Pengaruh Lama Waktu Penggilingan pada Proses Co-Grinding terhadap Laju Disolusi Kompleks Inklusi Glimepirid-β- Siklodekstrin

Transkripsi

1 Pengaruh Lama Waktu Penggilingan pada Proses Co-Grinding terhadap Laju Disolusi Kompleks Inklusi Glimepirid-β- Siklodekstrin (Milling Duration Time s Influence in Co-Grinding Process to Dissolution Rate of Glimepirid-β-Cyclodextrin Complex Inclusion) Rina Wahyuni 1 *; Auzal Halim 2 ; & Aflin Febrianita 1 1Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi (STIFARM) Padang 2Fakultas Farmasi Universitas Andalas Padang Corresponding rinawahyuni81@gmail.com ABSTRAK Glimepirid merupakan generasi ketiga golongan sulfonilurea yang sukar larut dalam air dan termasuk senyawa golongan BCS kelas II. Untuk meningkatkan kelarutannya, maka glimepirid diformulasi dalam bentuk kompleks inklusi bersama β-siklodekstrin dengan perbandingan 1:1 menggunakan metoda co-grinding dengan 3 variasi waktu penggilingan, yaitu 30 menit, 2 jam dan 4 jam. Karakterisasi kompleks inklusi meliputi difraksi sinar-x, spektrofotometer FT-IR, analisis Scanning Electrom Microscopy (SEM), penetapan kadar, dan uji disolusi. Pola difraksi sinar X kompleks inklusi menunjukkan terjadinya penurunan intensitas puncak difraktogram yang sangat tajam dibandingkan glimepirid murni. Terjadinya pergeseran puncak glimperid pada spektrum FT-IR menunjukkan glimepirid telah terkompleks kedalam rongga β-siklodekstrin. Analisa SEM menunjukkan terjadinya perubahan bentuk permukaan glimerid berupa bongkahan tidak beraturan dan lebih amorf dibandingkan glimepirid murni. Hasil uji disolusi menunjukkan terjadi peningkatan laju disolusi glimepirid. Jumlah obat terdisolusi paling besar dalam waktu 60 menit dihasilkan oleh kompleks inklusi dengan waktu penggilingan 4 jam. Kata Kunci: glimepirid, β-siklodekstrin, kompleks inklusi, co-grinding, disolusi PENDAHULUAN Ketersediaan hayati suatu sediaan yang diberikan secara oral tergantung pada beberapa faktor diantaranya adalah laju disolusi, kelarutan, dan laju absorpsi dalam saluran cerna. Obat yang diberikan secara oral, akan dilarutkan dalam media berair di saluran cerna untuk diabsorpsi. Perbaikan kelarutan dan kecepatan disolusi obat yang sukar larut merupakan langkah pertama untuk perbaikan ketersediaan hayati (Bekers, et al., 1991; Loftsson & Brewster, 1996). Untuk meningkatkan kelarutan suatu obat yang sukar larut dalam air, dikembangkan kompleks inklusi yang akan lebih cepat larut daripada obat itu sendiri sehingga dapat memperbaiki kecepatan disolusi, absorpsi, ketersediaan hayati, dan stabilitas kimia obat. Pada kompleks inklusi, molekul obat sebagai molekul guest terperangkap di dalam rongga siklodekstrin yang bersifat hidrofobik. Bagian 330

2 luar siklodekstrin bersifat hidrofilik sehingga mudah larut dalam media air. Kompleks inklusi dapat dibuat dengan metode evaporasi, kopresipitasi, kneading, freeze drying, dan metode penggilingan (Co-grinding) (Bekers, et al., 1991). Co-grinding senyawa obat yang sukar larut dalam air, dengan berbagai polimer akan meningkatkan efek solubilisasi, oleh karena modifikasi sifat padatan senyawa obat. Pada saat penggilingan, padatan kristalin akan mengalami transformasi menjadi fase amorf dalam rantai-rantai polimer (Friedrich, et al., 2005). Jika dibandingkan dengan berbagai teknik peningkatan kelarutan lain, teknik cogrinding merupakan cara yang sederhana dan ramah lingkungan karena tidak menggunakan pelarut organik (Garg & Singh, 2009). Glimepirid merupakan obat generasi ketiga golongan sulfonilurea yang digunakan secara oral pada terapi diabetes mellitus tipe 2. Glimepirid adalah serbuk putih sampai hampir putih. Larut dalam dimetilformamida; sukar larut dalam metanol, agak sukar larut dalam metilena klorida; praktis tidak larut dalam air (Kementerian Kesehatan Republik Indonesia, 2010). Untuk meningkatkan kelarutan glimepirid, maka dalam penelitian ini akan dibuat bentuk kompleks inklusi glimepirid yang diharapkan akan meningkatkan kelarutan glimepirid sehingga akan meningkatkan laju disolusi glimeprid. Kompleks inklusi dibuat dengan memvariasikan lamanya waktu penggilingan pada proses co grinding. METODE PENELITIAN Alat Peralatan gelas standar laboratorium, timbangan digital (Precisa XB 220A), nanomilling apparatus (Fritsch), difraktometer sinar-x (X pert PRO PANanalytical), alat uji disolusi (Copley ScientificNE4-COPD), spektrofotometer UV VIS (Shimadzu UV Mini-1240), Scanning Electron Microscopy atau SEM (Phenom world), Fourier Transformation Infra Red Spectrophotometer (Thermo Scientific), ph meter, desikator. Bahan Glimepirid (PT. Tatarasa Primatama), β- Siklodekstrin (PT. Signa Husada), Natrium Fosfat Monobasa, Natrium Lauril Sulfat (Brataco), Natrium Hidroksida (Brataco), Metanol (Brataco), dan Aquadest. Prosedur Penelitian 1. Pemeriksaan Bahan Baku Glimepirid Pemeriksaan Glimepirid dilakukan menurut metode yang tercantum dalam Suplemen II Farmakope Indonesia IV (Kementerian Kesehatan Republik Indonesia, 2010) meliputi pemerian, kelarutan, identifikasi, dan penetapan kadar. 2. Pemeriksaan Bahan Baku β-siklodekstrin Pemeriksaan β-siklodekstrin dilakukan menurut metode yang tercantum dalam Handbook of Pharmaceutical Excipient (Rowe, et al., 2006) meliputi pemerian dan kelarutan. 3. Pembuatan Kompleks Inklusi Glimepiridβ-Siklodekstrin Glimepirid dan β-siklodekstrin dicampur dengan perbandingan mol 1:1, kemudian digiling dengan alat nanomiling dengan kecepatan 500 rpm. Waktu penggilingan selama30 menit (KI A), 2 jam (KI B), dan 4 jam (KI C). Kompleks inklusi yang terbentuk disimpan dalam desikator sebelum digunakan. 331

3 4. Karakterisasi Kompleks Inklusi Glimepirid dan β-siklodekstrin Analisis Spektrofotometer FT IR Analisis ini digunakan untuk mendeteksi gugus fungsional, mengidentifikasi senyawa dan menganalisa campuran senyawa. Sampel digerus sampai menjadi serbuk dengan KBr, lalu dipindahkan kecetakan die dan sampel tersebut kemudian dikempa kedalam suatu cakram pada kondisi hampa udara. Spektrum serapan direkam pada bilangan gelombang cm -1. (Watson, 2009) Analisis Difraksi Sinar-X Sampel berupa serbuk padatan kristalin diuji dengan menggunakan alat difraktometer pada skala sudut difraksi 20 antara 5 sampai 50 dengan sumber CuKα. Sejumlah sampel dimampatkan pada wadah sampel berupa bak kecil berukuran kurang lebih 5x8 cm, selanjutnya diletakkan dalam sample chamber. Alat dioperasikan dengan kecepatan pengukuran 4 per menit. Sinar X tersebut menembak sampel padatan kristalin, kemudian mendispersikan kesegala arah (Chiou&Riegelman, 1971). Analisis Scanning Electron Microscopy (SEM) Sampel serbuk diletakkan pada sampel holder aluminium dan dilapisi dengan emas dengan ketebalan 10 nm. Sampel kemudian diamati pada pembesaran1000x dan 5000x alat SEM (Jeol, Japan). Voltase diatur pada kv dan arus 12 ma (Gennaro, 1985). 5. Penetapan kadar Glimepirid Penetapan kadar glimepirid dilakukan terhadap kompleks inklusi pada konsentrasi 4 ppm dengan menimbang kompleks inklusi setara dengan 50 mg glimepirid, dan dilarutkan dalam metanol, kemudian diukur serapan pada panjang gelombang 227,5 nm (Shirse, et al., 2012). Kadar glimepirid dihitung dengan menggunakan persamaan regresi linear yang dihasilkan dari kurva kalibrasi glimeprid dalam metanol. 6. Uji disolusi Uji disolusi kompleks inklusi glimepirid dilakukan dengan metoda keranjang menggunakan medium dapar fosfat ph 6,4±0,1 yang mengandung natrium lauril fosfat 0,5%, dengan kecepatan 50±0,1 rpm selama 60 menit. Kadar glimepirid yang terdisolusi pada setiap waktu pemipetan dihitung menggunakan persamaan regresi linear dari kurva kalibrasi glimeprid dalam dapar fosfat ph 6,4±0,1 yang mengandung natrium lauril sulfat 0,5%. HASIL DAN DISKUSI Hasil karakterisasi spektrum FT-IR serbuk glimepirid terlihat adanya gugus fungsi N-H pada bilangan gelombang 3369,06 cm -1 ; 3288,82 cm -1 ; 2930,24 cm -1 ; dan 2842,45 cm -1 ; gugus fungsi C=C pada bilangan gelombang 1674,72cm -1 dan 1541,13 cm -1 gugus C-H pada bilangan gelombang 1444,57 cm -1 dan 1345,90 cm -1. Spektrum FT-IR β-siklodekstrin menunjukkan puncak yang lebar pada bilangan gelombang 3381,68 cm -1 yang menunjukkan adanya gugus fungsi O-H. Puncak lain pada bilangan gelombang 2926,34 cm -1 menunjukkan adanya ikatan C-H, pada bilangan gelombang 1030,63 cm -1 menunjukkan adanya ikatan C-O dari alkohol sekunder. Spektrum FT-IR kompleks inklusi glimepirid-β-siklodekstrin co-grinding 30 menit menunjukkan adanya puncak β-siklodekstrin, 332

4 yaitu pada bilangan gelombang 3368,54 cm -1 dan adanya puncak-puncak glimepirid, yaitu pada bilangan gelombang 1673,36 cm -1 ; 1542,27 cm -1 ; 1443,62 cm -1 ; dan 1345,91 cm -1. Pada kompleks inklusi co-grinding 2 jam menunjukkan adanya puncak β-siklodekstrin, yaitu pada bilangan 3369,03 cm -1 dan puncakpuncak glimepirid, yaitu pada bilangan gelombang 1674,24cm -1 dan 1540,92 cm -1 ; dan 1153 cm -1. Pada kompleks inklusi co-grinding 4 jam juga terdapat puncak serapan β- siklodesktrin, yaitu pada bilangan gelombang 1152,61 cm -1 dan 1029,20 cm -1, serta adanya puncak glimepirid, yaitu pada bilangan gelombang 1544,81 cm -1 dan 1152,61 cm -1. Puncak-puncak glimepirid yang sedikit mengalami pergeseran, bahkan ada yang hilang menunjukkan bahwa glimepirid sudah terkompleks kedalam rongga siklodekstrin. Gambar 1. Spektrum FT-IR glimepirid murni Gambar 2. Spektrum FT-IR β-siklodekstrin 333

5 Gambar 3. Spektrum FT-IR kompleks inklusi glimepirid-β-siklodekstrin Hasil difraktogram glimepirid murni pada analisa difraksi sinar X menunjukkan karakteristik kristalin yang ditunjukkan oleh puncak interferensi yang khas dan tajam pada sudut 2θ (13,4 ; 16,6 ;18,1 ;19,1 ; 21 ; dan 26,3 ). Difraktogram β-siklodekstrin juga menunjukkan karakteristik kristalin yang terlihat jelas pada 2θ (12 ; 22,8 ; 31,7 ; dan 34 ). Pada difraktogram hasil kompleks inklusi glimepirid-β-siklodekstrin co-grinding 30 menit, 2 jam, dan 4 jam menunjukkan terjadinya penurunan intensitas yang sangat tajam dari puncak glimepirid. Penurunan intensitas puncak menunjukkan terjadinya perubahan derajat kristalinitas terutama pada 2θ (13,4 ; 18,1 ;19,4 ; dan 21 ). Gambar 4. Difraktogram sinar X Hasil SEM glimepirid terlihat berupa bongkahan kristal dengan bentuk yang tidak beraturan. β-siklodekstrin terlihat seperti bongkahan besar dengan tekstur permukaan yang kasar. Pada kompleks inklusi glimepiridβ-siklodekstrin co-grinding 30 menit memiliki bentuk seperti bongkahan besar yang tidak beraturan. Pada kompleks inklusi co-grinding 2 jam memiliki bentuk bongkahan yang lebih kecil dengan permukaan yang kasar. Sedangkan pada kompleks inklusi co-grinding 4 jam memliki bentuk bongkahan-bongkahan kecil yang memiliki permukaan kasar dan bentuk yang tidak beraturan, yang menunjukkan bentuk yang koheren dimana morfologi glimepirid dan β-siklodekstrin sulit untuk dibedakan. Hal ini menunjukkan bahwa serbuk hasil kompleks inklusi menghasilkan senyawa yang lebih amorf. 334

6 107,5620%±1,1418. Dari semua hasil penetapan kadar yang didapat sesuai dengan Gambar 5. Morfologi glimepirid Gambar 6. Morfologi β-siklodekstrin Gambar 7. Kompleks inklusi co grinding 30 menit Gambar 8. Kompleks inklusi co grinding 2 jam Gambar 9. Kompleks inklusi co grinding 4 jam Hasil penetapan kadar glimepirid dalam serbuk campuran fisik dan kompleks inklusi pada co-grinding 30 menit, 2 jam, dan 4 jam berturut-turut adalah 102,2686%±0,4537; 106,6545%±0,6930; 104,9909%±2,7598; dan persyaratan yang tertera pada Suplemen II Farmakope Indonesia Edisi IV 2010 dimana kadar glimepirid tidak kurang dari 90,0% dan tidak lebih dari 110,0%. Hasil disolusi menunjukkan glimepirid tunggal memiliki laju disolusi paling lambat bila 335

7 dibandingkan dengan campuran fisik glimepirid-β-siklodekstrin dan kompleks inklusi glimepirid-β-siklodekstrin. Serbuk kompleks inklusi co-grinding 4 jam menghasilkan laju disolusi paling cepat. Hal ini menunjukkan dengan semakin lama proses co grinding akan semakin memperkecil ukuran partikel glimepirid, sehingga akan mempermudah kelarutan glimepirid. Disamping itu, peningkatan laju disolusi ini juga terjadi akibat proses kompleksasi molekul glimepirid kedalam rongga β-siklodekstrin dan penurunan kristalinitas kompleks tersebut. Adanya perbaikan dalam hal keterbasahan, dispersi molekul dan luas permukaan yang lebih besar, penurunan derajat kristalinitas maka akan meningkatkan kecepatan disolusi molekul obat yang diinklusi kedalam molekul β-siklodekstrin. obat. Matriks obat akan mengembang dan mengalami erosi pada waktu yang bersamaan. Lalu medium disolusi memasuki matriks polimer kemudian melarutkan dan mengangkut obat yang terlarut tersebut keluar dari dalam matriks melalui pori-pori matriks. Hasil perhitungan ANOVA satu arah efisiensi disolusi serbuk glimepirid tunggal, campuran fisik dan kompleks inklusi dengan menggunakan SPPS 17 menunjukkan bahwa nilai F hitung = 41,437 dengan Sig. = 0,000 (< 0,05), yang berarti Ho ditolak. Hal ini menunjukkan bahwa rata-rata efisiensi disolusi dari glimepirid, campuran fisik dan kompleks inklusi tersebut berbeda nyata. Pada uji Duncan, terdapat perbedaan efisiensi disolusi yang siginifikan antara kompleks inklusi co-grinding 30 menit, 2 jam, dan 4 jam. KESIMPULAN Lamanya waktu penggilingan pada proses co grinding akan mempengaruhi laju disolusi kompleks inklusi yang dihasilkan. Semakin lama waktu penggilingan akan semakin meningkatkan laju disolusi obat. Model kinetika pelepasan glimepirid dalam kompleks inklusi mengikuti persamaan model kinetika Korsemeyer-peppas dan Higuchi yang mengindikasikan mekanisme pelepasan menurut hukum difusi Fick s. Pelepasan obat terjadi karena matriks hidrofilik pada obat akan mengambang di dalam medium disolusi dan akan membentuk lapisan tipis pada permukaan UCAPAN TERIMA KASIH Terimakasih yang tak terhingga kepada PT. Tatarasa Primatama yang telah memberikan bantuan bahan baku glimperid. DAFTAR PUSTAKA Bekers, O., Ujitendaal, E.V., Beijnen, J.H., Bult, A., Udenberg, W.J.M., (1991). Cyclodextrin in Pharmaceutical Field. Drug Dev.Ind pharm, 17 (11), Chiou, W.L., &Riegelman, S., (1971). Pharmaceutical Applications of Solid Dispersion System. J Pharm Sci, 60(9),

8 Friedrich, H., Nada, A., Boidmeir, R. (2005). Solid State and Dissolution Rate Characterization of co-ground mixture of Nifedipine and Hydrophilic Carriers, Drug Dev. Ind Pharm, 31, Garg, H., & Singh, S., (2009). Solid State Interaction of RaloxifeneHCl with Different Hydrophiliv Carriers During Co-grinding and its Effect on Dissolution Rate, Drug Dev. Ind Pharm, 35, Gennaro, A.R. (1985). Remington Pharmacutical Sciences (17 th ed). Easton: Mack Publishing Company. Kementerian Kesehatan Republik Indonesia. (2010). Suplemen II Farmakope Indonesia Edisi IV. Jakarta. Loftsson, T., & Brewster, M.E., (1996). Pharmaceutical Applications of Cyclodextrins. 1. Drug Solubilization and Stabilization, J Pharm Sci. 85, (10), Rowe, R. C., Sheskey, P. J. & Quinn, M. E. (2009). Handbook Of Pharmaceutical Exipients (6 th ed). London: Pharmaceutical Press. Shirse, P., Rao, S.R., Iqbal, M.M., (2012). Formulation and Evaluation of Cyclodextrin Inclusion Complex Tablets of Water Insoluble Drug-Glimipiride. International Journal of Research in Pharmacy and Chemistry, 2(1), Watson, D.G. (2010). Analisis Farmasi (edisi 2). Penerjemah: Winny R. Syarief. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran. 337