LAPORAN AKHIR THESIS PEMBUATAN KOMPOSIT OBAT-POLIMER DENGAN TEKNIK PARTICLE FROM GAS SATURATED SOLUTIONS (PGSS)

Transkripsi

1 LAPORAN AKHIR THESIS PEMBUATAN KOMPOSIT OBAT-POLIMER DENGAN TEKNIK PARTICLE FROM GAS SATURATED SOLUTIONS (PGSS) PRIDA NOVARITA TRISANTI NRP DOSEN PEMBIMBING Dr. Ir. SUMARNO, M.Eng LABORATORIUM TEKNOLOGI MATERIAL PROGRAM PASCA SARJANA JURUSAN TEKNIK KIMIA FALKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2 Obat Non Steroidal Anti-Inflammatory Drug (NSAID) Efek samping Control release drug Mikronisasi dan Pembuatan komposit obat + Polimer

3 Mikropartikel (Control Release Drug) Mengontrol kelarutan dan laju kelarutan obat Mengurangi Dosis Obat Mengurangi Efek Samping

4 Teknologi Mikronisasi Konvensional Fluida Superkritis Energi besar Ada sisa solvent organik Temperatur tinggi Pembentukan kristal yang terkontrol Memungkinkan untuk memproses molekul yang termolabil Proses satu langkah Teknologi ramah lingkungan

5 Penggunaan Fluida Superkritis (Supercritical Fluid-SCF) Sebagai Solvent Rapid Expansion of Supercritical Solution (RESS) Supercritical Fluid Sebagai Anti Solvent Supercritical Anti Solvent (SAS) Sebagai Solute Particle from Gas Saturated Solution (PGSS) Temperatur Rendah Tanpa Solvent

6 Peneliti Terdahulu Sencar-Bozic, dkk (1997) (PGSS) Nifedipine, P= bar T = 175 dan 185⁰C Hasil : Ukuran mikropartikel yang dihasilkan =15 50 μm Nifedipine terdegradasi menjadi nitrosophenylpyridine Nifedipine PEG 4000, P = bar T = 50 70⁰C Hasil : tidak terjadi degradasi pada nifedipine Disolution rate meningkat dibandingkan dengan nifedipine murni

7 Elvassore, dkk (2001) (Teknik Gas Antisolvent) Insulin-PLA/PEG Kondisi Operasi : P = 130 bar, T = o C Pelarut : Dichloromethane, Dimethylsulfoxide (DMSO) Trifluoroacetic acid (TFA) Hasil : Hanya PEG dengan berat molekul rendah yang secara efisien dapat terikat didalam jaringan polimer.

8 Mikropartikel Komposit Obat-Polimer VISKOSITAS HOMOGENITAS SIFAT BAHAN Sifat Hidrofobik Poly(D,L-Lactide) (PDLLA) Kondisi proses (P dan T) Komposisi Bahan Pengadukan Sifat hidrofilik Polyethylene Glycol (PEG) HIGROSKOPIK

9 Tujuan Penelitian 1. Memperoleh mikro komposit zat terapeutik-polimer berskala mikron dengan teknologi superkritis Particles from Gas- Saturated Solutions (PGSS). 2. Mempelajari pengaruh tekanan dan temperatur saturation vessel terhadap morfologi, ukuran dan distribusi ukuran serta efisiensi drug loading dan drug release. 3. Mempelajari pengaruh penambahan PDLLA terhadap morfologi, ukuran dan distribusi ukuran serta efisiensi drug loading dan drug release.

10 Manfaat Penelitian Memberikan kontribusi dalam upaya mengembangkan pemrosesan komposit zat terapeutik-polimer dengan aplikasi teknologi superkritis. Mendapatkan produk komposit zat terapeutik-polimer yang berkarakteristik unggul dalam penghantaran obat (drug delivery).

11 TINJAUAN PUSTAKA

12 Fluida Superkritis DIAGRAM FASE FLUIDA SUPERKRITIS

13 Perbandingan Properti Fluida Superkritis dengan Gas dan Cair (Rantakyla, 2004)

14 METODOLOGI PENELITIAN

15 Bahan Penelitian Polimer : - Polyethylene Glycol - Poly (D,L-Lactide) Obat : Ketoprofen Fluida Superkritis : Karbondioksida Gas Pendorong : Nitrogen

16 Variabel Penelitian a. Sistem Ketoprofen-PEG Temperatur operasi Perbandingan obat-polimer Tekanan Penjenuhan : 50 O C dan 60 O C : 1:5 dan 1:8 (w/w) : 110, 120, 130, 140 dan 150 bar b. Sistem Ketoprofen-PEG/PDLLA Temperatur operasi : 50 O C Tekanan Penjenuhan : 110, 120, 130, 140 dan 150 bar Perbandingan obat-polimer : 1:3, 1:5 dan 1:8 (w/w) Konsentrasi PLA terhadap PEG : 5 dan 10 % (w/w) PDLLA terhadap PEG

17 Peralatan Penelitian Keterangan: Tape Heater Gambar 2.1 Peralatan rekristalisasi mikro komposit dengan teknik PGSS 1. Tabung gas CO 2 4. Bak Pemanas / Pendingin 7. Indikator temperatur 2. Gas supply 5. Valve 8. Tabung gas N 2 3. Saturation vessel 6. Indikator tekanan 9. Nozzle

18 HASIL PENELITIAN

19 Analisa Differential Scanning Calorimetry (DSC) (a) (b) (c) (d) (e) (f) Gambar Termograft DSC: (a) Ketoprofen Sebelum diproses; (b) Ketoprofen Setelah diproses; (c) PEG 6.000; (d) PDLLA ; (e) Ketoprofen:PEG (1:8); (f) Ketoprofen:PEG/PDLLA (1:8; 10% PDLLA)

20 Komposit Ketoprofen-PEG

21 Morfologi Tekanan (Bar) 50 O C 60 O C : 5 1 : 8 1 : 5 1 :

22 Tabel 4.1. Ukuran Rata-rata Komposit Ketoprofen:PEG Temperatur O C Komposisi (w/w) Tekanan (bar) 110 bar 120 bar 130 bar 140 bar 150 bar 1 : : : :

23 Ukuran dan Distribusi Ukuran 150 bar 150 bar 110 bar 150 bar

24 DRUG RELEASE150 bar 110 bar 120 bar 140 bar

25 Komposit Ketoprofen-PEG/PDLLA

26 Morfologi Tekanan (Bar) 1 : 5 1 : % 10 % 5 % 10 %

27 Tabel 4.3. Ukuran Rata-rata Komposit Ketoprofen:PEG/PDLLA Komposisi (w/w) PDLLA terhadap PEG (%) Tekanan (Bar) 110 bar 120 bar 130 bar 140 bar 150 bar 1 : 5 10 % % : 8 10 %

28 Ukuran dan Distribusi Ukuran 140 bar 150 bar 110 bar

29 DRUG RELEASE 110 bar 130 bar 150 bar 150 bar

30 Komposit Ketoprofen-PEG dan Ketoprofen-PEG/PDLLA dapat dihasilkan dengan metode Particle from Gas Saturated Solution (PGSS) dengan diameter rata-rata antara μm Berdasarkan hasil analisa DSC, terjadinya penurunan struktur kristal dari ketoprofen dan didapatkan juga bahwa PEG telah menyelimuti ketoprofen dengan adanya pengaruh dari teknik PGSS.

31 Komposit Ketoprofen-PEG Morfologi komposit berbentuk irregular dan terjadi aglomerasi, Diameter rata-rata komposit yang dihasilkan antara µm. Uji drug loading berkisar antara %. Uji drug release memiliki laju disolusi lebih tinggi dibandingkan dengan ketoprofen tanpa mikronisasi Komposit Ketoprofen-PEG/PDLLA Morfologi komposit berbentuk irregular dan terjadi aglomerasi. Diameter rata-rata komposit yang dihasilkan antara µm. Uji drug loading berkisar antara %. Uji drug release memiliki laju disolusi lebih rendah dibandingkan dengan ketoprofen tanpa mikronisasi.

32