Kurkumin merupakan senyawa yang memiliki bioavailabilitas rendah, untuk meningkatkannya kurkumin dienkapsulasi dalam dendrimer PAMAM G4 terkonjugasi PEG. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan hubungan antara dendrimer kurkumin dan PAMAM G4:PEG dalam pembentukan dendrimer kurkumin terkonjugasi yang digabungkan dalam basis gel hidrokoloid untuk menghasilkan sifat fisik dendrimer dan stabilitas fisik gel yang optimal. Karakteristik fisik gel yang diuji adalah indeks polidispersitas, potensial zeta dan ukuran partikel dendrimer dalam gel serta organoleptik, viskositas, sifat alir dan pH gel pada minggu ke 0, 2, 4 dan 6.
Selain itu, indeks polidispersitas, ukuran partikel, organoleptik, sifat alir dan pH tidak memberikan perbedaan yang nyata pada setiap formula, namun ukuran partikel dan potensial zeta dendrimer-kurkumin dalam gel dan viskositas gel menurun dengan bertambahnya waktu penyimpanan. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa rasio kurkumin terhadap dendrimer PAMAM G4:PEG sebesar 1:0,2 menunjukkan stabilitas fisik gel yang optimal.
PENDAHULUAN
- Latar Belakang
- Tujuan Khusus
- Manfaat Riset
- Urgensi (Keutamaan) Riset
Curcumin memiliki daya serap dan stabilitas yang rendah, dan untuk meningkatkannya dapat dikembangkan dalam sistem penghantaran obat transdermal menggunakan nanoteknologi dendrimer yang dikombinasikan dengan basis hidrokoloid. Berdasarkan hal tersebut, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana hubungan dendrimer PAMAM G4 terkonjugasi kurkumin dan PEG untuk menghasilkan dendrimer dengan efisiensi adsorpsi yang baik dan stabilitas fisik yang optimal pada sediaan gel. Mencapai rasio kurkumin terhadap dendrimer PAMAM G4 :PEG dalam pembentukan dendrimer kurkumin terkonjugasi yang dirangkai dalam basis gel hidrokoloid untuk menghasilkan sifat fisik dendrimer dan stabilitas fisik gel yang optimal.
Pengembangan sistem penghantaran obat transdermal menggunakan nanoteknologi dendrimer yang dikombinasikan dengan basis hidrokoloid untuk meningkatkan penyerapan dan stabilitas kurkumin. Namun penggunaan basis gel hidrokoloid dalam jumlah banyak akan mengakibatkan peningkatan viskositas, sehingga dapat mengurangi atau bahkan menghilangkan gerak Brown.
TINJAUAN PUSTAKA
- Nanopartikel
- Dendrimer
- Poliamidoamin (PAMAM)
- Kurkumin
- Polietilen glikol (PEG)
Struktur dendrimer yang unik mampu mengenkapsulasi dan menghantarkan zat aktif hidrofobik atau hidrofilik ke reseptornya (Hu, et al., 2010). Kemudian, metode eksponensial ganda dilakukan dengan menggabungkan metode sintesis eksponensial konvergen dan divergen untuk mendapatkan dendrimer yang diinginkan (Jain et al., 2010). A. B. C. Struktur kimia dendrimer PAMAM G4 (Abderrezak et al., 2012) Salah satu jenis dendrimer adalah poliamidoamin (PAMAM).
Dendrimer, bersifat anionik dan netral, tidak akan menyebabkan kerusakan sel sehingga aman digunakan selain dapat terurai secara hayati (Kesharwani et al., 2014). Selain itu, dendrimer dengan generasi 4 dan seterusnya berbentuk lebih bulat daripada dendrimer dengan generasi 0-3 (Menjoge et al., 2010).
METODE PENELITIAN
- Alur Penelitian
- Lokasi Penelitian
- Alat dan Bahan 1. Alat
- Bahan
- Prosedur Kerja
- Sintesa MPEG Terkonjugasi NPC (Qi et al., 2009)
- Sintesa Dendrimer PAMAM G4 Terkonjugasi PEG (Qi et al., 2009) Sebanyak 3g PAMAM G4 tersedia dalam pelarut metanol diuapkan
- Analisis Spektrum FTIR Pada PAMAM G4 Terkonjugasi PEG ( Ferrari dan Khrisnan, 1990)
- Pengamatan Morfologi Dendrimer kurkumin PAMAM G4 Terkonjugasi PEG (Perdana, 2012)
- Penentuan Drug Loading dan Efisiensi Enkapsulasi Kurkumin Dalam dendrimer PAMAM G4 Terkonjugasi PEG (Perdana, 2012)
- Pembuatan Gel Dendrimer kurkumin PAMAM G4 Terkonjugasi PEG (Depkes RI, 2014; Lanimarta, 2012)
- Pengamatan Organoleptis Gel dendrimer kurkumin PAMAM G4 Terkonjugasi PEG (Helal etal., 2012)
- Penentuan Penetapan Kadar Kurkumin Dalam Gel dendrimer PAMAM G4 Terkonjugasi PEG (Lanimarta, 2012)
- Pengukuran Distribusi Ukuran Partikel, Nilai Indeks Polidispersitas dan Nilai Zeta Potensial Gel dendrimer kurkumin PAMAM G4
- Evaluasi pH Gel dendrimer kurkumin PAMAM G4 Terkonjugasi PEG (Depkes RI, 2014)
- Evaluasi Rheologi Gel dendrimer kurkumin PAMAM G4 Terkonjugasi PEG (Brookfield Engineering Laboratories, Inc.)
- Fishbond Penelitian
Sintesis Dendrimer PAMAM G4 dengan Konjugat PEG (Qi et al., 2009) 3 g PAMAM G4 tersedia dalam pelarut metanol yang diuapkan, dicampur dengan 5,276 g PEG terkonjugasi NPC (8% kelompok permukaan PAMAM G4 dengan 64 permukaan PAMAM G4 kelompok ) kemudian Erlenmeyer ditutup dengan alumunium foil dan plastik wrap kemudian diaduk selama 5 hari dengan menggunakan magnetic stirrer. Selanjutnya dilakukan dialisis untuk mengisolasi PAMAM G4 terkonjugasi PEG selama 3 hari dan pelarutnya diuapkan dengan metode freeze-drying. Kurkumin terlebih dahulu dilarutkan dalam metanol dalam labu ukur 100 ml (M1), PAMAM G4 terkonjugasi PEG dilarutkan dalam metanol kemudian dimasukkan ke dalam M1 dan ditepatkan hingga tanda batas.
Selain itu, pada sampel F1, F2 dan F3, pemisahan kurkumin bebas dan kurkumin yang teradsorpsi pada PAMAM G4 terkonjugasi PEG dilakukan dengan ultrasentrifugasi selama 30 menit pada suhu 4oC dengan kecepatan 50.000 rpm. Supernatan dikumpulkan dan kemudian dibekukan. metode pengeringan pada supernatan. Selain itu, gambar morfologi partikel PAMAM G4 terkonjugasi PEG terenkapsulasi kurkumin diambil pada perbesaran 150.000 kali, 300.000 kali, dan 500.000 kali pada 120 kV. Penentuan drug loading dan efisiensi enkapsulasi kurkumin pada dendrimer PAMAM G4 terkonjugasi PEG (Perdana, 2012) dendrimer PAMAM G4 terkonjugasi PEG (Perdana, 2012).
Setelah itu, kurkumin enkapsulasi PAMAM G4 terkonjugasi PEG sebanyak 300 mg dari freeze dryer dimasukkan ke dalam basis gel yang telah dibentuk dan diaduk hingga homogen dengan homogenizer pada kecepatan 500 rpm, kemudian metilparaben dilarutkan dalam propilen glikol dan ditambahkan ke basis gel dengan cara diaduk menggunakan homogenizer dengan kecepatan 500 rpm hingga homogen. Pengamatan organoleptik dilakukan dengan melihat warna dan kejernihan gel, merasakan tekstur gel, dan mencium aroma yang dihasilkan pada ketiga formula gel PAMAM G4 terkonjugasi PEG yang mengkapsulkan kurkumin. Penentuan kadar kurkumin pada gel dendrimer PAMAM G4 terkonjugasi PEG (Lanimarta, 2012) PAMAM G4 terkonjugasi PEG (Lanimarta, 2012).
1,0 g kurkumin enkapsulasi gel PAMAM G4 terkonjugasi PEG dilarutkan dalam metanol dalam labu ukur 25 mL. Potensi gel dendrimer PAMAM G4 dan potensi gel dendrimer PAMAM G4 Zeta terkonjugasi PEG (Horiba Instruments, Inc.). Evaluasi reologi gel dendrimer PAMAM G4 terkonjugasi PEG (Brookfield Engineering Laboratories, Inc.) terkonjugasi PEG (Brookfield Engineering Laboratories, Inc.).
HASIL DAN PEMBAHASAN
- Spektrum FTIR Pada PAMAM G4 Terkonjugasi PEG
- Morfologi Dendrimer kurkumin PAMAM G4 Terkonjugasi PEG
- Drug Loading dan Efisiensi Enkapsulasi Kurkumin Dalam dendrimer PAMAM G4 Terkonjugasi PEG
- Penetapan Kadar Kurkumin Dalam Gel dendrimer PAMAM G4 Terkonjugasi PEG
- Distribusi Ukuran Partikel, Nilai Indeks Polidispersitas dan Nilai Zeta Potensial Gel dendrimer kurkumin PAMAM G4 Terkonjugasi PEG
- Nilai pH Gel dendrimer kurkumin PAMAM G4 Terkonjugasi PEG Tabel 5. Rata-rata pH Gel
- Evaluasi Rheologi Gel dendrimer kurkumin PAMAM G4 Terkonjugasi PEG
Berdasarkan spektrum FTIR PAMAM G4 yang terkonjugasi dengan PEG, hanya didapatkan 3 puncak, hal ini membuktikan bahwa inner group PAMAM G4 lebih sulit dibaca dengan adanya PEG yang mengkonjugasi outer group PAMAM G4 dan inner group PAMAM G4. dendrimer lebih terlindungi dari pengaruh lingkungan luar dendrimer. Pada citra spektrum FTIR terkonjugasi PEG PAMAM G4 terdapat puncak pada bilangan gelombang 3268,9 cm-1, puncak ini membuktikan telah terbentuknya ikatan amida sekunder (-NH), membuktikan bahwa proses konjugasi antara PAMAM G4 dengan MPEG adalah kedaluwarsa. berhasil dan puncaknya dapat dilihat pada jarak bilangan gelombang 3300-3250 cm-1. Kemudian pada bilangan gelombang 1638,2 cm-1 juga terlihat puncak yang menunjukkan adanya ikatan amida primer (-NH2).Terkonjugasi dengan MPEG, kurkumin akan sulit dikapsulkan pada PAMAM G4, puncaknya dapat dilihat pada bilangan gelombang 1650- 1629cm-1.
Kemudian terlihat puncak kecil pada bilangan gelombang 1013,8 cm-1 yang menunjukkan adanya gugus hidrokarbon yang berasal dari PAMAM G4 dan MPEG, puncak tersebut dapat dilihat pada bilangan gelombang 1275-1000 cm-1 (Stuart, 2004). Berdasarkan spektrum FTIR PAMAM G4 terkonjugasi dengan kurkumin enkapsulasi PEG, terlihat adanya gugus amida sekunder. Kemudian pada spektrum juga terlihat adanya ikatan yang membentuk alkena (C=C) karena adanya kurkumin yang teradsorpsi pada PEGAM G4 yang terkonjugasi dengan PEG, ikatan ini terlihat pada puncak dengan puncak pada gelombang bilangan 2883,1 cm-1, puncak yang menunjukkan adanya ikatan alkena dapat dilihat pada kisaran bilangan gelombang 2260-2100 cm-1.
Pada spektrum juga terlihat adanya gugus keton alifatik yang merupakan bagian dari PAMAM G4 dan kurkumin dengan puncak pada bilangan gelombang 1750,0 cm-1, puncak tersebut dapat dilihat pada kisaran bilangan gelombang 1720-1680 cm-1. Berdasarkan hasil spektrum FTIR yang diperoleh terlihat bahwa pada spektrum tersebut terdapat senyawa kurkumin, PEG dan PAMAM G4 yang bercampur menjadi 1, sehingga terlihat juga bahwa PAMAM G4 terkonjugasi dengan PEG dan mengenkapsulasi kurkumin (Stuart, 2004). Gambar berikut dibuat menggunakan TEM pada kurkumin enkapsulasi PAMAM G4 terkonjugasi PEG, terlihat pada Gambar 13.
Di sisi lain, dapat juga diamati keberadaan kurkumin yang terbungkus dalam PAMAM G4 terkonjugasi PEG melalui beberapa citra bercak hitam atau keabu-abuan pada PAMAM G4. Sehingga pada formula 3 yang memiliki jumlah PAMAM G4 yang lebih kecil dibandingkan formula 1 dan formula 2 menunjukkan bahwa PAMAM G4 menjadi lebih mudah membentuk agregat. Distribusi Ukuran Partikel, Nilai Indeks Polidispersitas dan Potensi Zeta Gel Potensi PEG-conjugated PAMAM G4 Curcumin Dendrimer Gel Potensial PEG-conjugated PAMAM G4 Curcumin Dendrimer Gel.
Kesimpulan yang diperoleh dari analisis data tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak dendrimer PAMAM G4 dalam gel dapat memperkecil ukuran partikel gel. PAMAM G4 yang lebih kecil dari Formula 1 menghasilkan viskositas yang lebih tinggi dari Formula 1.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
LUARAN YANG DICAPAI
Preparasi dan Uji Penetrasi Nanopartikel Generaso 4 Curcumin – Polyamidoamine Dendrimer (PAMAM) dalam Formulasi Gel Menggunakan Sel Difusi Franz. Tesis. Fakultas Matematika dan Sains Universitas Indonesia. Farmasi Fisik dan Ilmu Farmasi Martin: Prinsip Fisikokimia dan Biofarmasi dalam Ilmu Farmasi. Perbandingan kinetika pelepasan obat terkonjugasi kovalen dan kompleks inklusi obat non-kovalen.
Evaluasi Uji Iritasi dan Uji Sifat Fisik Sediaan Emul Gel Bunga Cengkeh (Syzigium aromaticum).
Curcumin encapsulation using dendrimer PAMAM G4 conjugated with polyethylene glycol to improve the properties of gel dossage form
Conclusion of this study that the 1 : 0.2 ratio of curcumin and dendrimer of PEG-conjugated PAMAM G4 shows the optimal physical characteristics of dendrimer and physical stability of gel. Physical characteristics and diffusion of dendrimer of PEG-conjugated PAMAM G4 encapsulating curcumin in carbopol 940 base will differ from the physical characteristics of dendrimer itself. The aim of this study was to obtain the ratio of curcumin to dendrimer of PEG-conjugated PAMAM G4 in gel dosage form to produce the optimal physical characteristics of dendrimer and physical stability of gel.
The materials used are PAMAM G4 dendrimer pro-analyst (Dendritech), curcumin pro-analyst (Insular Multi Natural), MPEG (Methoxy Polyethylene Glycol) pro-analyst (Sigma Aldrich), triethanolamine (TEA) pro-analyst (Merck) , 4-nitrophenyl chloroformate (NPC) pro-analyst (Sigma Aldrich), and carbopol 940 (Lubrizol). Thereafter, dialysis was performed to isolate the PEG-conjugated PAMAM G4 for 3 days and the solvent was evaporated by the freeze-drying method. The morphological particle images of the PEG-conjugated PAMAM G4 encapsulating curcumin were taken at 150,000 times, 80,000 times and 20,000 times magnification at a voltage of 120 kV.
Based on the FTIR spectrum of PEG-conjugated PAMAM G4 observing only 3 peaks, this proves that the inner group of PAMAM G4 is more difficult to read in the presence of PEG which conjugates the outer group of PAMAM G4 and better reads the inside of the dendrimer protected from external effects of dendrimer. The FTIR spectrum of PEG-conjugated PAMAM G4 showed that a secondary amide bond (-NH) had been established, proving that the process of conjugation between PAMAM G4 and MPEG has been successful. Based on the FTIR spectrum of PEG-conjugated PAMAM G4 encapsulating curcumin, it can be seen that there is a secondary amide group characteristic of PEG-conjugated PAMAM G4, the peak more indicates that the amide bond is weak.
There was also an alkene bond (C = C) due to the curcumin already absorbed into the PEG-conjugated PAMAM G4. On the other hand, it can be observed that curcumin in PEG-conjugated PAMAM G4 was encapsulated in dendrimer curcumin by some grayish black or gray spots. Based on the results, it can be concluded that the optimal ratio of curcumin and dendrimer PAMAM G4 conjugated PEG is 1:0.2, because at that ratio it shows the optimal physical properties of dendrimer and the physical stability of the gel.
