UJI PERBANDINGAN PELEPASAN PIROKSIKAM NANOPARTIKEL DAN MIKROPARTIKEL DALAM SEDIAAN ORALLY DISINTEGRATING TABLET (ODT) OLEH: JUANITA TANUWIJAYA NIM : 097014007 PROGRAM MAGISTER FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010 1
KATA PENGANTAR Puji dan syukur khadirat Alllah SWT atas segala nikmat yang tak terhingga penulis bisa menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis dengan judul Karakterisasi Nanopartikel Piroksikam Dalam Sediaan Orally Disingrating Tablet (ODT) sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Magister Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara. Shalawat dan salam kepada Rasullah SAW. Selama menyelesaikan penelitian dan tesis ini penulis telah banyak mendapatkan bantuan dan dorongan dari berbagai pihak, baik moril maupun materil. Untuk itu penulis ingin menghaturkan penghargaan dan terima kasih yang tiada terhingga kepada: 1. Rektor Universitas Sumatera Utara, Bapak Prof. Dr. Syahril Pasaribu, DTM&H., M.Sc., (CTM)., Sp.A(K), atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesikan program Magister. 2. Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt. Yang telah menyediakan fasilitas dan kesempatan bagi penulis menjadi mahasiswa Program Studi Magister Farmasi Fakultas Farmasi. 3. Ketua Program Studi Magister Farmasi Fakultas Farmasi, Prof. Dr. Karsono, dan juga selaku pembimbing I yang tiada hentinya memberikan dorongan dan sen\mangat sehingga penulis terpacu untuk menyelesaikan pendidikan Program Magister Farmasi. 4. Bapak Prof. Dr. Urip Harhap, Apt. Selaku pembimbing II yang telah membimbing, mengarahkan, memberi saran, dan mendorong dengan penuh kesabaran selama penulis menjalani pendidikan, penelitian dan menyelesikan tesis ini. 5. Bapak Prof. Dr. M. Timbul Simanjuntak dan Bapak Dr. Edy Suwarso, SU., Apt., Selaku Penguji. 6. Bapak Dr. Nurul Taufiqu Rochman, Kepala Laboratorium Nano Pusat Penelitian Fisika LIPI beserta Staf. 7. Bapak Drs. Agusmal Dalimunthe, MS., Apt., Kepala Laboratorium Formulasi Tablet beserta staf 8. Bapak Drs. Fatur Rahman Harun, MS., Apt., kepala Laboratorium Farmasi Kuantitatif beserta staf. 9. Bapak Prof. Dr. Rer. Nat. Effendy De Lux Putra, SU., Apt. Kepala Laboratorium Penelitian beserta staf. Serta buat semua pihak yang tiada dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah banyak membantu dalam penelitian tesis ini. Kiranya Alllah SWT memberikan balasan yang berlimpat ganda atas kebaikan dan bantuannya yang telah diberikan kepada penulis. Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari kesempurnaan, sehingga penulis mengharapkan kritikan dan saran yang bersifat membangun. 2
Akhir kata semoga tulisan ini dapat menjadi sumbangan bagi ilmu pengetahuan khususnya bidang farmasi. Medan, maret 2011-05-27 Penulis Juanita Tanuwidjaja 3
DAFTAR ISI JUDUL... i HALAMAN JUDUL... ii LEMBARAN PENGESAHAN... iii KATA PENGANTAR... iv ABSTRAK... v DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR LAMPIRAN... ix BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang 1.2. Kerangka Pikir Penelitian 1.3. Perumusan Masalah 1.4. Hipotesis Penelitian 1.5. Tujuan Penelitian BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 7 2.1. Tablet Hancur di Mulut 2.2. Pengurangan Ukuran Partikel Senyawa Aktif Obat yang Sukar Larut Air dengan Nanoteknologi 2.3. Piroksikam Sebagai Model ODT BAB III METODE PENELITIAN... 28 31. Rancangan Penelitian 3.2. Tempat dan Waktu Penelitian 3.3. Bahan dan Alat 3.4. Pelaksanaan Penelitian 4
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 38 4.1. Karakterisasi Nanopartikel Piroksikam 4.2. Pembuatan ODT Nanopartikel Piroksikam 4.3. Penetapan Kadar Zat Berkhasiat 4.4. Uji Kekerasan 4.5. Uji Kerengasan 4.6. Uji Waktu Hancur 4.7. Uji Waktu Pembasahan 4.8. Pembuatan ODT Mikropartikel Piroksikam 4.9. Uji Keseragaman Sediaan 4.10.Uji Sensorium 4.11. Uji Pelepasan Obat BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN... 59 5.1 Hasil 5.2. Saran BAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN 5
KARAKTERISASI NANOPARTIKEL PIROKSIKAM Juanita Tanuwijaya, Karsono, Urip Harahap Fakultas Farmasi, Universitas Sumatera Utara Abstrak Latar Belakang : Piroksikam adalah analgesik antiinflamasi nonsteroid yang dibutuhkan onset kerja cepat. Tetapi piroksikam sangat sukar larut dalam air, untuk mengatasi hal ini ukuran partikel diperkecil agar kelarutan obat meningkat. Metode : Mikropartikel piroksikam diperkecil menjadi nanopartikel dengan menggunakan alat high energy milling (HEM) E3D. Karakterisasi nanopartikel diperiksa menggunakan scanning electron microscope (SEM), particle size analyzer (PSA), dan difraksi sinar-x (XRD). Hasil : Hasil evaluasi dengan scanning electron microscope (SEM), particle size analyzer (PSA) menunjukkan bahwa piroksikam mempunyai ukuran partikel yang terdistribusi antara 455-772,9 nm. Dan dari evaluasi difraksi sinar-x, sebagian piroksikam berbentuk amorf Kesimpulan : Piroksikam dengan ukuran partikel 455-772,9 nm, bentuk amorf diharapkan dapat meningkatkan kelarutan. Kata kunci : nanopartikel, piroksikam 6
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rute pemberian oral merupakan rute yang paling digemari untuk berbagai macam obat karena pemberiannya mudah sehingga dapat meningkatkan kepatuhan pasien serta merupakan terapi dengan biaya yang relatif murah (Bandari, et.al., 2008). Salah satu di antara sediaan oral yang banyak digunakan adalah tablet. Tablet merupakan bentuk sediaan yang mudah dibawa, memiliki durasi aksi kerja obat yang dapat dikontrol, dan dengan teknik tertentu, rasa dan aromanya yang dapat diperbaiki. Namun pasien tertentu, terutama pediatri dan geriatri, seringkali mengalami kesulitan menelan tablet konvensional secara utuh walaupun telah minum air (Koseki, et.al., 2009). Suatu studi mengungkapkan bahwa lebih dari 26% pasien mengalami kesulitan menelan tablet. Oleh karena itu, praktisi medis dan farmasi dituntut agar turut mempertimbangkan masalah ini dalam mengembangkan formulasi obat yang tepat bagi pasien. Formulasi obat yang dapat larut atau hancur di mulut dalam waktu singkat tanpa minum air, dipandang dapat mengatasi masalah menelan tablet. Obat seperti ini akan memberikan keuntungan lebih besar dibandingkan tablet konvensional, lebih nyaman digunakan, dan berpotensi meningkatkan kepatuhan pasien dalam menggunakan obat (Andersen, et.al., 1995). Formulasi obat yang dimaksud adalah Orally Disintegrating Tablet (ODT) atau tablet hancur di mulut. Menurut FDA (Food and Drugs Administration, Amerika Serikat), ODT didefinisikan sebagai suatu bentuk sediaan padat mengandung senyawa aktif obat, yang dapat hancur atau disintegrasi secara cepat, 7
biasanya dalam hitungan detik, ketika diletakkan di atas lidah. ODT akan melarut dengan cepat dengan adanya air ludah tanpa perlu minum air lagi. Sebagai tambahan, bentuk sediaan ODT juga memiliki disolusi, laju absorpsi, dan bioavailabilitas yang lebih tinggi dibandingkan bentuk sediaan tablet konvensional lainnya (Hirani, et.al., 2009). Lebih lanjut, efek samping obat yang disebabkan oleh metabolit lintas pertama di hati dapat dikurangi (Dobetti, 2000). ODT dapat diformulasi dengan berbagai metode. Di antaranya, cetak langsung (direct compression) merupakan metode paling mudah dan murah, karena proses pembuatannya dapat menggunakan peralatan cetak tablet konvensional, bahan tambahan yang umumnya telah tersedia, dan membutuhkan prosedur kerja yang singkat (Kundu dan Sahoo, 2008). Hal ini kemudian mendorong penelitian ini memanfaatkan metode cetak langsung untuk membuat ODT. Tiga pendekatan dasar dalam pengembangan ODT untuk mendapatkan berbagai keuntungan seperti yang telah disebutkan sebelumnya yaitu memaksimalkan struktur berpori dari matriks tablet, menambahkan senyawa penghancur (disintegrant) yang tepat, dan menggunakan bahan yang sangat mudah larut air dalam formulasinya (Shukla, et.al., 2009). Kedua pendekatan yang terakhir akan diaplikasikan untuk memformulasi ODT dalam penelitian ini. Kriteria utama ODT adalah cepat larut atau hancur dalam rongga mulut, sehingga ODT, terutama yang diformulasi dengan teknologi cetak langsung, umumnya mengandung kadar superdisintegrant yang relatif tinggi. Kadarnya ditentukan berdasarkan karakteristik dan jumlah zat aktif serta profil pelepasan obat yang dikehendaki. Oleh karena itu, pemilihan jenis dan jumlah superdisintegrant yang tepat sangat penting sebagai pendekatan pertama dalam 8
pengembangan formulasi ODT (Camarco, et.al., 2006). Krospovidon (crosspovidone) dan natrium kroskarmelosa (crosscarmellose sodium) merupakan dua contoh superdisintegrant yang diketahui dapat menghasilkan profil disintegrasi cukup baik. Atas pertimbangan demikian, maka penelitian ini dimaksudkan untuk membandingkan penggunaan krospovidon dan natrium kroskarmelosa sebagai superdisintegrant dalam formulasi ODT terkait pengaruhnya terhadap karakteristik tablet. Pendekatan berikutnya adalah menggunakan bahan-bahan yang sangat mudah larut air dalam formulasi ODT, terutama bahan aktif yang akan digunakan. Hal ini disebabkan bahan aktif ODT harus dapat melarut dengan cepat dalam air ludah (Sharma, et.al., 2005). Dalam penelitian ini, piroksikam yang digunakan sebagai model bahan aktif memiliki karakteristik sangat sukar larut dalam air (FI, 1995). Oleh karena itu, diperlukan suatu langkah tambahan agar kelarutan piroksikam dapat meningkat. Salah satu langkah yang dapat dilakukan adalah dengan memperkecil ukuran partikel piroksikam ke dalam skala nano. Partikel demikian dikenal dengan istilah nanopartikel. Nanopartikel dapat diperoleh dengan berbagai metode dan yang paling umum digunakan adalah media mill (Möschwitzher dan Müller, 2007). Metode ini merupakan suatu teknologi pengurangan ukuran partikel yang terpenting dan telah dibuktikan kehandalannya lewat persetujuan registrasi 4 jenis produk obat yang menggunakan metode ini oleh FDA (Junghanns dan Müller, 2008). Oleh karena itu, metode yang sama juga akan digunakan pada penelitian ini untuk menghasilkan nanopartikel piroksikam. 9
Piroksikam merupakan obat antiinflamasi nonsteroid (AINS), analgesik, dan antipiretik yang digunakan dalam terapi simptomatik pada rematoid artritis, osteoartritis, ankilosing spondilitis, gangguan muskuloskeletal akut, dan gout akut (IONI, 2008). Terapi yang demikian umumnya membutuhkan pelepasan obat yang cepat agar segera mendapatkan respon farmakologi yang diinginkan sehingga piroksikam dianggap ideal sebagai model untuk dibuat formulasi ODTnya. Pada penelitian ini, ODT akan dibuat secara cetak langsung menggunakan dua superdisintegrant yang berbeda yakni krospovidon dan natrium kroskarmelosa. Nanopartikel piroksikam dihasilkan dengan metode media mill untuk mendapatkan ukuran partikel yang lebih kecil dari 1000 nm. Selanjutnya, dibandingkan pelepasan obat antara ODT nanopartikel dan ODT mikropartikel piroksikam. 1.2 Kerangka Pikir Penelitian Berdasarkan latar belakang di atas, diduga bahwa ODT piroksikam akan memperlihatkan karakteristik yang berbeda bila menggunakan superdisintegrant dan ukuran partikel piroksikam yang berbeda. Pengamatan yang dilakukan pada penelitian ini dimulai dari pembuatan nanopartikel sampai pada studi pelepasan obat secara in vitro yang dibandingkan antara ODT nanopartikel dengan ODT mikropartikel. Parameter yang diukur antara lain kadar zat berkhasiat, kekerasan, kerengasan, waktu hancur, waktu pembasahan, keseragaman sediaan, sensorium, dan disolusi. 10
Secara skematis, kerangka pikir penelitian ditunjukkan pada Gambar 1.1. Variabel Bebas Variabel Terikat Parameter Kadar zat berkhasiat Kekerasan Fisik Kerengasan Keseragaman sediaan Waktu Pembasahan Waktu Hancur Ukuran Partikel Superdisintegrant Karakteristik Tablet Profil Pelepasan Obat in vitro Disolusi Simulasi Sensorium Rasa Gambar 1.1 Kerangka pikir penelitian. 1.3 Perumusan Masalah Berdasarkan uraian di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: a. apakah ukuran partikel akan mempengaruhi karakteristik ODT? b. apakah superdisintegrant krospovidon dan natrium kroskarmelosa mempengaruhi karakteristik ODT? 11
1.4 Hipotesis Penelitian Berdasarkan rumusan masalah penelitian di atas, maka hipotesis penelitian adalah sebagai berikut: a. ukuran partikel piroksikam akan mempengaruhi karakteristik ODT, b. superdisintegrant krospovidon dan natrium kroskarmelosa mempengaruhi karakteristik ODT. 1.5 Tujuan Penelitian 1.5.1 Tujuan Umum Tujuan umum penelitian ini adalah mengembangkan suatu formula ODT yang memiliki karakteristik ideal. 1.5.2 Tujuan Khusus Secara khusus penelitian ini bertujuan antara lain: a. mengetahui pengaruh ukuran partikel piroksikam terhadap karakteristik ODT, b. mengetahui pengaruh krospovidon dan natrium kroskarmelosa sebagai superdisintegrant terhadap karakteristik ODT. 1.6 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan kepatuhan pasien terutama pediatri dan geriatri dalam menggunakan tablet sehingga tujuan terapi yang diinginkan dapat tercapai. 12