkan karena kurang sempurnanya pengadukan saat emulsifikasi, adanya tekanan dan energi yang diberikan ultrasonik sangat besar sehingga partikel tidak mampu menahannya dan akhirnya partikel pecah (Gambar 10c). Pecahnya partikel menyebabkan ibuprofen yang tersalut dapat keluar berhamburan dan hanya sedikit ibuprofen yang masih tersalut di dalam polipaduan PLA-PCL. Namun, dengan

a b c

Gambar 9 Hasil SEM nanokapsul kosong saat ultrasonikasi 45 menit (a) pada perbesaran 5000x, dikering semprot, (b) dan (c) pada perbesaran 500x, tanpa dikering semprot

a b c

(11)

adanya ultrasonikasi yang diberikan selain dapat membantu memperkecil ukuran partikel tetapi juga dapat membantu proses penyalutan ibuprofen oleh polipaduan PLA dan PCL ditunjukkan dengan meningkatnya nilai efisiensi pada seiring meningkatnya waktu ultrasonikasi. Bilati et al. (2005) melaporkan semakin lama waktu ultrasonikasi yang diberikan maka nanopartikel yang dihasilkan memiliki nilai efisiensi yang sangat baik (80 ± 5%) dan memiliki ukuran yang lebih kecil (288 ± 10 nm).

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nanokapsul ibuprofen dapat terbentuk dengan adanya gelombang ultrasonik. Ultrasonikasi juga dapat membantu proses penyalutan ibuprofen oleh polipaduan PLA dan PCL. Nanokapsul yang dihasilkan berukuran sekitar 480 hingga 950 nm meskipun masih terdapat (sedikit) partikel berukuran >1000nm. Semakin lama waktu ultrasonikasi ukuran partikel semakin kecil dan seragam. Waktu ultrasonikasi 60 menit merupakan waktu yang efektif membentuk partikel yang lebih kecil dan seragam. Meskipun ultrasonikasi dapat menurunkan ukuran diameter partikel tetapi efisiensi enkapsulasi yang dihasilkan akan semakin menurun dengan meningkatnya waktu ultrasonikasi. Waktu ultrasonikasi 45 menit memiliki nilai efisiensi yang lebih tinggi dari pada ultrasonikasi pada 30 dan 60 menit.

Saran

Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai waktu optimum pengadukan saat proses pengadukan polipaduan dengan ibuprofen dan saat proses emulsifikasi dengan nisbah pelarut dan perlu dilakukan proses ultrasonikasi saat emulsifikasi. Selain itu perlu dilakukan analisis morfologi nanokapsul dengan perbedaan bobot molekul PLA.

DAFTAR PUSTAKA

Babstov V, Shapiro Y, Kvitnitsky E,penemu; Tagra Biotechnologies Ltd. 30 Sep 2002. Method of microencapsulation. US patent 6 932 984.

Billati U, E. Alle’mann, E. Doelker. 2005. Poly(D.L-lactide-co-glycolide) protein-loaded nanoparticlesprepared by the double emulsion method—processing andformulation issues for enhanced entrapment efficiency. Journal of Microencapsulation22(2): 205–214. Brennen CE. 1995. Cavitation and Bubble

Dynamics. New York: Oxford University Press.

Budhian A. et al. 2007. Haloperidol-loaded PLGA nanoparticles: Systematic study of particle size and drug content.International Journal of Pharmaceutics 336: 367–375.

Chen CC, Ju-Yu C, How Tseng, Haw-Ming H,Sheng-Yang L. 2003. Preparation and characterization of biodegradable PLA polymeric blends.Biomaterials24:1167– 1173.

Cheng et al. 2007.Formulation of functionalzed PLGA-PEG nanoparticles for in vivo targeted drug delivery.Biomaterial 28: 869-876.

Dutkiewicz S, Daniela GL, Waclaw T. 2003. Synthesis of poly (L(+)) lacticacid by polycondensation method in solution.

Fibres & Textiles in Eastern Europe 11: 66-70.

Fliegar M, kantorova M, Prell A, Rezanka T, Vatruba J. 2003. Biodegradable plastic from renewable sources. Folia Microbiol

48 (1): 27-44.

Gonzalez MF,R. A.Ruseckaite.T. R.Cuadrado. 1999. Structural changes of polyactiacid (PLA) microspheres under hydrolytic degradation. J Appl Polym Sci 71: 1221-1230.

Gunatillake PA, Raju A. 2003. Biodegradable synthetic polymers for tissue engineering.

Eur Cells and Materials 5: 1-16.

(12)

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Saran

DAFTAR PUSTAKA

48 (1): 27-44.

(13)

KOMBINASI EMULSI DAN ULTRASONIKASI DALAM

NANOENKAPSULASI IBUPROFEN TERSALUT

POLIPADUAN POLI(ASAM LAKTAT) DAN

POLI(

ε

-KAPROLAKTON)

SITI KOMARIAH

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(14)

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Saran

DAFTAR PUSTAKA

48 (1): 27-44.

(15)

Hartig et al. 2007. Multifuctional nanoparticulate polyelectrolyte complexes.

Pharma Research 24 (12): 2353-2369. Haskell R. 2005. Nanothecnology For Drug

Delivery. USA: Exploratory Formulations Prfizer. Inc.

Kaitian X,Ahmed K, Emir BD,Erhan P. 1996. Poly(D.L-lacticacid) homopolimers: Synthesis and characterisation. Turkey Journal of Chemistry 20: 43-53.

Kemala T, Emil B, Bambang S. 2010.Preparation and characterization of microspheres based on blend of poly(lactic acid) and poly(ε-caprolactone) with poly(vinyl alcohol) as pengemulsi.

Arabian Journal of Chemistry1-6.

Kemala T. 2010. Mikrosfer polipaduan poli(asam laktat) dengan poli(ε -kaprolakton) sebagai pelepasan terkendali ibuprofen secara in vitro [disertasi]. Jakarta : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Indonesia

Keuteur J. 1996. Nanoparticles and microparticles for drug and vaccine delivery.J. Anat 189: 503-505.

KimBK, S. J. Hwang, J. B. Park, H. J. Park. 2005. Characteristics of felodipine-located poly(e-caprolactone) microsphere. Journal of Microencapsulation22(2): 193–203. Lai MK, R. C. C Tsiang. Encapsulating

acetaminophen into poly(L-lactide) micro-capsules by solvent evaporation technique in an O/W emulsion microencapsulation. J microencapsulation 21(3): 307–316 Lista AG, Palomeque ME, Band BSF. 2006.

A fast fluorimetric flow injection method to determine ibuprofen. J Braz Chem Soc

17: 1428-1431.

Lu Y, Chen SC. 2004. Micro and nanofabrication of biodegradable polymers for drug delivery. Advanced drug Delivery Reviews 56:1621-1633. Mohanraj VJ, Chen Y. 2006. Nanoparticles a

review. J Pharma Research 5:561-573.

Mulder M. 1996. Basic Principle of Membrane Technology. Ed ke-2. Dordrecht: Kluwer.

Ramesh DV, N. Medlicott, M. Razzak, L.G. Tucker. 2002. Mocroencapsulation of FITC-BSA into poly(ε-caprolactone) by a water-in-oil-in-oilsolvent evaporation technique. Trend Biomater 15(2): 31-36. Reis CP, Ronald JN, Antoniό JR,francisco V.

2006. Nanoencapsulation I. Methods for preparation of drug-loaded polymeric nanoparticles. Nanomediceine: Nanotechnology.Biology.and medicine 2: 8-21.

Rusmana, Nana. 2009. Optimalisasi pembuatan poli(asam laktat) tanpa katalis [Skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor.

Steven MP. 2001. Kimia Polimer. Sopyan I. penerjemah. Terjemahan dari Polymer Chemistry: An Introduction. Jakarta: Erlangga.

Stuart BH. 2003. Polymer Analysis. England: John Wiley & Sons.

Timuda G.E. 2009. Sintesis anopartikel TiO2 dengan metode sonokimia untuk aplikasi sel surya tersensitisi DYE (Dye Sensitized Solal Cell-DSSC) menggunakan ekstrak kulit buah manggis dan plum sebagai photosensitizer [Tesis]. Bogor: Sekolah Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor.

Tipler, Paul A. 2001. Fisika untuk Sains dan Teknik.Jilid 2.Edisi Ketiga. Soegiyono B. penerjemah. Terjemahan dari

PhysicsforScientistandEngineersVolume2 ThirdEdition

.

Jakarta: Erlangga.

(16)

KOMBINASI EMULSI DAN ULTRASONIKASI DALAM

POLI(

ε

-KAPROLAKTON)

SITI KOMARIAH

DEPARTEMEN KIMIA

(17)

ABSTRAK

SITI KOMARIAH. Kombinasi Emulsi dan Ultrasonikasi dalam Nanoenkapsulasi

Ibuprofen Tersalut Polipaduan Poli(asam laktat) dan Poli(

ε

-kaprolakton).

Dibimbing oleh TETTY KEMALA dan AHMAD SJAHRIZA.

Polipaduan poli(asam laktat) dan poli(

ε

-kaprolakton) digunakan sebagai

penyalut obat ibuprofen. Partikel enkapsulasi ibuprofen dengan ukuran mikro

memiliki kemampuan penetrasi di dalam jaringan tubuh yang terbatas sehingga

diperlukan ukuran nanometer. Nanoenkapsulasi ibuprofen dalam penelitian ini

dibuat dengan mengombinasikan metode emulsifikasi dan ultrasonikasi. Ragam

waktu ultrasonikasi yang digunakan adalah 30, 45, dan 60 menit. Efisiensi dan

ukuran nanokapsul meningkat dengan meningkatnya waktu ultrasonikasi.

Efisiensi nanokapsul pada waktu ultrasonikasi 30, 45, dan 60 menit berurutan

adalah 4.51, 5.01, dan 5.99%. Nanokapsul yang dihasilkan berkisar 480 hingga

950 nm. Waktu ultrasonikasi yang paling baik dalam pembentukan nanokapsul

adalah 60 menit.

ABSTRACT

SITIKOMARIAH. Combination of Emulsification and Ultrasonication in

Nanoencapsulation of Ibuprofen in Poly(lactid acid) with Poly(

ε

-caprolactone).

Supervised by TETTY KEMALA and AHMAD SJAHRIZA

(18)

KOMBINASI EMULSI DAN ULTRASONIKASI DALAM

POLI(

ε

-KAPROLAKTON)

SITI KOMARIAH

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

(19)

Nama : Siti Komariah

NIM : G44060509

Menyetujui

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Dr. Tetty Kemala. S.Si.. M.Si.

Drs. Ahmad Sjahriza

NIP 19710407 199903 2 001

NIP 19620406 198903 1 002

Mengetahui

Ketua Departemen,

Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi. MS

NIP 19501227 197603 2 002

(20)

PRAKATA

Segala puji bagi Allah SWT berkat limpahan rahmat dan karunia-Nya

penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Penelitian ini dilaksanakan dari

bulan Maret sampai Desember 2010 yang bertempat di Laboratorium Kimia

Anorganik, Laboratorium Kimia Organik, Laboratorium Bersama, Departemen

Kimia, dan Laboratorium Biofisika Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Tetty Kemala, S.Si., M.Si.

dan Drs. Ahmad Sjahriza selaku pembimbing atas segala saran, kritik, dorongan,

dan bimbingannya selama penelitian. Penulis juga mengucapkan terima kasih

kepada Dr. Akhirudin Maddu, M.Si. dari Departemen Fisika yang telah

mengizinkan penulis untuk melaksanakan penelitian di Laboratorium Biofisika,

Bapak Yani dari Departemen Fisika yang telah membantu dalam pembuatan

reaktor, pegawai Laboratorium Kimia Anorganik, Bapak Eman dari Laboratorium

Kimia Analitik, Bapak Nano dan Bapak Mail dari Laboratorium Kimia Fisik,

Departemen Kimia, dan Bapak Nurwanto dari PAU IPB yang telah membantu

penulis dalam penelitian.

Ungkapan terima kasih tidak terhingga kepada Bapak, Mamah, adikku, dan

seluruh keluarga atas nasihat, semangat, bantuan materi, dan doanya. Ucapan

terima kasih kepada Peni, Mia, Garmita, Aci, Kak Leni, teman-teman Kimia 43

dan teman-teman lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah

memberikan saran, semangat, motivasi, dan dorongan, Kak Nana yang banyak

membantu selama penelitian, memberi masukan, dan kritik dalam menyusun

karya ilmiah ini. Semoga tulisan ini bermanfaat dan dapat menambah wawasan

ilmu pengetahuan bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya.

Bogor, Februari 2011

(21)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 16 Juni 1988 dari pasangan

Kusnadi dan Emah. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara.

Tahun 2006 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Citeureup dan pada tahun

yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB

(USMI). Penulis memilih Program Studi Kimia, Departemen Kimia, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

(22)

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR GAMBAR ...

vii

DAFTAR TABEL ...

vii

DAFTAR LAMPIRAN ... viii

PENDAHULUAN ...

1

TINJAUAN PUSTAKA

Poliasamlaktat (PLA) ... 2

Polikaprolakton (PCL) ... 2

Ibuprofen ... 2

Ultrasonikasi ... 2

SEM ... 3

BAHAN DAN METODE

Alat dan Bahan ... 3

Metode ... 3

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sintesis Poli(asam laktat) ... 4

Nanokapsul ...

5

Efisiensi Enkapsulasi Ibuprofen ...

7

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan ... 8

Saran ... 8

DAFTAR PUSTAKA ... 8

(23)

DAFTAR TABEL

Halaman

1

Rendemen dan bobot molekul PLA ... 5

2

Gugus fungsi PLA hasil sintesis (

non

komersial) dan komersial ... 5

3

Kisaran ukuran partikel yang dihasilkan ... 6

4

Hasil efisiensi enkapsulasi ibuprofen ... 7

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1

Struktur kimia PLA ... 2

2

Struktur kimia PCL ... 2

3

Struktur kimia Ibuprofen ... 2

4

PLA hasil sintesis (a) penelitian (b) Kemala (2010

)

... 5

5

Penggunaan pelarut dengannisbah 3:7 ... 5

6

Hasil pengamatan nanokapsul dengan mikroskop fotostereo pada

perbesaran 10 x ... 6

7

Hasil pengamatan nanokapsul ibuprofen saat sonikasi (a) 30 menit, (b)

45 menit, (c) 60 menit dengan mikroskop fotostereo pada perbesaran

40x... 6

8

Hasil SEM nanokapsul ibuprofen saat sonikasi (a) 30 menit, (b) 45

menit, (c) 60 menit pada perbesaran 5000x ... 7

(24)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Penentuan bobot molekul PLA ... 11

2 Spektrum FTIR PLA ... 14

3 Penentuan kurva standar ibuprofen pada panjang gelombang

221.6 nm ... 15

(25)

mengenai media transplantasi atau penyalut obat yang berasal dari bahan poliester alifatik. Yang et al. (2005) melaporkan poli(asam laktat-ko-glikolat) dapat digunakan sebagai pengantar obat implan atau sebagai media transplantasi pada sistem jaringan. Cheng et al. (2007) melaporkan poli(asam laktat-ko-glikolat)-poli(etilen glikolat) dapat digunakan sebagai penyalut obat taxana dengan ukuran nanopartikel dalam penyembuhan penyakit tumor. Beberapa hasil penelitian lain yang menggunakan poliester alifatik sebagai penyalut obat adalah poli(asam laktat) (PLA) (Lai & Tsiang 2004), poli(ε-kaprolakton) (PCL) (Ramest et a.l 2002, Kim et al. 2003), PLA-PCL (Kemala et al. 2010, Kemala 2010).

Poliester alifatik merupakan polimer biodegradabel. Penggunaan polimer bio-degradabel ini memiliki keuntungan karena dapat didegradasi melalui proses hidrolisis dalam tubuh dan akan diabsorbsi sehingga tidak meracuni tubuh. PCL digunakan sebagai penyalut obat karena memiliki permeabilitas obat yang baik dan memiliki kekuatan mekanik yang cukup, tetapi memiliki waktu degradasi yang lama (Gunatillake & Raju 2003). PLA memiliki permeabilitas yang kurang baik dibanding PCL, akan tetapi memiliki waktu degradasi yang lebih pendek. Pencampuran kedua polimer (polipaduan) merupakan teknik pendekatanyang dapat meningkatkan sifat fisik dan mekanik dari polimer tersebut(Chen et al. 2003).

Polipaduan kemudian digunakan sebagai pengungkung obat dan berguna dalam sistem pelepasan obat terkendali. Sistem ini berguna untuk mengurangi iritasi pada saluran pencernaan akibat konsumsi obat yang berlebihan dan dapat memperlambat waktu pelepasan obat (Sutriyo et al. 2004). Sistem pelepasan obat terkendali dapat dilakukan dengan cara mengenkapsulasi obat dalam ukuran kecil (mikrometer dan nanometer). Enkapsulasi dalam ukuran kecil memiliki banyak sekali keuntungan, di antaranya dapat melindungi suatu senyawa dari penguraian, senyawa dapat mencapai tepat sasaran pengobatan (Babstov et al. 2002, Cheng et al.

2007).

Senyawa aktif yang digunakan dalam penelitian ini adalah ibuprofen. Ibuprofen memiliki waktu paruh eliminasi yang pendek yaitu 1.8-2 jam. Hal ini yang menyebabkan ibuprofen sesuai untuk diformulasikan dalam

Namun, bentuk mikrokapsul memiliki kelemahan, salah satunya adalah kemampuan penetrasi ke dalam jaringan tubuh terbatas sehingga diperlukan ukuran partikel yang lebih kecil yaitu mengarah pada ukuran nanometer. Menurut Hartig et al. (2007), Mohanraj (2006), Reis et al. (2006), Keuteur (1996) nanopartikel memiliki ukuran 10-1000 nm.

Ukuran nanopartikel ini dapat berpenetrasi di antara pembuluh kapiler maupun sel di dalam tubuh sehingga obat dapat lebih tepat sasaran (Hartig et al. 2007), memiliki luas permukaan yang lebih besar sehingga obat akan mudah terserap. Selain itu kelebihan menggunakan nanopartikel sebagai sistem pengantaran obat antara lain pertama, ukuran partikel dan karakteristik permukaan nanopartikel dapat dengan mudah di-manipulasi sesuai target pengobatan. Kedua, nanopartikel mengatur dan memperpanjang pelepasan obat selama proses trasportasi obat kesasaran. Ketiga, obat dapat dimasukan ke dalam sistem nanopartikel tanpa reaksi kimia kemudian sistem nanopartikel dapat di-terapkan untuk berbagai sasaran pengobatan. karena nanopartikel masuk ke dalam sistem peredaran darah dan dibawa oleh darah menuju target pengobatan (Mohanraj 2006).

(26)

TINJAUAN PUSTAKA

Poli(asam laktat)

Poli(asam lakatat) (PLA) adalah salah satu poliester alifatik yang dapat digunakan sebagai pembawa obat karena sifat bio-kompatibel dan biodegradabel yang dimilikinya. PLA dapat mengalami peng-uraian dengan unit monomer asam laktat sebagai intermediet alam di dalam metabolisme karbohidrat. Struktur PLA dapat dilihat pada Gambar 1. Aplikasi PLA dalam industri farmasi digunakan sebagai bahan penyalut obat, benang jahit pembedahan, dan media transplatasi jaringan atau peralatan ortopedik (Lu & Chen 2004).

n

CH₃

O HC C

O

Gambar 1 Struktur kimia PLA

PLA dapat dibuat dengan beberapa cara, yaitu polikondensasi asam laktat dalam larutan pada kondisi tekanan atmosfer dan tekanan tereduksi (Dutkiewicz et al. 2003) dan polikondensasi asam laktat secara langsung tanpa katalis dengan suhu tinggi (Rusmana 2010). Sifat fisik dan mekanis PLA dapat berkurang apabila dicampur dengan polimer lain yang memiliki sifat fisik dan mekanik yang lebih rendah (Lu & Chen 2004).

Poli(ε-kaprolakton)

Poli(ε-kaprolakton) (PCL) merupakan poliester alifatik yang dapat terdegradasi seperti PLA. Namun, PCL memiliki kristalinitas yang tinggi dan hidrofobilitas dengradasi yang sangat lambat. PCL dapat digunakan sebagai pengungkung obat yang baik karena mempunyai permeabilitas obat dan kekuatan mekanik yang cukup baik (Gunatillake & Raju 2003). PCL memiliki sifat tahan terhadap air, minyak, dan klorin, mempunyai titik leleh dan kekentalan yang rendah (Fliegar et al. 2003). Struktur PCL dapat dilihat pada Gambar 2.

n

O (CH₂)₅ C O

Gambar 2 Struktur kimia PCL

Ibuprofren

Ibuprofen atau asam 2-(p-isobutilfenil) propionat merupakan obat antiinflamasi nonsteroid (NSAID) yang memiliki bobot molekul 206.3 g/mol. Struktur kimia ibuprofen dapat dilihat pada Gambar 3. Ibuprofen pada umumnya digunakan dalam bentuk tablet dengan dosis 200-800 mg untuk orang dewasa, yang dikonsumsi tiga sampai empat kali sehari (Hadisoewignyo& Achmad 2007). Ibuprofen biasanya digunakan dalam pengobatan rasa sakit dan radang untuk rematik dan penyakit muskuloskelletal lainnya. Ibuprofen tidak larut dalam air dan sebagian besar senyawa yang termasuk jenis NSAID merupakan asam organik lemah dengan pKa 3.5-6.3 (Liden & Lovejoy 1998).

Gambar 3 Struktur kimia ibuprofen

Proses kerja ibuprofen sebagai obat anti radang adalah dengan menghambat kerja enzim prostaglandin sintetase. Prostagladin merupakan salah satu mediator lainnya dalam proses peradangan, contoh mediator lainnya dalam proses peradangan adalah histamin, bradikin, dan interleuksin. Proses adsorpsi ibuprofen terjadi di saluran pencernaan, dan jika jumlahnya berlebihan dapat meng-akibatkan pendarahan pada saluran pencernaan. Efek samping yang biasanya terjadi dari konsumsi ibuprofen adalah pusing, kantuk, mual, diare, sembelit, dan rasa panas (iritasi) dalam perut. Namun, efek samping tersebut dapat diminimumkan salah satunya melalui proses enkapsilasi.

Ultrasonikasi

(27)

SEM

.

METODE

Alat dan Bahan

Metode

Pembuatan PLA (Rusmana 2009)

(28)

[η] = k(Mv)a

Pembuatan Nanokapsul

Pengamatan Morfologi Nanokapsul dengan Mikroskop Fotostereo dan SEM

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sintesis Poli(asam laktat)

(29)

bobot molekul rerata viskositas (Mv ) PLA yang dihasilkan pada penelitian ini adalah 29.51% dan9463 g/mol (Tabel 1). Penentuan bobot molekul PLA dapat dilihat pada Lampiran 1. Bobot molekul hasil penelitian ini hampir sama dengan PLA hasil sintesis yang dilakukan Kemala (2010) yaitu 10297 g/mol.

Tabel 1 Rendemen dan bobot molekul PLA Ulangan Berat

asam laktat (g) Berat PLA (g) Rendemen (%) Mv PLA (g/mol)

1 29.0052 8.4302 29.06 9737 2 29.0501 8.7044 29.96 9189

Total 29.51 9463

PLA hasil sintesis yang dihasilkan juga tidak berbeda jauh dengan PLA komersial, hal ini dapat dilihat pada spekrum FTIR yang dihasilkan (Lampiran 2) yang menunjukkan hampir semua gugus-gugus fungsi yang terdapat pada PLA hasil sintesis (non

komersial) sama dengan gugus-gugus fungsi yang terdapat pada PLA komersial (Kemala 2010). Seperti pada gugus fungsi C=O yang terdapat pada PLA non komersial dan PLA komersial memiliki bilangan gelombang 1760.4 dan 1752.4 cm-1. Selain itu terlihat juga pada gugus fungsi lainnya seperti C-O ester, ulur C-H, ulur C-C, dan C-H tekuk (Tabel 2). Dari hasil analisis tersebut PLA hasil sintesis menghasilkan PLA yang diinginkan karena gugus fungsi yang dimiliki mirip dengan PLA komersial.

Tabel 2 Gugus fungsi PLA hasil sintesis (non

komersial) dan komersial Bilangan gelombang (cm-1₎

Gugus fungsi (Stuart 2003) PLA non

komersial

PLA Komersial

2995.0 2995.1 ulur C-H 2945.0 2945.1 ulur C-H 1760.4 1752.4 C=O karbonil 1458.1 1455.4 –CH3 atau –CH2

1386.7 1383.1 C-O ester 1187.4 1184.5 C-O ester 1091.4 1092.2 ulur C-C 871.6 869.9 C-H tekuk 756.0 756.3 C-H tekuk

Nanokapsul

Pembuatan nanokapsul dilakukan dengan melarutkan PLA dan PCL dalam pelarut organik diklorometan dan DMSO dengan nisbah pelarut 1:1 dan 3:7. Setelah polimer dilarutkan, kemudian ditambahkan ibuprofen. Pengemulsi dalam pembentukan nanokapsul sangat diperlukan sebagai pengemulsi agar emulsi yang terbentuk stabil.

Pengemulsi yang digunakan pada penelitian ini adalah PVA 2.5%. Konsentrasi PVA 2.5% dapat menghasilkan partikel mikrosfer yang lebih kecil dan sera