FORMULASI DAN EVALUASI SECARA
IN VITRO
KOMPLEKS NANOPARTIKEL ALGINAT-KITOSAN
YANG MENGANDUNG AMOKSISILIN DAN
BOVINE SERUM ALBUMIN
SKRIPSI
OLEH:
LUSIANA JUWITA
NIM 111501093
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
FORMULASI DAN EVALUASI SECARA
IN VITRO
KOMPLEKS NANOPARTIKEL ALGINAT-KITOSAN
YANG MENGANDUNG AMOKSISILIN DAN
BOVINE SERUM ALBUMIN
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
LUSIANA JUWITA
NIM 111501093
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah melimpahkan
anugerah dan kemurahan-Nya sehingga penulis dapat meyelesaikan skripsi yang
berjudul “Formulasi dan Evaluasi secara In Vitro Kompleks Nanopartikel
Alginat-Kitosan yang Mengandung Amoksisilin dan Bovine Serum Albumin”. Skripsi ini
diajukan sebagai salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Farmasi dari
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis hendak menyampaikan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada Bapak Drs. Agusmal Dalimunthe, M.S., Apt., dan Bapak
Prof. Dr. Hakim Bangun, Apt., selaku dosen pembimbing yang telah banyak
memberikan bimbingan, arahan, dan bantuan selama masa penelitian dan
penulisan skripsi ini berlangsung, kepada Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra,
Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara yang telah
memberikan fasilitas dan masukan selama masa pendidikan dan penelitian.
Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada Bapak Dr. Kasmirul
Ramlan Sinaga, M.S., Apt., Ibu Dra. Lely Sari Lubis, M.Si., Apt., dan Ibu Dra.
Azizah Nasution, M.Sc., Ph.D., Apt., selaku dosen penguji yang telah
memberikan masukan dalam penyusunan skripsi ini serta kepada Bapak Prof. Dr.
Karsono, Apt. selaku dosen pembimbing akademik yang selalu membimbing
selama masa pendidikan. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU
Medan yang telah mendidik selama perkuliahan. Bapak kepala Laboratorium
Farmasi Fisik yang telah memberikan bantuan dan fasilitas selama penulis
Penulis juga mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang tulus dan
tak terhingga kepada Ayahanda Kie Tjien Tono dan Ibunda Rasna Taslim yang
tiada hentinya mendoakan, memberikan semangat, dukungan dan berkorban
dengan tulus ikhlas bagi kesuksesan penulis, kepada Abangku Herman,
teman-teman di Laboratorium Farmasi Fisik, dan sahabat-sahabatku yang selalu
memberikan dorongan dan motivasi selama penulis melakukan penelitian.
Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih belum sempurna,
sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk
penyempurnaannya. Harapan penulis semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
ilmu pengetahuan khususnya dibidang farmasi dan berguna bagi alam semesta.
Medan, Mei 2015 Penulis,
PENGESAHAN SKRIPSI
FORMULASI DAN EVALUASI SECARA
IN VITRO
KOMPLEKS NANOPARTIKEL ALGINAT-KITOSAN
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 22 Mei 2015
Disetujui Oleh:
Pembimbing I, Panitia Penguji,
Drs. Agusmal Dalimunthe, M.S., Apt . Dr. Kasmirul Ramlan Sinaga, M.S., Apt.
NIP 195406081983031005 NIP 195504241983031003
FORMULASI DAN EVALUASI SECARA IN VITRO KOMPLEKS
NANOPARTIKEL ALGINAT-KITOSAN YANG MENGANDUNG AMOKSISILIN DAN BOVINE SERUM ALBUMIN
ABSTRAK
Latar Belakang: Pada masa sekarang, nanopartikel polimer diteliti untuk penghantaran obat, karena dapat menghantarkan obat ke tempat aksi, memperpanjang pelepasan obat, dan melindungi obat dari kerusakan.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh konsentrasi Tween 80 dan pH terhadap diameter, persen penjeratan, dan pelepasan obat pada
nanopartikel alginat-kitosan. Amoksisilin (berat molekul rendah) dan bovine
serum albumin (berat molekul tinggi) digunakan sebagai model obat.
Metode: Nanopartikel alginat-kitosan dibuat dengan metode gelasi ionik. Nanopartikel yang mengandung amoksisilin dibuat pada pH 4,8 sedangkan
nanopartikel yang mengandung bovine serum albumin dibuat pH 4,8 dan 6,2.
Pengaruh konsentrasi Tween 80 (0%-0,01%) diamati untuk nanopartikel yang mengandung amoksisilin, sedangkan pengaruh pH diamati untuk nanopartikel
yang mengandung bovine serum albumin. Ukuran partikel diamati dengan
Particle Size Analyzer. Pelepasan obat dari kompleks nanopartikel alginat-kitosan
diuji dengan metode dialisis dalam medium lambung buatan pH 1,2 untuk
amoksisilin dan medium NaCl 0,9% untuk bovine serum albumin. Konsentrasi
amoksisilin dan bovine serum albumin diukur secara spektofotometri
masing-masing pada panjang gelombang 229 nm dan 278 nm. Morfologi nanopartikel diamati dengan Scanning Electron Microscope.
Hasil: Semakin besar konsentrasi Tween 80 hingga 0,003%, ukuran partikel nanopartikel alginat-kitosan yang mengandung amoksisilin semakin kecil, tetapi setelah melebihi 0,003%, ukuran partikel semakin besar. Hal ini disebabkan adanya deaggregasi dan aggregasi partikel. Semakin tinggi konsentrasi Tween 80, jumlah amoksisilin yang terjerat semakin besar. Nanopartikel alginat-kitosan yang
mengandung bovine serum albumin pada pH 6,2 memiliki ukuran partikel yang
lebih kecil dibanding pH 4,8; tetapi jumlah bovine serum albumin yang terjerat pada pH 4,8 (91,71 %) lebih banyak dibanding pH 6,2 (58,12%). Pelepasan baik
amoksisilin maupun bovine serum albumin dari nanopartikel alginat-kitosan
mengikuti pelepasan orde nol.
Kesimpulan: Nanopartikel alginat-kitosan yang mengandung amoksisilin dan
bovine serum albumin dapat diformulasikan dan menghasilkan pelepasan
diperpanjang.
FORMULATION AND IN VITRO EVALUATION OF ALGINATE-CHITOSAN NANOPARTICLES COMPLEX CONTAINING AMOXICILLIN AND BOVINE SERUM ALBUMIN
ABSTRACT
Background: In the present, polymer nanoparticles are researched for drugs delivery, because they deliver drugs to specific site, sustain the drug release, and can protect drugs from degradation.
Purpose: the aim of this study was to evaluate the effect of Tween 80 concentration and pH against diameter, entrapment percentage, and drug release of alginate-chitosan nanoparticles. Amoxicillin (low molecular weight) and bovine serum albumin (high molecular weight) were used as drug model.
Methods: Alginate-chitosan nanoparticles were prepared by ionic-gelation method. Nanoparticles containing amoxicillin were prepared at pH 4.8, whereas nanoparticles containing bovine serum albumin were prepared at pH 4.8 and 6.2. The effect of Tween 80 (0%-0.01%) concentration was observed to nanoparticles containing amoxicillin whereas the effect of pH was observed to nanoparticles containing bovine serum albumin. Particle size was observed by using particle size analyzer. Drug released from complex nanoparticles alginate-chitosan was tested by dialysis method in simulated gastric fluid medium pH 1.2 for amoxicillin and NaCl 0.9% medium for bovine serum albumin. Concentration of amoxicillin and bovine serum albumin were measured by spectrophotometry at wavelength 229 nm and 278 nm respectively. Morphology of nanoparticles was observed by Scanning Electron Microscope.
Results: As concentration of Tween 80 increased until 0.003%, the particle size of alginate-chitosan nanoparticles complex containing amoxicillin decreased, but after more than 0.003%, the particle size increased. It was caused by deaggregation and aggregation of particles. Increasing of Tween 80 concentration increased the entrapment of amoxicillin. Nanoparticles alginate-chitosan containing bovine serum albumin at pH 6.2 had smaller particle size than at pH 4,8; but the entrapment of bovine serum albumin at pH 4.8 (91.71 %) was more than at pH 6.2 (58.12%). The release of both amoxicillin and bovine serum albumin from alginate-chitosan nanoparticles followed zero order release.
Conclusion: Alginate-chitosan nanoparticles containing amoxicillin and bovine serum albumin can be formulated, and result a sustained release.
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
ABSTRAK ... v
ABSTRACT ... vi
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Kerangka Pikir Penelitian ... 5
1.3 Perumusan Masalah ... 6
1.4 Hipotesis Penelitian ... 6
1.5 Tujuan Penelitian ... 7
1.6 Manfaat Penelitian ... 8
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 9
2.1 Nanopartikel ... 9
2.1.1 Pengenalan umum nanopartikel ... 9
2.1.2 Pembuatan nanopartikel ... 10
2.1.2.3 Metode koaservasi atau gelasi ionik ... 13
2.1.3 Efek sifat nanopartikel terhadap penghantaran obat ... 14
2.1.3.1 Ukuran partikel ... 14
2.1.3.2 Sifat permukaan nanopartikel ... 16
2.1.3.3 Drug loading ... 17
2.1.3.4 Pelepasan obat ... 18
2.2 Teknik Dialisis ... 20
2.3 Nanopartikel Alginat ... 22
2.4 Nanopartikel Kitosan ... 23
2.5 Amoksisilin ... 24
2.5.1 Uraian bahan ... 24
2.5.2 Efek farmakologi amoksisilin ... 24
2.6 Bovine Serum Albumin ... 25
2.7 Tween 80 ... 26
BAB III METODE PENELITIAN ... 28
3.1 Alat ... 28
3.2 Bahan ... 28
3.3 Prosedur Penelitian ... 29
3.3.1 Pembuatan pereaksi ... 29
3.3.1.1 Pembuatan akuades bebas karbon dioksida ... 29
3.3.1.2 Pembuatan asam klorida 1 N ... 29
3.3.1.3 Pembuatan natrium hidroksida 1 N ... 29
3.3.1.4 Pembuatan kalsium klorida 18mM ... 29
3.3.1.6 Pembuatan larutan natrium alginat 0,063%
3.3.1.11 Pembuatan medium lambung buatan pH 1,2 ... 30
3.3.1.12 Pembuatan natrium klorida 0,9% ... 30
3.3.2 Pembuatan kurva serapan dan kurva kalibrasi amoksisilin 30
3.3.2.1 Pembuatan larutan induk baku amoksisilin ... 30
3.3.2.2 Pembuatan kurva serapan larutan amoksisilin dalam medium cairan lambung buatan (medium pH 1,2) ... 30
3.3.4.3 Pembuatan nanopartikel alginat-kitosan yang
3.3.10 Pengujian morfologi permukaan nanopartikel alginat– kitosan ... 36
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 37
4.1 Pembuatan Nanopartikel Alginat-kitosan ... 37
4.2 Pengaruh Konsentrasi Tween 80 Terhadap Ukuran Partikel Amoksisilin dalam Kompleks Nanopartikel Alginat-kitosan .... 38
4.3 Pengaruh pH Terhadap Ukuran Partikel Bovine Serum Albumin
dalam Kompleks Nanopartikel Alginat-kitosan ... 40
4.4 Pengaruh Konsentrasi Tween 80 Terhadap Persentase Amoksisilin yang Terjerat dalam Nanopartikel Alginat- kitosan ... 41
4.5 Pengaruh pH Terhadap Persen Penjeratan Bovine Serum
Albumin dalam Kompleks Nanopartikel Alginat-kitosan ... 42
4.6 Uji Pelepasan Obat ... 43
4.6.1 Uji pelepasan amoksisilin dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan dalam medium lambung buatan pH 1,2 ... 43
4.6.2 Uji pelepasan bovine serum albumin dari kompleks nanopartikel alginat-kitosan dalam medium NaCl 0,9% . 44 \
4.7 Kinetika Orde Pelepasan ... 46
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 50
5.1 Kesimpulan ... 50
5.2 Saran ... 50
DAFTAR PUSTAKA ... 52
LAMPIRAN ... 63
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Komposisi formula alginat-kitosan tanpa dan dengan berbagai konsentrasi Tween 80 dan variasi pH ... 33
Tabel 4.1 Tabel pengaruh konsentrasi Tween 80 terhadap ukuran partikel amoksisilin dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan ... 39
Tabel 4.2 Tabel pengaruh pH terhadap ukuran partikel bovine serum
albumin dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan ... 41
Tabel 4.3 Tabel pengaruh konsentrasi Tween 80 terhadap persentase amoksisilin yang terjerat dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan ... 41
Tabel 4.4 Tabel pengaruh pH terhadap persentase bovine serum
albumin yang terjerat dalam kompleks nanopartikel
alginat-kitosan ... 42
Tabel 4.5 Kinetika orde pelepasan amoksisilin dari kompleks nanopartikel alginat- kitosan ... 46
DAFTAR GAMBAR
Gambar 4.1 Pengaruh konsentrasi Tween 80 terhadap ukuran partikel amoksisilin dalam kompleks nanopartikel alginat- kitosan ... 40
Gambar 4.2 Pengaruh konsentrasi Tween 80 terhadap persentase amoksisilin yang terjerat dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan ... 42
Gambar 4.3 Profil pelepasan amoksisilin dari kompleks nanopartikel alginat-kitosan dengan konsentrasi Tween 80 0,003% dalam medium lambung buatan pH 1,2 ... 43
Gambar 4.4 Profil pelepasan bovine serum albumin dari kompleks nanopartikel alginat-kitosan dengan konsentrasi Tween 80 0,003% pH 4,8 dalam medium NaCl 0,9% ... 44
Gambar 4.5 Profil pelepasan bovine serum albumin dari kompleks nanopartikel alginat-kitosan dengan konsentrasi Tween 80 0,003% pH 6,2 dalam medium NaCl 0,9% ... 45
Gambar 4.6 Grafik kinetika orde pelepasan amoksisilin dari kompleks nanopartikel alginat-kitosan dengan konsentrasi Tween 80 0,003% dalam medium lambung buatan pH 1,2 ... 47
Gambar 4.7 Kinetika orde pelepasan bovine serum albumin dari kompleks nanopartikel alginat-kitosan dengan konsentrasi Tween 80 0,003% pH 6,2 dalam medium NaCl 0,9% ... 48
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Data ukuran nanopartikel amoksisilin dalam kompleks alginat-kitosan tanpa menggunakan Tween 80 ... 63
Lampiran 2. Data ukuran nanopartikel amoksisilin dalam kompleks kompleks alginat-kitosan dengan menggunakan Tween 80 0,003% dengan pH 4.8 ... 75
Lampiran 13. Tabel konsentrasi amoksisilin tanpa jeratan kompleks alginat- kitosan (blanko) ... 83
Lampiran 14. Tabel persen penjeratan amoksisilin dalam kompleks alginat-kitosan tanpa menggunakan Tween 80 ... 84
Lampiran 15. Tabel persen penjeratan amoksisilin dalam kompleks
alginat-kitosan dengan menggunakan Tween 80 0.0015% 85
Lampiran 16. Tabel persen penjeratan amoksisilin dalam kompleks alginat-kitosan dengan menggunakan Tween 0.003% ... 86
Lampiran 17. Tabel persen penjeratan amoksisilin dalam kompleks alginat-kitosan dengan menggunakan Tween 0.006% ... 87
Lampiran 18. Tabel persen penjeratan amoksisilin dalam kompleks alginat-kitosan dengan menggunakan Tween 0.008% ... 88
Lampiran 19. Tabel persen penjeratan amoksisilin dalam kompleks alginat-kitosan dengan menggunakan Tween 0.01% ... 89
Lampiran 20. Data pelepasan amoksisilin dari kompleks nanopartikel alginat-kitosan pada formula 3 dalam medium lambung buatan pH 1,2 ... 90
Lampiran 21. Data rata-rata % kumulatif pelepasan amoksisilin dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan ... 96
Lampiran 22. Tabel konsentrasi bovine serum albumin tanpa jerapan kompleks alginat-kitosan (blanko) ... 97
Lampiran 23. Data pelepasan bovine serum albumin dari kompleks nanopartikel alginat-kitosan pada formula8 dalam medium NaCl 0,9% ... 98
Lampiran 24. Data rata-rata % kumulatif pelepasan bovine serum
albumin dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan
(formula 8) ... 104
Lampiran 25. Data pelepasan bovine serum albumin dari kompleks nanopartikel alginat - kitosan pada formula 9 dalam medium NaCl 0,9% ... 105
Lampiran 26. Data rata-rata % kumulatif pelepasan bovine serum
albumin dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan
(formula 9) ... 111
