Majalah Farmasetika, 6 (5) 2022, 375-385 https://doi.org/10.24198/mfarmasetika.v6i5.35918
Artikel Penelitian
Download PDF
Nanda Dwi Akbar1, Akhmad Kharis Nugroho2*, Sudibyo Martono3
1Magister Ilmu Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada Sekip Utara, 55281, Yogyakarta, Indonesia
2Departemen Farmasetika, Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada, Sekip Utara, 55281, Yogyakarta, Indonesia
3Departemen Kimia Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada, Sekip Utara, 55281, Yogyakarta, Indonesia
*E-mail: a.k.nugroho@ugm.ac.id
(Submit 30/09 /2021, Revisi 22/10/2021, Diterima 26/11 /2021, Terbit 10/12 /2021)
Asiklovir termasuk ke dalam biopharmaceuticals classification system (BCS) kelas III. Obat yang tergolong ke dalam BCS kelas III memiliki kelarutan tinggi dan permeabilitas rendah. SNEDDS terbukti dapat meningkatkan kelarutan, disolusi dan permeabilitas obat. Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan formulasi SNEDDS asiklovir yang berpotensi untuk peningkatan perrmeabilitas asiklovir. Asam oleat, chremophor RH 40 dan transcutol masing-masing dipilih sebagai minyak, surfaktan dan ko-surfaktan. Sebelum dilakukan pembuatan formulasi SNEDDS asiklovir, dilakukan uji kelarutan asiklovir dalam transcutol HP dan optimasi basis SNEDDS tanpa asiklovir. Uji karakteristik SNEDDS asiklovir meliputi waktu emulsifikasi, visual, ukuran droplet dan indeks polidispersitas. Formulasi SNEDDS dengan perbandingan asam oleat-Smix = 1:9 dan perbandingan chremophor RH 40-transcutol HP = 3:1 menghasilkan nanoemulsi dengan visual transparan dengan waktu emulsifikasi, ukuran partikel dan indeks polidispersitas rata-rata masing-masing sebesar 12,667 ± 0,577 detik, 14,803 ± 4,07 nm dan 0,310 ± 0,104. Formula SNEDDS asiklovir dengan perbandingan asam oleat-Smix = 1:9 dan perbandingan chremophor RH 40-transcutol HP = 3:1 merupakan formulasi SNEDDS asiklovir terbaik yang mememenuhi persyaratan visual, waktu emulsifikasi, ukuran partikel dan indeks polidispersitas.
Asiklovir, formulasi, karakteristik, SNEDDS
Asiklovir merupakan antivirus yang digunakan untuk pengobatan virus herpes simplex tipe I/II dan varicella zoster. Asiklovir termasuk ke dalam biopharmaceuticals classification system (BCS) kelas III(1). Obat yang tergolong ke dalam BCS kelas III memiliki kelarutan tinggi, namun memiliki permeabilitas yang rendah(2). Asiklovir memiliki nilai log P (oktanol-air) sebesar -1,56(3). SNEDDS (self-nanoemulsifying drug delivery system) merupakan salah satu cara untuk meningkatkan permeabilitas obat. SNEDDS merupakan campuran isotropik yang terdiri dari obat, surfaktan, ko-surfaktan dan minyak.
Beberapa penelitian telah membuktikan SNEDDS terbukti dapat meningkatkan kelarutan, disolusi dan permeabilitas obat(4)(5)(6)(7)(8). Cairan dan motilitas lambung membantu SNEDDS menjadi nanoemulsi tipe minyak dalam air (M/O)(9). Nanoemulsi biasanya memiliki ukuran droplet berkisar 20-200 nm(10). Formulasi SNEDDS dapat meningkatkan absorpsi dan permeasi obat dengan membentuk droplet yang berukuran kurang dari 200 nm(9). Tujuan penelitian ini yaitu mengembangkan formulasi SNEDDS asiklovir yang berpotensi untuk peningkatan perrmeabilitas asiklovir. Penelitian ini merupakan pengembangan dari penelitian sebelumnya tentang optimasi formulasi SMEDDS yang mengandung asiklovir, asam oleat, tween 80 dan transcutol HP(9).
Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini meliputi particle size analyzer (Malvern, United Kingdom), magnetic stirrer (IKA C-MAG HS7, Malaysia), sonikator (Selecta, Francis), spektrofotometer UV-Vis (Genesys, United States), timbangan neraca analitik (Mettler Toledo, Switzerland), pH meter (Hanna, Romania) dan waterbath (Selecta, Francis).
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi asiklovir (PT.Pharos), asam oleat (Brataco), chremophor RH 40 (BASF), NaCl (Universitas Gadjah Mada), KH2PO4 (Universitas Gadjah Mada), Na2HPO4.2H2O (Universitas Gadjah Mada), KCl (Universitas Gadjah Mada), HCl 1 N (Universitas Gadjah Mada), transcutol HP (PT.Pharos), akuades (Genera Labora) dan water for injection (Genera Labora).
1. Pembuatan Buffer Posfat pH 7,4
Pembuatan buffer posfat pH 7,4 dilakukan dengan menimbang ± 8 g NaCl, 245 mg KH2PO4, 1,44 g Na2HPO4.2H2O dan 200 mg KCl, kemudian dilarutkan akuades hingga 800 mL. Nilai pH larutan yang terlalu basa diadjust dengan HCl 1 N, kemudian diukur dengan pH meter (Hanna, Romania).
2. Uji Kelarutan Asiklovir dalam Transcutol HP
Sebanyak 3 vial masing-masing dimasukkan ± 2 g transcutol HP. Asiklovir ditimbang ± 30 mg dan dimasukkan ke dalam vial. Campuran diaduk dengan stirrer pada kecepatan 300 rpm selama 10 menit. Campuran disonikasi selama 15 menit(11) . Setiap vial didiamkan masing-masing selama 22, 23 dan 24 jam. Campuran disentrifugasi pada kecepatan 4000 rpm selama 10 menit. Sebanyak 30 μL supernatan dipipet ke dalam labu ukur 10 mL dan diencerkan dengan dapar posfat pH 7,4 hingga 10 mL. Absorban diukur dengan spektrofotometer (Genesys, United States) pada λ = 250 nm terhadap blanko..
3. Optimasi Basis SNEDDS
Perbandingan asam oleat dan Smix (campuran chremophor RH 40 dan transcutol HP) adalah 1:9, 1:8, 1:7, 1:6, 1:5, 1:4, 1:3, 1:2 dan 1:1. Perbandingan chremophor RH 40 dan transcutol HP adalah 3:1. Asam oleat, chremophor RH 40 dan transcutol HP ditimbang kurang lebih sesuai dengan jumlah yang ditentukan dan dicampur dalam satu vial. Campuran dipanaskan pada suhu 400C selama 10 menit. Campuran diaduk dengan stirrer pada kecepatan 300 rpm selama 10 menit. Campuran disonikasi selama 10 menit. Visual basis SNEDDS diamati pada kondisi awal dan setelah 24 jam. Basis SNEDDS yang telah disimpan selama 24 jam, kemudian diemulsifikasikan dengan water for injection dan dilakukan pengukuran ukuran droplet menggunakan particle size analyzer.
4. Pembuatan SNEDDS Asiklovir
Asam oleat, chremophor RH 40 dan transcutol HP ditimbang kurang lebih sesuai dengan jumlah yang ditentukan dan dicampur dalam satu vial. Campuran dipanaskan pada suhu 400C selama 10 menit. Campuran dihomogenkan dengan stirrer pada kecepatan 300 rpm selama 10 menit dan disonikasi selama 10 menit. Asiklovir ditimbang akurat 10,0 mg dan ditambahkan ke dalam basis SNEDDS dan diaduk dengan stirrer pada kecepatan 300 rpm selama 10 menit. Campuran disonikasi selama 30 menit.
a. Waktu Emulsifikasi dan Visual
Sebanyak 100 μL SNEDDS dipipet ke dalam beaker glass berisi 10 mL water for injection pada suhu 370C. Campuran diaduk dengan stirrer pada kecepatan 100 rpm. Waktu emulsifikasi dihitung ketika SNEDDS kontak dengan water for injection hingga teremulsifikasi seluruhnya. Visual setiap formulasi SNEDDS teremulsifikasi diamati.
b. Pengukuran Ukuran Droplet
Pengukuran ukuran droplet dilakukan pada SNEDDS yang sudah teremulsifikasi seluruhnya oleh water for injection. Campuran diletakkan dalam kuvet gelas dan dimasukkan ke dalam particle size analyzer. Pengukuran ukuran partikel dilakukan pada suhu 250C dan sudut 900(12). Pembacaan dilakukan sebanyak 3 kali.
c. Pengukuran Indeks Polidispersitas
Pengukuran indeks polidispersitas dilakukan pada SNEDDS yang sudah teremulsifikasi seluruhnya oleh water for injection. Campuran diletakkan dalam kuvet gelas dan dimasukkan ke dalam particle size analyzer. Pengukuran ukuran partikel dilakukan pada suhu 250C dan sudut 900(12). Pembacaan dilakukan sebanyak 3 kali.
Kelarutan Asiklovir dalam Transcutol HP
Asiklovir memiliki kelarutan dalam transcutol HP sebesar 2,139 ± 0,174 mg/mL.
Optimasi Basis SNEDDS
Semua formula basis SNEDDS stabil selama penyimpanan 24 jam dengan visual transparan sebelum teremulsifikasi. Formula basis SNEDDS dengan perbandingan asam oleat dan Smix yaitu 1:9, 1:8 dan 1:7, memiliki visual transparan dengan ukuran droplet masing-masing sebesar 12,51, 14,61 dan 56,31 nm, sedangkan formulasi basis SNEDDS lainnya mengalami kekeruhan setelah teremulsifikasi dengan ukuran droplet lebih dari 100 nm. Basis SNEDDS untuk asiklovir dipilih dengan perbandingan asam oleat dan Smix (chremophor RH 40 dan transcutol HP) adalah 1:9. Visual dan ukuran droplet basis SNEDDS teremulsifikasi tertera pada Tabel 1.
Waktu Emulsifikasi dan Visual
SNEDDS asiklovir memiliki waktu emulsifikasi rata-rata sebesar 12,667 ± 0,577 detik. SNEDDS menghasilkan nanoemulsi dengan visual transparan setelah teremulsifikasi dalam water for injection. Visual SNEDDS dan nanoemulsi asiklovir dapat dilihat pada Gambar 1.
Ukuran Droplet
SNEDDS asiklovir memiliki ukuran droplet rata-rata sebesar 14,803 ± 4,07 nm ketika teremulsifikasikan dalam water for injection. Ukuran droplet SNEDDS asikovir dapat dilihat pada Gambar 2.
Tabel 1 Visual dan ukuran droplet Basis SNEDDS teremulsifikasi
Indeks Polidispersitas
SNEDDS asiklovir memiliki indeks polidispersitas rata-rata sebesar 0,310 ± 0,104. Indeks polidispersitas SNEDDS asikovir dapat dilihat pada Gambar 2.
Uji Kelarutan Asiklovir dalam Transcutol HP
Uji kelarutan dilakukan untuk memprediksikan jumlah maksimal asiklovir yang dapat larut dalam transcutol HP. Asiklovir yang dicampurkan ke dalam transcutol HP menghasilkan larutan jenuh karena asiklovir mencapai kelarutan maksimal dalam transcutol HP. Sonikasi dapat menghomogenkan dan meningkatkan jumlah zat terlarut dalam pembawa(9). Sonikator dilakukan untuk memaksimalkan jumlah asiklovir terlarut dalam keadaan maksimal. Sentrifugasi dilakukan untuk memisahkan endapan asiklovir yang tidak terlarut. Panjang gelombang maksimal UV dipilih 250 nm karena larutan asiklovir dalam buffer posfat pH 7,4 menghasilkan absorbansi maksimal pada λmax 250 nm. Berdasarkan literatur sebelumnya, nlai λmax larutan asiklovir dalam air adalah 252 nm(20). Nilai λmax larutan asiklovir antara dalam bufer posfat pH 7,4 dan air tidak begitu jauh berbeda.
Optimasi Basis SNEDDS
Optimasi basis SNEDDS dilakukan untuk mendapatkan basis SNEDDS yang memiliki kriteria berupa visual transparan, ukuran droplet kurang dari 200 nm dan stabil selama penyimpanan. Pemananasan berfungsi untuk menurunkan viskositas campuran sehingga mudah untuk diaduk dengan stirrer bersama dengan asiklovir. Sonikasi dapat menghomogenkan dan meningkatkan jumlah zat terlarut dalam pembawa(14). Asiklovir yang dicampur dengan basis SNEDDS dan disonikasi selama 10 menit menyebabkan campuran menjadi homogen. Hasil pengukuran ukuran droplet, 3 formula memiliki visual transparan setelah teremulsifikasi, stabil selama penyimpanan dan ukuran droplet kurang dari 200 nm yaitu formula SNEDDS dengan perbandingan asam oleat dan Smix sebesar 1:9, 1:8 dan 1:7. Peningkatan jumlah chremophor RH 40 menunjukkan pengecilan ukuran partikel. Berdasarkan literatur, perbandingan chremophor RH 40 dan transcutol HP dalam formulasi SNEDDS adalah 2:1(13). Asiklovir memiliki nilai log P (oktanol-air) sebesar -1,56 sehingga bersifat hidrofil. Peningkatan rasio chremophor RH 40 dan transcutol HP menjadi 3:1 bertujuan untuk meningkatkan kelarutan asiklovir dalam SNEDDS. Hal ini dibuktikan dengan basis SNEDDS terpilih (asam oleat:Smix = 1:9) yang stabil selama penyimpanan 24 jam tanpa terjadi pembentukan endapan dan pemisahan setelah ditambahkan asiklovir. Dosis asiklovir yang dicampurkan ke dalam basis SNEDDS terpilih (drug loading) adalah 10,0 mg karena menghasilkan SNEDDS yang stabil selama penyimpanan 24 jam dengan visual opaq. Peningkatan dosis hingga 40,0 mg menghasilkan SNEDDS dengan visual berwarna putih susu yang berpotensi terjadinya pengendapan asiklovir meskipun selama penyimpanan 24 jam, SNEDDS tidak mengalami pemisahan. SNEDDS memiliki karakteristik berupa visual transparan dengan ukuran droplet kurang dari 200 nm ketika teremulsifikasikan(9)(15). Ukuran droplet basis SNEDDS teremulsifikasi paling kecil terdapat pada formula basis SNEEDS dengan perbandingan asam oleat dan Smix adalah 1:9 dengan ukuran droplet sebesar 12,51 nm. Pemilihan asam oleat sebagai basis minyak karena asiklovir memiliki kelarutan dalam asam oleat sebesar 19,66 mg/mL(16). Surfaktan dapat menghasilkan nanoemulsi tipe minyak dalam air apabila memiliki HLB lebih besar dari 10(15). Surfaktan yang terlokalisasi pada droplet emulsi dapat menurunkan energi bebas antar muka dan menghasilkan barier terhadap koalesensi sehingga terjadi dispersi spontan secara termodinamika. Pemilihan chremophor RH 40 sebagai sebagai surfaktan karena chremophor RH 40 merupakan surfaktan non-ionik yang memiliki HLB 14-16 dan stabilitas yang baik dalam air(17)(18). Transcutol HP berperan sebagai ko-surfaktan yang berfungsi untuk meningkatkan dipersibilitas dan absorpsi dalam formulasi(19). Kombinasi penggunaan chremophor RH 40 dan transcutol HP dapat meningkatkan kelarutan asiklovir dalam SNEDDS secara merata melalui mekanisme penurunan energi bebas yang dapat menurunkan tegangan antar muka antara asiklovir dan basis SNEDDS.
Pembuatan SNEDDS Asiklovir
Pembuatan SNEDDS asiklovir dibedakan menjadi dua metode yaitu metode energi rendah dan energi tinggi. Metode emulsifikasi termasuk ke dalam metode pembuatan nanoemulsi dengan metode energi rendah, sedangkan sonikasi merupakan pembuatan nanoemulsi dengan metode energi tinggi. (21). Pemanasan dilakukan untuk menurunkan viskositas chremophor RH 40 sehingga mudah dicampurkan dengan asam oleat dan transcutol HP ketika diaduk dengan stirrer. Pemanasan dapat menurunkan viskositas pembawa yang memfasilitasi terlarutnya zat(11). Chremophor RH 40 memiliki viskositas yang lebih kental dari pada asam oleat dan transcutol HP. Pengadukan asam oleat, chremophor RH 40 dan transcutol HP dengan stirrer menghasilkan basis SNEDDS yang homogen. Penambahan asiklovir ke dalam basis SNEDDS menghasilkan endapan asiklovir dalam basis SNEDDS sehingga dilakukan sonikasi untuk melarutkan asiklovir dalam basis SNEDDS.
Waktu Emulsifikasi dan Visual
Waktu emulsifikasi menunjukkan seberapa cepat suatu SNEDDS teremulsifikasi dalam air ketika teraduk perlahan(19). SNEDDS teremulsifkasi menghasilkan SNEDDS dengan visual transparan, stabil dan memiliki waktu emulsifikasi kurang dari 1 menit. Formulasi SNEDDS memiliki waktu emulsifikasi kurang dari 1 menit menunjukkan SNEDDS menghasilkan nanoemulsi yang baik(22). Karakter SNEDDS yang stabil yaitu SNEDDS tidak mengalami pemisahan, presipitasi, koalesensi dan konversi menjadi emulsi(23).
Ukuran Droplet
Setiap SNEDDS asiklovir teremulsifikasi memiliki ukuran droplet kurang dari 200 nm. Salah satu karakteristik SNEDDS adalah ukuran droplet kurang dari 200 nm ketika teremulsifikasi. Peningkatan rasio minyak dan surfaktan menciptakan sistem yang stabil sehingga mendukung penurunan ukuran partikel ketika dalam bentuk nanoemulsi(24). Surfaktan menurunkan tegangan permukaan dan antar muka seiring dengan penambahan konsentrasi surfaktan(25). Penurunan tegangan antar muka menyebabkan penurunan energi bebas Gibbs sehingga menyebabkan penurunan ukuran partikel(26). Faktor-faktor lain yang mempengaruhi ukuran partikel antara lain pengadukan, efek surfaktan dan viskositas relatif diantara fase terdispersi dan fase pendispersi(27). Ukuran droplet SNEDDS asiklovir yang relatif kecil disebabkan efek chremophor RH 40 terhadap penurunan tegangan antar muka antara air dengan SNEDDS yang berakibat pada penurunan energi bebas Gibbs.
Indeks Polidispersitas Indeks polidispersitas merupakan ukuran keseragaman ukuran diameter partikel(28). Nilai indeks polidispersitas kurang dari 0,2 menunjukkan distribusi ukuran partikel yang sempit, seragam dan monodispersi(28)(29). Semakin kecil nilai indeks polidispersitas menunjukkan semakin seragam ukuran partikel. Persyaratan nilai indeks polidispersitas untuk sediaan nanopartikel adalah kurang dari 0,5(30). Nilai indeks polidispersitas mendekati 1 menunjukkan sistem polidispersi(28). SNEDDS asiklovir memiliki ukuran partikel yang seragam.
Formula SNEDDS asiklovir dengan perbandingan asam oleat-Smix adalah 1:9 dan perbandingan chremophor RH 40 -transcutol HP adalah 3:1 merupakan formulasi SNEDDS asiklovir terbaik yang memenuhi persyaratan visual, waktu emulsifikasi, ukuran droplet dan indeks polidispersitas.
Cara mengutip artikel ini
Majalah Farmasetika, 9 (5) 2024, 518-525 https://doi.org/10.24198/mfarmasetika.v9i5.50295 Artikel Penelitian Nabilah Arrohmah1, Qurrotul Lailiyah2, Yully Anugrahayu…
Majalah Farmasetika, 9 (5) 2024, 506-517 https://doi.org/10.24198/mfarmasetika.v9i5.50293 Artikel Penelitian Vira Herawati*1, Evi Nurul Hidayati2, Sardjiman…
Majalah Farmasetika, 9 (5) 2024, 489-505 https://doi.org/10.24198/mfarmasetika.v9i5.57607 Artikel Penelitian Mahirah Mardiyah, Lubna Khairunisa, Vina Oktaviany…
Majalah Farmasetika, 9 (5) 2024, 472-488 https://doi.org/10.24198/mfarmasetika.v9i5.56360 Artikel Review Ira Dwi Fatma1, Yuni Kartika1, Raden…
Majalah Farmasetika, 9 (5) 2024, 458-471 https://doi.org/10.24198/mfarmasetika.v9i5.57440 Artikel Penelitian Sisilia Luhung * , Muh. Taufiqurrahman,…
Majalah Farmasetika, 9 (5) 2024, 443-457 https://doi.org/10.24198/mfarmasetika.v9i5.57191 Artikel Penelitian Melia Sari*1, Ahmad Faisal Nasution2, Dina…
This website uses cookies.