TEKNOLOGI SOLID

MIKROKAPSUL

Disusun Oleh:Kelompok 101. Desy Ratna Sari N

(10334027)2. Dita Setiasti

(10334030)

LATAR BELAKANGDengan berkembangnya industri farmasi

dalam hal bidang sistem penghantaran obat atau biasa disebut Drug Delivery Siatem (DDS) maka banyak cara yang dilakukan untuk mengantarkan obat agar memperoleh efek farmakologi dan terapi yang baik

Salah satu cara untuk memperbaiki ketersediaan hayati obat yang sukar larut, mudah terurai pada pH alkali serta memiliki lokasi absorpsi maka dibuatlah suatu sediaan MIKROKAPSUL. Proses ini digunakan untuk melindungi suatu zat agar tetap tersimpan dalam keadaan baik dan untuk melepaskan zat tersebut pada kondisi tertentu saat digunakan sehingga diperoleh efek terapi serta memiliki bioavaibilitas yang baik

MIKROKAPSUL• Mikroenkapsulasi merupakan suatu teknik dimana

droplet cairan atau partikel padatan (core/inti) dilapisi dengan film tipis dari bahan pelindung (wall/penyalut). Sistem penyalut ini akan melindungi inti dari kerusakan.

• Dua jenis struktur utama dari mikrokapsul adalah satu inti (single core) dan banyak inti (multiple core) pada bagian dindingnya

•

UKURAN MIKROKAPSUL

• Pengelompokan kapsul berdasarkan pada ukuran partikel :• > 5000 μm = MAKROKAPSUL

• 1,0-5000 μm = MIKROKAPSUL

• < 1,0 μm = NANOKAPSUL

BENTUK MIKROKAPSUL

• Mikrokapsul dapat berbentuk:• Bola

• Persegi panjang ataupun tak beraturan.

KOMPONEN MIKROKAPSUL

• Lemak• Minyak• bahan kristalin• emulsi, • suspensi padatan• ataupun gas

INTI

• dekstrin• gula• Pati KARBOHIDRAT• gum• protein (seperti gelatin dan protein

kedelai) PELAPIS

KARAKTERISTIK BAHAN PELAPIS• mempunyai sifat reologis yang bagus pada konsentrasi

tinggi,

• mempunyai kemampuan untuk mendispersi atau mengemulsi material aktif dan menstabilkan emulsi,

• tidak terjadi reaksi dengan materi di dalam enkapsulat selama proses berlangsung dan selama penyimpanan dalam jangka waktu yang lama,

• mempunyai kemampuan untuk menutup dan menahan materi aktif di dalam strukturnya selama proses berlangsung dan selama penyimpanan

• dapat melepaskan larutan atau materi lain yang dibutuhkan selama proses enkapsulasi, pengeringan atau kondisi desolventisasi lain,

• mempunyai kemampuan untuk memaksimumkan perlindungan materi aktif terhadap kondisi lingkungan (seperti panas, cahaya, kelembaban).

• dapat larut dalam larutan yang diperbolehkan dalam industri pangan (seperti air, etanol).

METODE / TEKNIK PEMBUATAN MIKROKAPSUL• Spray drying• Spray cooling /chilling• Freeze drying• Spinning fluidzed• Extrusion• Co- crystallization

MIKROKAPSUL SPRAY DRYING

• ALASAN PEMILIHAN METODE MIKROKAPSUL SPRAY DRYING ADALAH:

• Biaya relatif lebih murah dan rentang bahan yang dapat dikapsulkan cukup lebar

• Bahan penyalut haruslah memiliki sifat sebagai pengemulsi dan pembentuk film/lapisan yang baik agar dapat menyelubungi bahan inti secara sempurna.

• Dapat melindungi suatu zat agar tetap tersimpan dalam keadaan baik dan untuk melepaskan zat tersebut pada kondisi tertentu saat digunakan

• Spray drying berguna untuk bahan obat yang sensitif terhadap panas karena proses pengeringan berlangsung sangat cepat. Bagaimanapun juga masih terdapat kehilangan bahan aktif yang memiliki titik didih rendah.

PROSES MIKROKAPSUL SPRAY DRYING

Persiapan emulsi atau suspensi bahan enkapsulasi dengan materi yang akan dienkapsulasi

Tahap pencampuran atau homogenisasiKemudian bahan inti dan bahan pengisi dicampur secara homogen

atomisasi cairan dan pengeringan di dalam chamber

KEUNTUNGAN & KERUGIAN MIKROKAPSUL METODE SPRAY• Keuntungan:

• Dengan adanya lapisan dinding polimer, zat inti akan terlindungi dari pengaruh lingkungan luar

• Mikroenkapsulasi dapat mencegah perubahan warna dan bau serta dapat menjaga stabilitas zat inti yang dipertahankan dalam jangka waktu yang lama

• Dapat dicampur dengan komponen lain yang berinteraksi dengan zat inti

• Kerugian:• Adakalanya penyalutan bahan inti oleh

polimer kurang sempurna atau tidak merata sehingga akan mempengaruhi pelepasan zat inti dari mikrokapsul

• Dibutuhkan teknologi mikroenkapsulasi• Harus dilakukan pemilihan polimer

penyalut dan pelarut yang sesuai dengan bahan inti agar diperoleh hasil mikrokapsul yang baik

TUJUAN SEDIAAN MIKROKAPSUL

• Menurangi sifat-sifat higroskopis suatu bahan kimia (NaCl)

• Mengurangi iritasi pasa saluran gastrousus, seperti ferosulfat, kalium klorida

• Memisahkan zat aktif yang tidak dapat disatukan dalam suatu sediaan

• Memperbaiki aliran serbuk (free flowing)• Mengurangi bahaya dari zat kimia yang toksik bagi

pemakai (bahan kimia insektisida)• Mengatur pelepasan terkontrol suatu bentuk sediaan

obat• Menutupi bau dan rasa yang tidak enak serta

menutupi warna• Mengubah cairan menjadi padatan (pseudo-solid)• Memodifikasi disolusi obat

METODE EVALUASI MIKROKAPSUL

metode evaluasi mikrokapsul meliputi:• Evaluasi in vitro mikrokapsul

• Evaluasi bentuk dan distribusi ukuran mikrokapsul

• Pemeriksaan kandungan mikrokapsul• Faktor perolehan kembali (recovery factor)• Disolusi atau pelarutan • Model pelepasan zt aktif dari mikrokapsul

• Evaluasi in vivo mikrokapsul• Evaluasi ketersediaan hayati

Contoh Formulasi MikrokapsulFormula I Formula

II

Formula III Formula IV Formula

V

Formula

VI

Ekstrak

temulawak

Sukrosa

Natrium

diklofenak

Eudragit

L100

Ekstrak

oleoresin jahe

Maltodekstrin

dan natrium

kaseinat

Probiotik

lactobacillus

plantarum

Susu skim

Gum arab

Ekstrak

vanili

Maltodeks

trin DE10

Pati

tapioka

termodifik

asi Flomax

8

Propranolol

HCl

Etil selulosa

Tween 80

Aceton

Paraffin

liquidum

N-heksan

Formula I• digunakan ekstrak temulawak dalam jumlah yang

berbeda-beda yaitu A 100ml; B 150ml; C 200ml; D 250ml; dan E 300ml.

• Masing-masing ditambahkan sukrosa 1kg, kemudian dimasukkan dalam evaporator sambil di aduk hingga pada penetesan ke dalam air dingin menghasilkan pekatan yang mengeras membentuk kristal (kristalisasi). Kemudian di ayak untuk mendapatkan ukuran yang seragam.

• Di analisis dengan uji panelis, diperoleh bahwa rasa pada formula 300ml ekstrak temulawak paling disukai

• Pada uji aroma, formula 150ml ekstrak temulawak paling disukai

• Pada uji warna, formula 250ml ekstrak temulawak yang paling disukai

Formula II• digunakan bahan aktif Natrium

diklofenak• penyalut Eudragit L100 dengan

perbandingan 1:1,125; 1:1,25; 1:1,5; 1:1,75

• teknik emulsifikasi penguapan pelarut. Dari hasil penelitian diperoleh:

• Ukuran partikel rata-rata dari mikrokapsul yang diperoleh dengan menggunakan teknik penguapan pelarut memenuhi syarat rentang ukuran mikrokapsul (1-1000µm) yaitu F1: 159,589µm, F2: 121,228µm, F3: 114,119µm, F4 129,385µm.

• Profil disolusi dari mikrokapsul yang diperoleh dapat memperlambat persentase pelepasan bahan inti mikrokapsul terhadap waktu. Dimana setelah diuji secara statistik berbeda nyata (p=0,05) terhadap kontrol (natrium diklofenak saja).

• Persentase perolehan kembali natrium diklofenak dalam mikrokapsul relatif kecil berkisar antara 53,7%-66,8%. Namun masih lebih besar dari 50%.

• Mikrokapsul yang diperoleh tidak membentuk senyawa baru atau kristal baru akibat interaksi bahan inti (natrium diklofenak) dan polimernya (Eudragit L100)

Formula III• digunakan bahan aktif ekstrak oleoresin jahe,• dienkapsulasi dengan bahan pengkapsul

maltodekstrin dan natrium kaseinat (2:1). • Menggunakan teknik spray drying.• Rancangan percobaan yang digunakan adalah

rancangan acak lengkap faktorial.• Faktor yang dipelajari berupa laju alir umpan

(A) yang terdiri atas 2 taraf (A1=15 ml/menit dan A2=20ml/menit) dan

• suhu inlet (B) terdiri atas 4 taraf (B1=160°C, B2=170°C, B3=180°C, dan B4=190°C.

• Surface oil, kadar air, dan aktivitas air dipengaruhi oleh laju alir umpan dan suhu inet spray drying

• sedangkan total oil, oil retention dan kelarutan tidak dipengaruhi oleh kedua faktor tersebut.

• Peningkatan suhu inlet mengakibatkan penurunan surface oil, kadar air dan aktivitas air

• sedangkan penggunaan laju alir umpan yang lebih tinggi menghasilkan mikrokapsul dengan kadar surface oil, kadar air, dan aktivitas air yang tinggi.

• Penggunaan laju alir umpan yang rendah memberikan karakteristik mikrokapsul yang lebih baik (surface oil, kadar air, dan aktivitas air yang rendah).

• Laju alir umpan 15ml/menit dan suhu inlet spray drying 170°C menghasilkan mikrokapsul dengan karakteristik terbaik.

• Pada kondisi tersebut, surface oil, kadar air, dan aktivitas air memiliki nilai yang rendah masing-masing 0,1550%, 1,85% dan 0,319. Total oil, oil retention, dan kelarutan dalam air tidak berbeda nyata (masing-masing bernilai 2,19%, 92,1%, 94,38%).

Formula IV• digunakan probiotik dalam bentuk biomassa

dan suspensi• bahan enkapsulasi dari susu skim dan gum

arab, baik bahan tunggal maupun campuran keduanya

• Dengan kombinasi perlakuan biomasa-susu skim, biomasa-gum arab, biomasa-susu skim gum arab, suspensi-susu skim, dan suspensi-susu skim-gum arab.

• Dari hasil pengukuran, kadar air mikrokapsul probiotik yang diperoleh berkisar antara 7,4-9,3%. Pada bentuk kultur suspensi ternyata kadar airnya lebih tinggi dibanding bentuk kultur biomassa

• Kontaminasi kapang khamir pada mikrokapsul probiotik sekitar 1,2-1,0 log cfu/g mikrokapsul. Jumlahnya masih dibawah standar maksimal jumlah cemaran mikroba total yaitu 5x cfu/g (BSN,1999).

• Ukuran dan bentuk mikrokapsul bervariasi yaitu sekitar 5-12µm. Mikrokapsul tersebut secara umum berbentuk bulat dengan permukaan yang retak-retak, tidak tara atau terdapat lipatan yang dalam pada permukaannya. Ketahanan probiotik lebih tinggi setelah spray drying dengan susu skim dibanding dengan komposisi bahan enkapsulasi lain

Formula V• dibuat mikroenkapsulasi ekstrak vanili• teknik spray drying • bahan penyalut maltodekstrin DE10 dan pati

tapioka termosdifikasi Flomax 8’.• Berdasarkan hasil penelitian terhadap

perbandingan maltodekstrin DE 10 dan Flomax 8 (1:0, 1:1, 0:1, 1:2, 2:1), yang memberikan hasil optimum adalah pada perbandingan 2:1.

• Dilakukan penelitian pada tiga percobaan yang berbeda: tipe bahan penyalut (maltodekstrin DE10, dan Maltodekstrin DE10:Flomax8 = 2:1), konsentrasi bahan penyalut (10, 20, 30%) dan rasio ekstrak vanili:bahan penyalut (3:2, 2:1 dan 3:1).

• Dari hasil penelitian, bubuk vanili dengan penyalut maltodekstrin dan pati tapioka termodifikasi flomax8 (2:1) menghasilkan rendemen, kadar vanili dan recovery vanilin lebih tinggi dibanding bubuk vanili dengan penyalut maltodekstrin saja.

• Kadar vanilin bubuk vanili tertinggi pada konsentrasi paling besar (30%), semakin besar rasio ekstrak terhadap penyalut, kadar vanilin semakin besar.

• Rasio ekstrak vanili dengan penyalut 3:2 memberikan recovery bubuk vanili yang lebih besar dibandingkan rasio 2:1 dan 3:1.

• Bubuk vanili dengan penyalut maltodekstrin memiliki kelarutan lebih tinggi dibandingkan dengan bubuk vanili dengan penyalut maltodekstrin dan pati tapioka termodifikasi flomax8 (2:1).

Formula VI• zat aktif Propranolol HCl • teknik penguapan pelarut• penyalut etil selulosa dengan perbandingan

1:1, 1:2, dan 1:3 untuk menjadi sediaan lepas lambat.

• Dari hasil penelitian diperoleh hasil bahwa penghambatan pelepasan obat yang paling besar dicapai pada formula 3 (1:3) yaitu 63,29% (dapar klorida pH 1,2) dan 59,82% (dapar fosfat pH 6,8).

• semakin besar jumlah polimer etil selulosa yang digunakan, cenderung menghasilkan mikrokapsul yang lebih besar.

• Mikrokapsul yang dihasilkan berwarna putih kekuningan dan berbentuk bulat hampir sempurna.

KESIMPULAN• Mikroenkapsulasi merupakan suatu teknik dimana

droplet cairan atau partikel padatan (core/inti) dilapisi dengan film tipis dari bahan pelindung (wall/penyalut)

• Sediaan mikroenkapsulasi disebut mikrokapsul. jenis struktur utama dari mikrokapsul adalah satu inti (single core) dan banyak inti (multiple core) pada bagian dindingnya, Mikrokapsul dapat berbentuk Bola, Persegi panjang ataupun tak beraturan.

• Komponen Mikrokapsul• Inti (LemakMinyakbahan kristalinemulsi, suspensi

padatan, ataupun gas)• Pelapis (dekstrin, gula, Pati, gum, protein (seperti

gelatin dan protein kedelai))

• Metode Pembuatan Mikrokaspsul:• Spray drying• Spray cooling /chilling• Freeze drying• Spinning fluidzed• Extrusion• Co- crystallization• Metode Evaluasi Mikrokapsul Meliputi:• Evaluasi in vitro mikrokapsul

• Evaluasi bentuk dan distribusi ukuran mikrokapsul• Pemeriksaan kandungan mikrokapsul• Faktor perolehan kembali (recovery factor)• Disolusi atau pelarutan • Model pelepasan zt aktif dari mikrokapsul

• Evaluasi in vivo mikrokapsul• Evaluasi ketersediaan hayati

Daftar Pustaka• Kiswanto, y. 2003. “Pengembangan produk minuman instan dari

temulawak dengan teknik kokristalisasi”. Fakultas Teknologi Pertanian: Yogyakarta.

• Rahmadevi. 2011. “Penggunaan eudagrit L 100 dalam formulasi mikrokapsul Natrium Diklofenak dengan teknik emulsifikasi penguapan pelarut”. Universitas Andalas

• Yuliani, sri. , Desmawarni, N. Harimurti, S.S. Yuliani (2007). “Pengaruh laju alir umpan dan suhu inlet spray dryng pada karakteristik mikrokapsul oleoresin jahe”. J.Pascapanen 4(10): 18-26.

• Rizqiati, H., B.S.L. Jenie, N. Nurhidayat, dan C.C Nurwitri (2009). “Karakteristik mikrokapsul probiotik Lactobacillus plantarum yang dienkapsulasi dengan susu skim dan gum arab”.J.Indon.Trop.Anim.Agric.34(2): 139-144.

• Setyaningsih, Dwi., R. Rahmalia, dan Sugiyono(2009). “Kajian mikroenkapsulasi ekstrak vanili”. J.Tek.Ind.Pert.Vol 19(02): 64-70.

• Sutriyo, J. Djajadisastra, A.Novitasari (2004). “Mikroenkapsulasi Propranolol HCl dengan penyalut Etil Selulosa menggunakan metoda penguapan pelarut”. Majalah Ilmu Kefarmasian Vol.1(2): 93-101.

• Drug delivery system. Third edition( pharmacology & toxicology : basic &

clinical aspects.s) by Vasant V. Renade & john B. Cannon.2011

• microspheres, microcapsules & liposom vol.3. Reza arshdy . Citus

• Fuctional coatings and microencapsulation a general perspective. Shapan kumar ghosh. 2000. India

• Microcapsule proscessing and technology by asaji kondo. New york. Maccel dekker.1979

TERIMA KASIH SEMOGA BERMANFAAT…..