1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangRasa nyeri (terutama yang dialami oleh penderita reumatik) akibat gangguan aktivitas sehari-hari, memicu penderita untuk segera mengatasinya. Upaya yang dilakukan dapat berupa farmakoterapi dengan pemberian Obat Anti Inflamasi Non Steroid (OAINS) yang ternyata efektif mengontrol rasa nyeri. Kendala yang sering dihadapi pada OAINS adalah sebagian besar obat golongan ini sukar larut dalam air dan memiliki waktu paruh yang relatif singkat yang berakibat harus dikonsumsi berkali-kali dalam sehari, sehingga diperlukan suatu sistem penghantaran yang dapat menghambat pelepasan sekaligus meningkatkan kelarutannya.
Sistem penghantaran obat yang saat ini dikembangkan selalu mengarah pada bagaimana mendesain suatu sistem yang dapat memaksimalkan efek terapi obat, sekaligus meminimalkan efek samping yang ditimbulkannya. Frekuensi pemberian obat yang semakin sering akan meningkatkan kemungkinan terjadinya efek samping yang semakin besar, sehingga diperlukan suatu sistem penghantaran yang mampu memperpanjang masa kerja obat, dengan demikian jumlah konsumsinya dapat dikurangi. Sebuah metode yang dikenal dalam penghantaran obat yaitu dengan sistem host-guest. Metode ini telah banyak dikembangkan dengan berbagai material sebagai host, diantaranya menggunakan material berlapis.
Hidrotalsit atau sering dikenal sebagai Layered Double Hydroxides(LDH) merupakan material berlapis yang memiliki sifat biokompatibel, sehingga penggunaannya dalam bidang farmasi cukup luas. Diantara aplikasi hidrotalsit dalam bidang farmasi yang telah diteliti misalnya: sebagai tabir surya, antasida,
host untuk menginterkalasikan berbagai jenis obat seperti penurun kadar kolesterol, antiinflamasi, antikanker, antibiotik, dan antikoagulan dengan waktu paruh singkat (Panda et al., Choy et al., Carja et al., dalam Del Arco et al.
juga mampu meningkatkan kelarutan indometasin ketika diinterkalasikan ke dalam antar lapisannya.
Belakangan ini dikembangkan pula komposit magnetit- hidrotalsit sebagai material serbaguna diantaranya sebagai katalis, adsorben, dan material yang potensial sebagai pentargetan obat. Keunggulan komposit ini, dengan keberadaan magnetit adalah mudah terhantar pada target (Carja et al., 2007). Namun aplikasi langsung dari material ini dalam sistem penghantaran obat dengan sistem host-guestbelum banyak diteliti.
Sejauh ini, penelitian yang telah dikembangkan dalam pemanfaatan komposit hidrotalsit dalam bidang farmasi, hanya sebatas penambahan logam Fe sebagai penyumbang sifat magnet pada komposit hidrotalsit. Ayet al.(2009) telah berhasil melakukan sintesis Mg/Al LDH teremban magnesium ferrit untuk menginterkalasikan ibuprofen dan asam glukoronat sebagai agen pembawa antiartritik (terapi reumatik). Hal ini merupakan suatu terobosan yang menarik, dengan memanfaatkan hidrotalsit sebagaihostpelepasan OAINS (ibuprofen, yang juga memiliki waktu pelepasan yang singkat), sekaligus memanfaatkan sifat magnet dari magnesium ferit untuk terapi dari luar. Adapun skema dari penelitian yang diusulkan seperti pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1 Deskripsi magnetik antiartritik terapi dengan LDH-ferrit terinterkalasi obat (Ayet al., 2009)
Magnetit (Fe3O4) atau fero ferit dikenal sebagai oksida besi merupakan oksida logam yang paling kuat sifat magnetisnya. Di bidang medis magnetik dapat dimanfaatkan sebagai material pada sistem pengangkutan obat, Magnetic Resonance Imaging(MRI), dan terapi kanker (Takayanagiet al., 2007). Selain itu, sifat magnetit yang stabil, memiliki respon magnet baik, dan setelah terabsorb
3
oleh tubuh partikel magnetit remanen dapat dengan aman diekskresikan melalui kulit, empedu, dan ginjal (Yuanbiet al., 2008).
Asam mefenamat merupakan salah satu dari golongan OAINS yang memiliki aksi kerja sebagai inhibitor siklooksigenase, analgesik dan antiinflamasi. Namun obat ini memiliki masa kerja yang singkat sehingga digunakan dalam dosis yang besar (500 mg), padahal penggunaan obat dengan dosis besar dan berulang kali dalam sehari akan semakin memicu timbulnya efek samping. Asam mefenamat dapat memberikan efek kerja yang segera (Lelo et al., 2004). Artinya efek terapi mefenamat dapat segera dirasakan oleh penderita. Karena itu obat ini dirasa mampu mengatasi rasa nyeri yang timbul akibat reumatik dengan beberapa modifikasi supaya kinerja dan dosis yang diberikan optimal sehingga dapat meminimalkan potensi timbulnya efek samping. Beberapa hal yang telah dijabarkan diatas yang mendasari penulis untuk mempelajari lebih lanjut metode interkalasi OAINS dalam sistem magnetit-hidrotalsit dan pengaruhnya terhadap pelepasannya.
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini diantaranya sebagai berikut:
1. Mensintesis dan mengkarakterisasi magnetit-hidrotalsit.
2. Mempelajari interkalasi ion mefenamat pada antar lapisan magnetit-hidrotalsit melalui reaksi penukaran ion.
3. Mempelajari pelepasan ion mefenamat darihostmagnetit-hidrotalsit. 1.3 Manfaat Penelitian
Manfaat dalam penelitian ini adalah:
1. Memperoleh informasi dari sintesis dan karakterisasi magnetit-hidrotalsit melalui metode kopresipitasi dan hidrotermal.
2. Memperoleh informasi mengenai interkalasi dan kinetika penukaran ion mefenamat dalam matriks magnetit-hidrotalsit.
3. Memperoleh informasi mengenai pelepasan ion mefenamat dari host
4 2.1 Struktur dan Sintesis Hidrotalsit
Hidrotalsit mempunyai rumus umum: [M2+1-xM3+x(OH)2]x+[Amˉ]x/m.nH2O dengan M2+ dan M3+ masing- masing adalah logam bervalensi dua dan tiga, n adalah fraksi mol M3+/(M3++M2+) dan Aadalah anion penyeimbang antar lapisan (Kukkapdapu et al., 1996). Nilai x biasanya berkisar antara 0,2-0,33. Hidrotalsit merupakan lempung anionik karena terdiri dari tumpukkan lapisan bermuatan positif dan mempunyai anion dan molekul air diantara lapisan tersebut (Rajamanthi et al., 2001). Harga resultan positif, disebabkan subtitusi kation divalen oleh kation trivalen yang dinetralkan oleh anion pada antar lapisan.
Struktur hidrotalsit mirip dengan Mg(OH)2 dengan pergantian beberapa ion Mg2+ oleh ion Al3+. Mg(OH)2 adalah senyawa yang terdiri dari tatanan heksagonal dari ion hidroksida dimana lembaran situs oktahedral ditempati oleh ion-ion Mg2+. Pergantian ion Mg2+oleh Al3+pada hidrotalsit menyebabkan lapisan mirip Mg(OH)2 bermuatan positif karena ion Al3+ merupakan kation dengan muatan lebih besar. Penggantian ion Mg2+ oleh Al3+ terjadi karena jari-jari kedua ion ini tidak jauh berbeda (jari-jari Mg2+ = 0,650 Å; jari-jari Al3+= 0,510 Å). Struktur Mg(OH)2 dan hidrotalsit ditunjukkan pada gambar berikut:
5
Struktur oktahedral Mg2+ dan Al3+ yang sisinya saling berbagi akan membentuk lembaran-lembaran yang tak terbatas. Lembaran-lembaran ini akan bertumpuk satu sama lain dan terikat dengan ikatan yang lemah melalui ikatan hidrogen (Kovanda et al., 2005). Lapisan-lapisan ini kemudian akan menjadi positif sehingga diperlukan anion-anion penyeimbang didaerah antarlapis untuk menghasilkan muatan netral.
Hidrotalsit dapat disintesis dengan berbagai metode. Beberapa metode yang umum diantaranya: elektrokimia, kopresipitasi (Miyata,1980; Kopka et al. 1988 ; Reichle,1986 dan Yang dan Zhou, 2008), sol-gel (Lopez et al.,1997; Aramendia et al., 2002; Priento et al., 2000), kristalisasi hidrotermal (Mascolo, 1995). Berbagai metode sintesis ini telah banyak dikembangkan dengan berbagai komposisi M2+dan M3+dan dengan berbagai perbandingan.
Kopresipitasi adalah metode klasik yang paling umum digunakan dalam sintesis hidrotalsit. Pembentukan kristal terjadi secara pengendapan simultan kation sesuai perbandingan awalnya. Namun kendala yang sering dihadapi adalah kesulitan dalam pencegahn kontaminasi CO2 pada anion selain karbonat. Selain itu produk dari sintesis kopersipitasi umumnya memiliki kristalinitas rendah dan memerlukan waktu pengeringan yang lama (Reichle, 1986; Yang dan Zhou, 2008).
Pada metode sintesis hidrotermal, suspensi hidrotalsit dipanaskan menggunakan autoklaf dengan tekanan tinggi 10-150 Mpa dan atau temperatur 120°C (Braterman et al., 2004; He et al., 2005). Hidrotermal memiliki tujuan untuk, preparasi hidrotalsit, perbesaran kristalinitas hidrotalsit dan transformasi endapan amorf menjadi kristalin (Moyo, 2009). Pada metode ini kontaminasi CO2 dapat diminimalkan.
Hidrotalsit dapat juga disintesis dengan penggabungan dua metode seperti kopersipitasi dan hidrotermal. Setelah proses pengendapan melalui metode kopresipitasi, kemudian untuk meningatkan kristalinitas dilakukan proses hidrotermal. Selain meningkatkan krstalinitas, perlakuan hidrotermal juga dapat membatasi distribusi ukuran partikel. Menurut Kovanda et al. (2005) proses hidrotermal biasanya dilakukan pada temperatur 200 °C dengan rentang waktu
