SKRIPSI PENGARUH KONSENTRASI KARBOKSIMETIL …repository.unair.ac.id/10921/2/FF F 18 15 Amb...

SKRIPSI

PENGARUH KONSENTRASI KARBOKSIMETIL

KITOSAN TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK

NANOPARTIKEL ARTESUNAT

(Menggunakan metode gelasi ionik dalam larutan

biner etanol-air)

OKTAVIA INDAH AMBARSARI

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS AIRLANGGA

DEPARTEMEN FARMASETIKA

SURABAYA

2015

ADLN_Perpustakaan Universitas Airlangga

Skripsi Pengaruh konsentrasi.... Oktavia Indah A.

SKRIPSI





biner etanol-air)


051111062

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS AIRLANGGA

DEPARTEMEN FARMASETIKA

SURABAYA

2015



LEMBAR PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH

Demi perkembangan ilmu pengetahuan, saya

menyetujui skripsi/ karya ilmiah saya dengan judul :




(Dibuat dengan metode gelasi ionik dalam larutan biner etanol-air)

Untuk dipublikasikan atau ditampilkan di internet atau media

lain yaitu Digital Library Perpustakaan Universitas Airlangga

untuk kepentingan akademik sebatas sesuai dengan Undang-

Undang Hak Cipta.

Demikian pernyataan persetujuan publikasi skripsi/

karya ilmiah ini saya buat dengan sebenarnya.

Surabaya, 20 Agustus 2013

Oktavia Indah Ambarsari

NIM : 051111062



SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini,

Nama : Oktavia Indah Ambarsari

Nim : 051111062

Fakultas : Farmasi

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa hasil skripsi atau tugas

akhir yang saya tulis dengan judul :




(Dibuat dengan metode gelasi ionik dalam larutan biner etanol-air)

Adalah benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Apabila

dikemudian hari diketahui bahwa skripsi ini merupakan hasil

plagiarisme, maka saya bersedia menerima sangsi berupa

pembatalan kelulusan dan atau pencabutan gelar yang saya peroleh.

Demikian surat pernyataan ini saya buat untuk dipergunakan

sebagaimana semestinya.

Surabaya,20 Agustus 2015


NIM : 051111062



Lembar Pengesahan





biner etanol -air)

SKRIPSI

Dibuat untuk memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana

Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Airlangga

2015

Oleh :


NIM : 051111062

Skripsi ini telah disetujui

tanggal 10 Agustus 2015 oleh :

Pembimbing Utama Pembimbing Serta

Dr. Retno Sari, M.Sc., Apt. Helmy Yusuf, M.Sc., Ph.D., Apt.

NIP. 196308101989032001 NIP. 19790715 200312 1 002



KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat,

nikmat, karunia dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi yang berjudul “PENGARUH

KONSENTRASI KARBOKSIMETIL KITOSAN TERHADAP

KARAKTERISTIK FISIK NANOPARTIKEL ARTESUNAT

(Dibuat dengan metode gelasi ionik dalam larutan biner etanol-air)”

ini dengan baik, sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

sarjana farmasi Fakultas Farmasi Universitas Airlangga Surabaya.

Rasa terima kasih sebesar-besarnya penulis sampaikan

kepada semua pihak yang telah banyak membantu dalam

menyelesaikan skripsi ini, antara lain :

1. Dr. Retno Sari, M.Sc., Apt selaku pembimbing utama yang telah

membimbing dan mengarahkan dengan semangat, sabar, kasih

sayang, telaten, pengertian dan baik hati hingga terselesaikannya

skripsi ini .

2. Helmy Yusuf, M.Sc., Ph.D., Apt selaku pembimbing serta yang

dengan tulus dan sabar memberikan masukan serta bimbingan

hingga terselesaikannya skripsi ini.

3. Dr. Dwi Setyawan, S.Si., M.Si., Apt dan Dra. Esti Hendradi, M.Si.,

Ph.D., Apt selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan

saran dan kritik demi perbaikan skripsi ini.

4. Prof. Dr. Tutuk Budiati, Apt., M.S. selaku dosen wali yang dengan

sabar, telaten dan memberikan dukungan dan bimbingan selama

menempuh kuliah di Fakultas Farmasi Unversitas Airlangga ini.

5. Ibu Lilik Halimatus S. dan bapak Amierudin tercinta selaku orang

tua yang telah banyak berkorban dan memberikan segalanya untuk



saya, membimbing dan menyayangi saya sepenuh hati, dan selalu

mendoakan yang terbaik untuk saya.

6. Destian Arisandi Wirasaputra selaku kakak kandung saya, yang

telah memberikan semangat dan motifasi untuk segera

menyelesaikan gelas sarjana saya.

7. M. Abqory Mudhories selaku tunangan saya, yang telah

memberikan perhatian, semangat, motivasi, bimbingan dan

waktunya dalam membantu penyusunan skripsi ini.

8. Seluruh keluarga besar Wirosendjoto yang selalu mendoakan,

menyemangati dan mendukung dalam penyelesaian gelar sarjana

saya.

9. Teman-teman nanopartikel (Nisa, Meida dan Acit) yang selalu

menyemangati, membantu dan menghibur saya.

10. Sahabat (Indah, Tifra, Erwin, Ranggi, Soni, Feisal, Faris, Era, Mbak

Aisyah, Mas Fuad, Hikmen, Bibie dan Ve) yang telah menghibur,

memberikan dorongan motivasi demi terselesaikannya naskah ini.

11. Teman-teman kelas C (CTM) 2011 atas kerja samanya selama

menjalani perkuliahan.

12. Teman-teman Farmasetika yang telah membantu, memberikan

semangat dan berjuang bersama-sama dalam mendapat gelar

sarjana.

13. Pak Harmono, Pak Supriyono, Mbak Nawang, Bu Arie atas kerja

sama yang telah banyak membantu dengan sabar dan telaten dalam

meyelesaikan skripsi ini.

14. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah

membantu dan mendoakan demi kelancaran dan terselesaikannya

skripsi ini.



Semoga Allah SWT selalu melindungi dan melimpahkan

rahmat dan hidayah-Nya atas segala kebaikan, doa dan bantuan

yang telah diberikan.

Dengan segala kerendahan hati, penulis memohon maaf

atas segala kekurangan dalam penyusunan skripsi ini. Semoga

skripsi ini dapat memberikan manfaat dan pengetahuan bagi ilmu

pengetahuan didunia farmasi khususnya.

Surabaya, 20 Agustus 2015

Penulis



RINGKASAN



NANOPARTIKEL ARTSUNAT

(Dibuat dengan metode gelasi ionik dalam larutan

biner etanol-air)


Keberhasilan beberapa obat mencapai efikasi sering

terbatasi, disebabkan kelarutan yang rendah dalam air, cepat terhidrolisis, dan terjadi degradasi secara enzimatik. Hal tersebut dapat diatasi dengan penggunaan nanopartikel sebagai pembawa obat atau vaksin. Nanopartikel merupakan partikel padat dengan diameter ukuran 1-1000 nm yang dibuat dengan menggunakan matriks salah satunya polimer alam yaitu Karboksimetil kitosan (Km kitosan).

Km kitosan merupakan polimer alam derivat dari kitosan dengan penggantian gugus H oleh gugus karboksil pada posisi orto yang dapat meningkatkan kelarutan dalam air. Km kitosan memiliki gugus -COO- yang dapat berikatan dengan gugus muatan positif penyambung silang seperti kalsium klorida (CaCl2) melalui proses gelasi ionik. Faktor yang mempengaruhi pembuatan nanopartikel adalah jenis polimer, berat molekul polimer, jumlah penyambung silang, jumlah obat dan konsentrasi polimer.

Sistem nanopartikel dapat diaplikasikan untuk bahan obat yang berasal dari alam maupun sintetis. Pada penelitian ini digunakan model obat dari bahan semi sintetik yaitu artesunat. Obat ini memiliki kelarutan rendah dalam air sehingga bioavailabilitas rendah jika digunakan secara peroral. Pembuatan nanopartikel Artesunat-Km kitosan diharapkan dapat mengatasi permasalahan tersebut.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi Km kitosan pada 0,9% (FP 1), 1,0 % (FP 2 ) dan 1,1 % (FP 3) terhadap karakteristik fisik yang meliputi ukuran, morfologi, kandungan dan efisiensi penjerapannya.

Hasil evaluasi ukuran dan morfologi menggunakan SEM menunjukkan partikel berukuran heterogen berkisar 840 nm – 8,532 µm dan berbentuk bulat tidak berongga. Peningkatan konsentrasi



Km kitosan 0,9% sampai 1,1% pada FP 1, FP 2 dan FP 3 tidak berpengaruh terhadap ukuran nanopartikel yng dihasilkan.

Hasil evaluasi spektrum infra merah nanopartikel terlihat peningkatan konsentrasi Km kitosan menyebabkan terjadi pergeseran bilangan gelombang dan peningkatan intensitas pada gugus –OH, -COO asimetrik dan –COO simetrik disebabkan oleh ikatan antara gugus –COO dan Ca2+ menyebabkan perubahan ikatan hidrogen pada Km kitosan.

Pada evaluasi DTA sistem nanopartikel menunjukkan puncak endotermik yang berbeda dengan artesunat, hal itu menunjukkan bahwa artesunat telah terjebak dalam sistem. Peningkatan konsentrasi Km kitosan 0,9% - 1,1% menghasilkan puncak endotermik semakin melebar pada semua formula nanopartikel.

Pengaruh peningkatan konsentrasi pada evaluasi difraksi sinar X menunjukkan difraktogram semua formula nanopartikel berbeda dengan artesunat, hal tersebut menunjukkan artesunat telah terjebak dalam sistem dan pada FP 1, FP 2 dan FP 3 muncul puncak baru hal tersebut dapat disebabkan telah terjadi proses sambung silang antara Km kitosan dengan CaCl2.

Evaluasi efisiensi penjerapan artesunat diperoleh nilai FP 1 43,12 %, FP 2 40,40 % dan FP 3 66,72 %. Efisiensi penjerapan FP 3 lebih tinggi dibanding FP 1, dan FP 2. Hal tersebut disebabkan peningkatan konsentrasi polimer dari 0,9% sampai 1,1% mengakibatkan semakin banyak gugus –COO- yang akan berikatan dengan ion Ca2+ sehingga jumlah bahan obat yang terjebak semakin banyak dan efisiensi penjerapan semakin meningkat. Berdasarkan analisa statistika, FP 1 tidak berbeda bermakna dengan FP 2, tetapi berbeda bermakna dengan FP 3, Sedangkan FP 3 berbeda bermakna dengan FP 1 dan FP 2.

Dari hasil penelitian maka disimpulkan penelitian ini didapatkan bentuk partikel bulat tidak berongga dengan ukuran heterogen dan juga efisiensi penjerapan yang dihasilkan masih rendah sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk memperbaiki ukuran yang lebih homogen dan meningkatkan efisiensi penjerapan salah satunya dengan mengoptimasi waktu pengadukan agar dihasilkan sistem nanopartikel yang lebih baik



ABSTRACT

EFFECT OF CARBOXYMETHYL CHITOSAN

CONCENTRATION ON PHYSICAL

CHARACTERISTICS OF ARTESUNATE

NANOPARTICLES

(Using ionic gelation method in ethanol-water a

binary solvent)


Nanoparticles is used as drug carriers that can improve the dissolution rate and bioavailability of the drug. The aim of this study was to investigate the effects of Carboxymethyl chitosan (Cm chitosan) concentration in the range 0.9%; 1.0% and 1.1% on physical characteristics and drug entrapment efficiency of artesunate-Cm chitosan nanoparticles. The nanoparticles were prepared by ionic gelation method with cross linker calcium chloride in etanol-water binary solvent and dried by spray drying.

Evaluation particle size and morphology of nanoparticles artesunate-Cm chitosan showed that the particles has heterogeneous size at range between 840 nm - 8,532 µm with spherical shape. From FTIR evaluation it was showed by shift absorbance band of –OH at 3400 cm-1 , COO asymmetric at 1600 cm-1 and COO symmetric at 1400 cm-1 indicated the bonding between Cm chitosan and calcium chloride. XRD difractogram of nanoparticles artesunat-Cm chitosan that indicated drugs were entrapped in the system. Increasing concentrations of Carboxymethyl chitosan 0,9% - 1,1% could increased the entrapment efficiency of drug up to 66,72%.

Keywords : Nanoparticles; Ionic gelation; carboxymethyl chitosan; calcium chloride; spray drying; Artesunate.



ii

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ................................................................v

RINGKASAN .........................................................................viii

ABSTRAK ..................................................................................x

DAFTAR ISI .............................................................................xi

DAFTAR TABEL ...................................................................xiv

DAFTAR GAMBAR ...............................................................xvi

DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................xvii

BAB I PENDAHULUAN ...........................................................1

1.1 Latar Belakang .................................................................1

1.2 Rumusan Masalah ...........................................................4

1.3 Tujuan Penelitian ............................................................5

1.4 Manfaat Penelitian ..........................................................5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................6

2.1 Nanopartikel ....................................................................6

2.1.1 Definisi Nanopartikel ..............................................6

2.1.2 Kegunaan Nanopartikel ..........................................7

2.1.3 Pembuatan Nanopartikel .........................................8

2.1.4 Faktor yang Berpengaruh pada

Pembuatan Nanopartikel ......................................13

2.2 Karboksimetil kitosan ....................................................17

2.3 Kalsium Klorida ............................................................19

2.4 Artesunat .......................................................................20

BAB III KERANGKA KONSEPTUAL ...................................22

3.1 Uraian Kerangka Konseptual ........................................22

3.2 Hipotesis ........................................................................23



iii

BAB IV METODE PENELITIAN ...........................................25

4.1 Bahan dan Alat ..............................................................25

4.1.1 Bahan ....................................................................25

4.1.2 Alat .......................................................................25

4.2 Metode Penelitian ..........................................................25

4.2.1 Metode Kerja ........................................................25

4.2.2 Pembuatan Nanopartikel dengan Metode

Pengeringan Semprot ...........................................30

4.2.3 Evaluasi Nanopartikel

Artesunat-Km kitosan ..........................................31

4.2.4 Analisis Statistik ...................................................37

BAB V HASIL PENELITIAN ..................................................38

5.1 Hasil pemeriksaan kualitatif bahan ................................38

5.1.1 Karboksimetil kitosan ...........................................38

5.1.2 Artesunat ...............................................................39

5.2 Evaluasi Karakteristik Nanopartikel

Artesunat-Km kitosan ...................................................40

5.2.1 Evaluasi Ukuran dan Morfologi ............................40

5.2.2 Evaluasi Spektroskopi Fourier Transform

Infra Red (FTIR) ...................................................41

5.2.3 Evaluasi Jarak lebur .............................................42

5.2.4 Evaluasi Difraksi Sinar X .....................................43

5.2.5 Evaluasi Kandungan Artesunat

Dalam Nanopartikel .............................................43

5.2.6 Evaluasi Efisiensi Penjerapan ..............................46

5.3 Analisis Statistik ............................................................47

BAB VI PEMBAHASAN .........................................................48

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN .................................55



iv

7.1 Kesimpulan ...................................................................55

7.2 Saran ..............................................................................55

DAFTAR PUSTAKA...............................................................56

LAMPIRAN .............................................................................64



v

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

IV.1 Rancangan formula nanopartikel

Artesunat-CM kitosan ..........................................................26

V.1 Pemeriksaan kualitatif Km kitosan........................................38

V.2 Pemeriksaan kualitatif artesunat ............................................39

V.3 Hubungan konsentrasi artesunat dengan

serapan pada λ maks 229,97 nm............................................45

V.4 Hasil pemeriksaan kandungan artesunat

dalam nanopartikel ................................................................46

V.5 Efisiensi penjerapan nanopartikel .........................................46

V.6 Hasil uji HSD efisiensi penjerapan .......................................47



vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Ilustrasi nanosfer dan nanokapsul....................................... 6

2.2 Rute aliran udara dan sampel pada pengeringan

semprot .............................................................................12

2.3 Struktur Karboksimetil kitosan .........................................19

2.4 Struktur Kalsium klorida ..................................................20

2.5 Struktur Artesunat .............................................................21

3.1 Skema Kerangka Konseptual ........................................... 24

4.1 Skema Kerja Penelitian .................................................... 29

4.2 Skema kerja pembuatan.................................................... 31

5.1 Hasil SEM formula nanopartikel Km kitosan : CaCl2

dengan perbandingan 1,8:1 (A), 2:1 (B) dan 2,2:1 (C)

pada perbesaran 5.000x .................................................... 40

5.2 Hasil SEM formula nanopartikel Km kitosan : CaCl2

dengan perbandingan 1,8:1 (A), 2:1 (B) dan 2,2:1 (C)

pada perbesaran 10.000x................................................... 40

5.3 Spektra Inframerah dari Artesunat (A), Karboksimetil

kitosan (B), Plasebo (C) dan formula nanopartikel

Km kitosan : CaCl2 dengan perbandingan

1,8:1 (D), 2:1 (E) dan 2,2:1 (F) ........................................ 41

5.4 Termogram dari Artesunat (A), Karboksimetil

kitosan (B),Plasebo 1 (C), Plasebo 2 (D), Plasebo 3 (E)

dan formula nanopartikel Km kitosan : CaCl2 dengan

perbandingan 1,8:1 (F), 2:1 (G) dan 2,2:1 (H)...................42

5.5 Difraktogram dari Artesunat (A), Kalsium klorida (B),

Karboksimetil kitosan (C), Plasebo 1 (C), Plasebo 2 (D),



vii

Plasebo 3 (E) dan formula nanopartikel Km kitosan

: CaCl2 dengan perbandingan 1,8:1 (F), 2:1 (G)

dan 2,2:1 (H)......................................................................44

5.6 Spektra UV pengaruh bahan tambahan

terhadap serapan artesunat ................................................44



viii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Sertifikat Bahan Km kitosan ................................................62

2. Sertifikat Artesunat ..............................................................63

3. Sertifikat Kalsium klorida ....................................................64

4. Foto nanopartikel sebelum dan setelah pengeringan............65

5. Termogram DTA Bahan baku ..............................................66

6. Spektrum Infra merah Km kitosan .......................................67

7. Spektrum Infra merah Artesunat ..........................................68

8. Difraktogram bahan baku......................................................69

9. Penentuan panjang glombang maksimum ...........................80

10. Penentuan pengaruh bahan tambahan .................................87

11. Penentuan kurva baku .........................................................88

12. Penentuan kandungan artesunat dalam nanopartikel ..........91

13. Penentuan efisiensi penjerapan ...........................................92

14. Hasil analisis statistik efisiensi penjerapan .........................93

15. Titik persentase distribusi F ................................................95

16. Tabel R (Koefisien korelasi) ...............................................96

17. Tabel ukuran SEM nanopartikel ..........................................97



1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Keberhasilan beberapa obat mencapai efikasi sering

terbatasi, disebabkan kelarutan yang rendah dalam air, cepat

terhidrolisis, dan terjadi degradasi secara enzimatik. Beberapa

metode telah diteliti untuk mengatasi hal tersebut, termasuk

penggunaan berbagai pembawa obat seperti misel, hidrogel,

mikropartikel, dan nanopartikel (Alamdarnejat et al, 2013).

Nanopartikel merupakan partikel padat yang memiliki

diameter ukuran berkisar 1-1000 nm dan dapat digunakan sebagai

pembawa obat atau vaksin dengan mekanisme melarutkan,

memerangkap, mengenkapsulasi, menjerap, atau menempelkan

bahan aktif secara kimia (Muljanah, 2011). Ukuran partikel dan

distribusi ukuran merupakan karakteristik yang penting dari

nanopartikel, karena dapat menentukan distribusi, toksisitas,

kemampuan menuju sistem target, mempengaruhi pelepasan obat,

dan stabilitas. Pembuatan nanopartikel juga dapat meningkatkan

laju kelarutan suatu senyawa serta dapat meningkatkan absorpsi

obat (Singh, 2009; Prusty and Sahu, 2013).

Matriks nanopartikel dapat dibuat dari berbagai bahan

seperti protein, polisakarida, polimer alam maupun sintesis. Polimer

alam yang dapat digunakan salah satunya adalah Karboksimetil

kitosan (Km kitosan). Km kitosan merupakan polimer alam derivat

dari kitosan dengan penggantian gugus H oleh gugus karboksil pada

posisi orto yang dapat meningkatkan kelarutan dalam air (Sahu et

al, 2010). Dibandingkan turunan kitosan larut air lainnya, Km



2

kitosan telah digunakan secara luas karena mudah disintesis,

mempunyai sifat amfolitik, bersifat biokompatibel, biodegradabel ,

dan memiliki toksisitas yang rendah (Mourya et al, 2010).

Nanopartikel dapat dibuat dengan beberapa metode salah

satu diantaranya gelasi ionik (ionic gelation) (Muljanah, 2011).

Gelasi ionik yaitu interaksi eletrostatik antara gugus muatan positif

dengan gugus muatan negatif dari polianion. Km kitosan memiliki

ion -COO- yang akan berikatan dengan gugus muatan positif

penyambung silang, salah satu contoh penyambung silang yang

digunakan kalsium klorida (CaCl2). Ion -COO- akan berikatan

dengan Ca2+ dari kalsium klorida (Mourya et al, 2010). Tetapi tidak

semua CaCl2 berikatan dengan Km kitosan, karena gugus -COO-

dari Km kitosan dapat berikatan pula dengan air menyebabkan tidak

semua ion Ca2+ bereaksi dengan -COO-. ion Ca2+ bebas akan

menarik air dari udara dan menyebabkan sampel tidak kering

sempurna (Feriza, 2013). Hal tersebut dapat diminimalisir dengan

penambahan etanol yang akan merusak ikatan diantara Km kitosan

dengan air, mengurangi rigiditas ikatan, dan meningkatkan belitan

ikatan dari Km kitosan sehingga ion Ca2+ dapat berikatan sempurna

dengan ion COO- dan etanol akan berikatan dengan sisa air,

sehingga jika dikeringkan sampel menjadi kering. Kelebihan

metode gelasi ionik adalah prosesnya yang sederhana, dan tidak

menggunakan pelarut organik (Luo, Y et al, 2013).

Pengeringan nanopartikel dapat menggunakan metode

pengeringan semprot dengan cara sampel likuid disemprotkan ke

ruangan berudara panas hingga sampel menjadi kering. Metode ini

memiliki keunggulan prosesnya cepat, sederhana, mudah, dan dapat

digunakan untuk skala besar dengan biaya yang efektif (Agnihotri



3

et al., 2004; Kissel et al., 2006). Faktor yang mempengaruhi ukuran

dan bentuk partikel dari metode ini adalah suhu inlet, ukuran nozzle,

laju pompa, laju aliran udara (He et al., 1999).

Beberapa faktor yang dapat berpengaruh pada pembuatan

nanopartikel adalah jenis polimer, berat molekul polimer, jumlah

penyambung silang, jumlah obat dan konsentrasi polimer yang

digunakan (Pratiwi, 2012; Wu et al, 2005). Berat molekul polimer,

jumlah penyambung silang, dan konsentrasi polimer berpengaruh

pada ukuran partikel, pembentukan partikel dan agregasi partikel

dan berpengaruh terhadap efisiensi penjebakan dan pemuatan obat

dari bahan polimer yang digunakan (Muljanah, 2011; Mohanraj and

Chen ,2006). Konsentrasi polimer semakin tinggi, menyebabkan

partikel yang terbentuk memiliki ukuran semakin besar dan efisiensi

penjerapan semakin meningkat, tetapi jika konsentrasi polimer yang

digunakan terlalu kecil, akan menghasilkan ukuran partikel yang

sangat kecil yang mudah beragregasi dan menyebabkan ukuran

partikel semakin besar pula (Wu et al, 2005). Hal tersebut diperkuat

dengan penelitian oleh Lestari, 2012, menggunakan perbedaan

konsentrasi Km kitosan pada sistem mikropartikel menggunakan

perbedaan konsentrasi Km kitosan 0,250% b/v dan 0,375% b/v

menghasilkan mikropartikel berukuran 1,60 µm dan 1,90, efisiensi

penjerapan ketoprofen 93,23% dan 98,86%. Penelitian Dhisiati,

2014, menggunakan perbedaan konsentrasi Km kitosan 0,150% b/v

sampai 0,300% b/v dengan metode pengeringan semprot

menghasilkan ukuran nanopartikel 921,5 nm-3,261 µm sampai

1,167 µm-3,514 µm dan efisiensi penjerapan terhadap Artesunat

67,31% sampai 94,18%.



4

Sistem nanopartikel dapat diaplikasikan untuk bahan obat

yang berasal dari alam maupun sintetis. Pada penelitian ini

digunakan model obat dari bahan semi sintetik yaitu artesunat yang

merupakan turunan dari artemisinin yang di ekstraksi dari tumbuhan

tradisional Artemisia annua yang sangat ampuh sebagai antimalaria

(Nguyen et al, 2014). Obat ini memiliki kelarutan rendah dalam air

dan bioavailabilitas rendah jika digunakan secara peroral. Selain

efektif sebagai anti malaria, artesunat dapat sebagai anti inflamasi,

rheumatoid artritis, lupus eritematosus, dan bakteri yang disebabkan

oleh sepsis (Setyawan et al, 2014; Ho et al, 2014). Sistem

nanopartikel Artesunat – Km kitosan, diharapkan dapat

meningkatkan laju kelarutan dan bioavailabilitas dari artesunat.

Berdasarkan latar belakang diatas, dilakukan penelitian

nanopartikel Artesunat - Karboksimetil kitosan melanjutkan

penelitian sebelumnya dengan mengpengaruh konsentrasi Km

kitosan pada rentang 0,9% b/v; 1,0% b/v; 1,1% b/v dan dibuat

dengan metode gelasi ionik dalam larutan biner (etanol – air) dan

dikeringkan dengan pengeringan semprot yang bertujuan untuk

mengetahui karakteristik fisik meliputi evaluasi ukuran dan

morfologi, spektrum infra merah, titik lebur, difraksi sinar X,

kandungan dan efisiensi penjerapan bahan obat dalam sistem yang

telah terbentuk.

1.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang diatas maka rumusan masalah dari

penelitian ini adalah bagaimana pengaruh konsentrasi polimer

terhadap :



5

1. Karakteristik fisik nanopartikel artesunat meliputi

evaluasi ukuran dan morfologi, spektrum infra merah,

titik lebur, difraksi sinar X sistem nanopartikel

2. Kandungan dan efisiensi penjerapan artesunat dalam

sistem nanopartikel

yang dibuat dengan metode gelasi ionik dalam larutan

biner (etanol - air) dan dikeringkan dengan pengeringan

semprot?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan pengaruh

konsentrasi Km kitosan terhadap :

1. Bentuk, morfologi pada sistem nanopartikel artesunat-Km

kitosan

2. Kandungan dan efisiensi penjerapan bahan obat dalam sistem

nanopartikel artesunat-Km kitosan

yang dibuat dengan metode gelasi ionik dalam larutan biner

(etanol - air) dan dikeringkan dengan pengeringan semprot.

1.4 Manfaat Penelitian

Dari hasil penelitian didapatkan data ilmiah berupa data

karakteristik fisik yang berguna untuk pembuatan sistem

nanopartikel dengan bahan obat sukar larut dengan

menggunakan polimer Km kitosan atau polimer lainnya.



6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Nanopartikel

2.1.1 Definisi Nanopartikel

Nanopartikel merupakan partikel padat yang memiliki

diameter berkisar 1-1000 nm. Nanopartikel dapat digunakan

sebagai pembawa obat atau vaksin dengan mekanisme melarutkan,

memerangkap, mengenkapsulasi, menjerap, atau menempelkan

bahan aktif secara kimia (Muljanah, 2011). Nanopartikel terkadang

dapat menunjukkan sifat yang berbeda secara signifikan terkait

ukuran partikel yang diamati. Ukuran partikel dan distribusi ukuran

merupakan karakteristik yang penting dari nanopartikel karena

dapat menentukan distribusi, toksisitas, kemampuan menuju sistem

target, pelepasan obat, stabilitas dan lain-lain (M abhilash, 2010;

Singh, 2009). Ditinjau dari metode preparasi, diperoleh 2 tipe untuk

nanopartikel, yaitu nanokapsul dan nanosfer. Nanokapsul adalah

suatu sistem vesikular dengan bahan obat berada dalam suatu

rongga yang dikelilingi oleh membran polimer, sedangkan nanosfer

adalah sistem matrik dengan bahan obat terdispersi merata

didalamnya. Nanosfer dan nanokapsul dapat dibuat untuk proses

pelepasan dan penghantaran yang berbeda sebagai agen terapetik

(Singh, 2009).

Gambar 2.1 Ilustrasi nanosfer dan nanokapsul (Fattal and

Vauthier, 2007).



7

2.1.2 Kegunaan Nanopartikel

Nanopartikel dapat sebagai penghantar obat dengan

memanipulasi sistem untuk tujuan mecapai target yang spesifik

secara optimal dengan keuntungan menjaga keamanan obat

tersebut. Sistem ini dapat digunakan untuk berbagai rute

penggunaan obat termasuk melalui mulut, hidung, parenteral, intra-

okular, dan lainnya (Mohanraj and Chen ,2006).

Beberapa kelebihan nanopartikel antara lain:

a. Nanopartikel dapat mengendalikan dan mempertahankan

pelepasan obat dengan mempengaruhi farmakokinetik obat

dan kelarutan selama perjalanan menuju sistem target

sehingga diperoleh efek terapi yang diinginkan dan

mengurangi efek samping (Mohanraj and Chen, 2006).

b. Sistem ini dapat menembus kapiler yang sempit dan dapat

langsung berinteraksi dengan sel secara efektif pada target

yang dituju karena memiliki ukuran yang kecil sehingga

dapat meningkatkan bioavailabilitas obat (N. Ariyandi,

2007).

c. Sistem ini dapat digunakan untuk meningkatkan kelarutan

bahan obat terutama obat dengan golongan BCS II yang

memiliki kelarutan rendah dan permeabilitas yang tinggi

(Fattal and Vauthier, 2007).

d. Ukuran partikel dan karakteristik permukaan nanopartikel

dapat dengan mudah dimanipulasi untuk mencapai

penargetan obat secara aktif dan pasif setelah pemberian

parenteral, dapat mencapai target lokasi dengan

menambahkan ligan penargetan pada permukaan partikel,

dan nanopartikel dapat melewati hambatan fisiologis



8

dalam tubuh karena penghantaran obat secara efisien ke

berbagai bagian tubuh yang secara langsung dipengaruhi

oleh ukuran partikel (Abilash, 2010).

Selain memiliki beberapa kelebihan, sistem nanopartikel juga

memiliki beberapa keterbatasan seperti :

a. Ukuran partikel yang kecil dan luas permukaan yang besar

berakibat partikel – pertikel tersebut beragregasi, berakibat

pada sulitnya penanganan nanopartikel berbentuk cair

maupun kering, dan keterbatasan dalam pelepasan obat.

Tidak semua obat dapat menerapkan sistem ini, tergantung

sifat material dan fisika kimia obat tersebut. (Mohanraj

and Chen, 2006).

b. Nanopartikel jika melewati kapiler terkecil tubuh dengan

beragregasi dapat mengakibatkan terjadinya emboli

(Eerikainen, 2004).

2.1.3. Metode Pembuatan Nanopartikel

Metode pembuatan nanopartikel yang dapat digunakan

sangat beragam, beberapa contohnya antara lain gelasi ionik dan

pengeringan semprot (Agnihotri et al, 2004).

a. Gelasi Ionik

Metode Gelasi ionik memiliki dasar metode interaksi

eletrostatik antara gugus yang berbeda muatan antar polimer dengan

penyambung silang. Km kitosan memiliki gugus -COO- yang akan

berikatan dengan gugus muatan positif penyambung silang, salah

satu contoh penyambung silang yang digunakan kalsium klorida

(CaCl2). Gugus -COO- akan berikatan dengan Ca2+ dari kalsium

klorida (Mourya et al, 2010).



9

Metode ini banyak dipilih karena prosesnya tidak rumit dan

tidak menggunakan pelarut organik (Mardliyati et al, 2012).

Pembuatan koloid nanopartikel dengan gelasi ionik dipengaruhi

oleh beberapa faktor yaitu konsentrasi larutan polimer, larutan

penyambung silang, perbandingan jumlah polimer dan penyambung

silang, suhu larutan kitosan, konsentrasi pelarut, dan kecepatan

pengadukan (Fan et al, 2012).

b. Pengeringan Semprot

Pengeringan semprot adalah metode yang sering

digunakan untuk menghasilkan serbuk dengan ukuran partikel yang

sangat kecil (Amaro, 200). Metode pengeringan ini dapat

menghasilkan partikel kering yang halus dengan proses sampel di

atomisasi menjadi droplet-droplet kecil dalam udara panas. Droplet

tersebut akan kering dengan cepat, dan partikel yang telah kering

akan jatuh ke dalam bagian yang lebih rendah pada alat pengering.

Keunggulan dari metode ini adalah proses yang realtif cepat, lebih

mudah jika dibandingkan dengan pengeringan beku, dan banyak

digunakan untuk produksi skala besar karena biaya relatif murah

(Agnihotri et al., 2004; Kissel et al., 2006). Pada metode ini, sampel

likuid mengalami evaporasi secara cepat yang disebakan oleh

adanya pemanasan, besarnya luas permukaan sampel dan kontak

dengan uap kering sehingga pelarut dapat dihilangkan dari sampel

(Williams and Vaughn, 2007).

Tahap pengeringan semprot dibagi menjadi 4 tahapan yaitu

: (Kissel et al., 2006).



10

1. Atomisasi Sampel

Proses ini merubah sampel menjadi bentuk tetesan-tetesan

kecil (Agnihotri et al, 2004). Terdapat beberapa atomizer antara lain

rotary atomizer dimana sampel disemprotkn menggunakan cakram

berputar untuk membuat tetesan droplet, salah satu keuntungan dari

atomizer ini adalah ukuran partikel dapat diubah dengan mengubah

kecepatan roda; pressure atomizer yang membentuk tetesan droplet

dengan memberi tekanan pada atomizer, tipe ini paling sering

digunakan dalam pengeringan semprot; dan two fluid nozzle yang

membentuk tetesan droplet dengan proses adanya kontak antara

udara dan sampel , dan biasanya sampel yang dihasilkan memiliki

diameter internal antara 0,5 μm dan 1,0 μm, sehingga membentuk

partikel dengan diameter kurang dari 10 μm. Proses atomisasi ini

akan mempengaruhi sifat tetesan selama pengeringan dan sifat

produk kering. (Kissel et al, 2006).

Pemilihan alat penyemprot tergantung bahan yang

digunakan, sifat produk yang telah ditetapkan, viskositas dari

larutan yang digunakan serta jenis dan kapasitas pengering. (Kissel

et al, 2006).

2. Kontak droplet dengan udara

Tahapan awal dalam proses pengeringan adalah adanya

kontak antara droplet dengan udara panas dalam beberapa detik.

Terdapat dua macam cara pada tahap penyemprotan, cara pertama

adalah menyemprotkan cairan searah dengan aliran udara panas atau

disebut co-current. Kelebihan cara ini adalah sampel dapat kering

secara cepat. Cara yang kedua adalah sampel disemprotkan



11

berlawanan arah dengan aliran udara panas (Patel et al, 2011;

Gharsallaoui et al, 2007).

3. Evaporasi Solven

Proses evaporasi pelarut ada dua tahapan, tahap pertama

adalah suhu jenuh pada permukaan droplet kira – kira sama dengan

suhu basah pada udara pengeringan. Cairan didalam tetesan droplet

akan mengganti cairan yang menguap dipermukaan, dan penguapan

yang terjadi berlangsung konstan. Pada tahap kedua, dimulai ketika

tidak ada lagi air yang cukup untuk mempertahankan kondisi jenuh

pada permukaan tetesan droplet, menyebabkan terbentuknya bagian

kering dipermukaan. Penguapan selanjutnya tergantung difusi air

melalui bagian kering tersebut, pada tahap ini tingkat penguapan

menurun dengan cepat (Agnihotri et al, 2004; Patel et al, 2009).

4. Pemisahan sampel kering.

Tahap ini menggunakan siklon yang berada diluar

pengering yang akan memisahkan sampel kering dari udara lembab

dan partikel yang lebih halus. Sampel yang telah terpisah

tertampung dalah wadah penampung. Pemisahan ini berdasar pada

perbedaan densitas (Patel et al., 2009; Gharsallaoui et al., 2007).



12

Gambar 2.2. Rute aliran udara dan sampel pada pengering semprot (1) inlet udara kering + filtrasi; (2) pemanas; (3) ruang desikasi; (4) cyclone; (5) penampung serbuk kering; (6) filtrasi + outlet udara; (A) larutan, suspensi, emulsi yang akan di spray; (B) udara bertekanan atau nitrogen; dan (C) spray nozzle (Kissel et al, 2006).

Pada metode pengeringan semprot, digunakan suhu tinggi

untuk terjadinya evaporasi, sehingga bahan-bahan yang digunakan

harus tahan terhadap panas dan hati-hati terhadap penggunaan

pelarut organik yang dapat meledak pada suhu tinggi (Williams and

Vaughn, 2007). Hasil dari pengeringan semprot dipengaruhi oleh

faktor-faktor seperti :

a. Ukuran nozzle

Semakin meningkatnya ukuran nozzle, maka ukuran partikel

yang dihasilkan akan meningkat pula (He et al, 1999).

b. laju pompa

Sampel yang dikeringkan dengan kondisi laju pompa tinggi,

menghasilkan ukuran partikel yang lebih besar dibandingkan



13

dengan sampel yang dikeringkan dengan kondisi laju pompa

rendah (He et al, 1999)

c. laju aliran udara (He et al., 1999).

Ukuran sampel tergantung pula dengan laju aliran udara. Ukuran

sampel meningkat seiring dengan menurunnya laju aliran udara

(He et al, 1999).

d. Suhu inlet

Suhu inlet tidak berpengaruh banyak terhadap ukuran partikel

(He et al, 1999).

2.1.4 Faktor - faktor yang berpengaruh pada pembuatan

nanopartikel

a. Perbandingan jumlah obat dengan jumlah polimer

Perbandingan jumlah obat dengan jumlah polimer

berpengaruh pada ukuran partikel yang dihasilkan. Semakin

tinggi jumlah obat dan semakin sedikit jumlah polimer yang

ditambahkan menghasilkan ukuran partikel relatif kecil jika

dibandingkan dengan penambahan jumlah polimer yang lebih

besar (Swarbrick and Boyland, 1994).

b. Konsentrasi polimer yang digunakan

Konsentrasi polimer semakin meningkat, menyebabkan

partikel yang terbentuk memiliki ukuran semakin besar dan

peningkatan efisiensi penjerapan. Hal ini disebabkan oleh

jumlah polimer yang lebih banyak terkandung dalam volume

yang sama (He et al, 1999). Hal tersebut diperkuat dengan

penelitian Lestari, 2012, dengan menggunakan konsentrasi

polimer 0,250% menghasilkan mikropartikel berukuran 1,60



14

µm sedangkan konsentrasi 0,375% menghasilkan 1,90 µm

dengan efisiensi penjerapan bahan obat ketoprofen 93,23% dan

98,86%. Penelitian Dhisiati, 2014, menyatakan efisiensi

penjerapan formula 4 dengan kadar Km kitosan 0,300% sebesar

94,18%, paling besar dibandingkan dengan penjerapan formula

1 dengan kadar Km kitosan 0,175% sebesar 67,31%, formula 2

kadar Km kitosan 0,200% sebesar 82,66%, dan formula 3

kandungan Km kitosan 0, 275% sebesar 88,29%. Penelitian juga

dilakukan oleh Santoso, 2011, menyatakan semakin banyak

jumlah polimer yang ditambahkan, ukuran partikel semakin

besar dan efisiensi penjerapan semakin tinggi. Hasil penelitian

Santoso, 2011 menunjukkan jumlah polimer 0,5 g; 1,0 g; 1,5 g

menghasilkan diameter rata-rata 1138,36 μm; 1517,27 μm; dan

1611,35 μm, dan efisiensi penjerapan bahan obat ketoprofen

pada jumlah polimer 0,5 g sebesar 75,75%, sedangkan pada 1,0

g sebesar 91,78%. Penelitian pengaruh konsentrasi polimer

lainnya dilakukan oleh Rosyidah, 2011, dengan meningkatnya

konsentrasi larutan polimer yaitu 3%, 4%, dan 5% berturut-turut

didapatkan ukuran mikropartikel sebesar 1238,50 µm, 1356,05

µm, dan 1320,51 µm. Jika konsentrasi polimer yang digunakan

terlalu kecil, akan menghasilkan ukuran partikel yang sangat

kecil yang mudah beragregasi dan menyebabkan ukuran partikel

semakin besar (Wu et al, 2005).

c. Jenis Polimer

Jenis polimer yang digunakan contohnya adalah Km

kitosan dimana partikel akhir yang terbentuk dipengaruhi oleh

derajat deasetilasi, derajat substitusi, dan berat molekul dari



15

karbosimetil kitosan tersebut (Jayakumar et al., 2010). Derajat

deasetilasi mempengaruhi protonasi gugus amino dari kitosan.

Dengan bertambahnya nilai derajat deasetilasi, partikel yang

terbentuk akan semakin kecil dengan permukaan yang lebih

halus (Prashanth and Taranathan, 2007). Derajat substitusi

berpengaruh terhadap diameter partikel, semakin besar nilai

derajat substitusi maka diameter partikel yang terbentuk

semakin kecil sehingga meningkatkan enkapsulasi obat serta

menurunkan laju pelepasannya (Mourya et al., 2010; Jayakumar

et al., 2010). Semakin tinggi berat molekul Km kitosan berarti

semakin banyak gugus karboksil yang berikatan dengan bahan

obat dan berdampak pada meningkatnya efisiensi penjerapan

dari Km kitosan (Shi et al., 2005).

d. Berat molekul Polimer

Berat molekul dan derajat deasetilasi pada salah satu

polimer (kitosan) merupakan faktor penting yang berpengaruh

pada ukuran partikel, pembentukan partikel dan agregasi

partikel (Muljanah, 2011). Berat molekul, serta komposisi

polimer dan interaksi obat-polimer juga berpengaruh terhadap

efisiensi penjebakan dan pemuatan obat dari bahan polimer yang

digunakan ( Mohanraj and Chen ,2006 ). Meningkatnya berat

polimer berakibat pada peningkatan viskositas larutan polimer

yang jika berinteraksi dengan penyambung silang dapat

terbentuk struktur dinding mikropartikel yang lebih kuat dan

dapat menurunkan kemampuan swelling sehingga pelepasan

obat menurun (Ko et al, 2002).



16

e. Jumlah Penyambung Silang

Penyambung silang berguna untuk mencegah butiran-

butiran mengembang yang akhirnya akan hancur. Mekanisme

dari penyambung silang dengan menghubungkan rantai-rantai

polimer sehingga menjadi bentuk 3 dimensi melalui

pembentukan kompleks dengan polimer lain, ikatan ionik atau

dengan agregasi polimer (Prashanth and Tharanathan, 2006).

Faktor penting dalam reaksi sambung silang adalah komposisi

kimia bahan, konsentrasi bahan, pH, waktu reaksi dan

temperatur (Hirsch and Kokini, 2001). Reaksi sambung silang

dipengaruhi pula oleh densitas atau kepadatan sambung silang.

Semakin padat sambung siang, semakin rendah kemampuan

polimer untuk mengembang dan tingkat pelepasan obat akan

menurun (Mi and Chang, 2000). Reaksi silang juga dipengaruhi

oleh ukuran dan jenis zat penyambung silang. Semakin kecil

ukuran penyambung silang, semakin cepat terjadi reaksi silang

selama proses difusi masih mudah. Tergantung dari sifat alami

penyambung silang, pembentuk interaksi utama adalah jaringan

kovalen atau ikatan ionik (Goncalves et al, 2005). Sambung

silang merupakan cara efektif untuk membuat mikropartikel

tidak larut air, dan mengendalikan profil pelepasan obat dengan

mengubah tingkat sambung silang (Zheng Li, et al., 2009).

Jumlah dan jenis penyambung silang berpengaruh pada ukuran

partikel, penjerapan dan pelepasan bahan obat. Semakin

meningkatnya jumlah penyambung silang, dapat menyebabkan

ukuran partikel dan efisiensi penjerapan semakin meningkat

(Woitiski, et al, 2009).



17

2.2 Karboksimetil kitosan

Deasetilasi dari kitin menghasilkan kitosan, sebuah

polimer yang banyak diteliti untuk penggunaan produk farmasi dan

non farmasi. Kitosan memiliki karakteristik yang unik seperti

memiliki biodegradabilitas, biokompatibilitas, bioadhesif, dan tidak

beracun. Kendala dalam penelitian kitosan ini adalah keterbatasan

kelarutan dalam pH netral atau basa karena struktur kristal yang

sangat stabil yang timbul dari adanya ikatan hidrogen yang kuat.

Maka dari itu dibuat karboksimetil kitosan untuk mengatasi kendala

tersebut.

Km kitosan merupakan derivat dari kitosan memiliki sifat

fisik dan biologis yang termodulasi yang dapat berfungsi sebagai

khelat, penyerapan, retensi kelembaman, antibakteri, antiapoptosis,

dan lainnya. Km kitosan dapat digunakan lebih lanjut lagi sebagai

pengendali pengiriman pelepasan obat, pengiriman DNA, dan

lainnya. Km kitosan juga dapat larut dalam larutan asam, netral

ataupun basa saat derajat substitusinya lebih dari 60% (Mourya et

al, 2010). Km kitosan dengan derajat substitusi 87 - 90%

mempunyai sifat poliamfolitik (ion zwitter), yang dapat membentuk

gel atau larutan jernih tergantung dari konsentrasi polimer pada pH

netral dan basa tetapi beragregasi pada kondisi asam. Polimer ini

dapat dimodifikasi dengan proses alkilasi, asilasi dan okulasi

(Mourya et al, 2010). Km kitosan dapat disintesis dengan dua

metode, yaitu :

a. Alkilasi reduktif

Pada reaksi ini gugus –NH2 dari kitosan direaksikan

dengan gugus karbonil dari aldehid asam glioksilat kemudian

terhidrogenasi oleh reaksi dengan NaBH4 atau NaCNBH3 untuk



18

menghasilkan N-karboksimetil kitosan. Prosedur pembuatannya

terdiri dari penaburan kitosan dalam 1% asam asetat untuk

mendapatkan sekitar 1 - 1,5 larutan b/v, reaksinya dengan larutan

dari asam glioksilat dengan perbandingan molar 1 : 1 sampai 1 : 3

dari amina, diatur pH 4 - 5 dengan mengurangi jumlah dari sodium

borohydride. Larutan kental kemudian didialisis dalam air dan di

liofilisasi untuk mendapatkan N-Karboksimetil kitosan.

Penggunaan metode ini menghasilkan sekitar 70% unit N-

karboksimetil kitosan. Kekurangan penggunaan metode ini adalah

membutuhkan reagen yang relative mahal dan tidak mudah di

aplikasikan dalam sekala besar.

b. Alkilasi langsung

Metode alkilasi langsung dapat menggunakan asam

monokarboksilat, asam monokloroasetat dengan berbagai kondisi

reaksi. Kondisi reaksi disini bertanggung jawab untuk mencapai

selektivitas alkilasi dan derajat substitusi. Langkah awal pada

metode ini adalah dengan merendam kitosan dalam larutan alkali.

Selama proses karboksimetilasi kitosan dengan asam

monokloroasetat, pH media 8 - 8,5. Sebab pada pH tersebut hanya

kelompok amina yang akan diaktifkan sehingga hanya N-Substitusi

yang akan berlangsung. Meskipun kitosan akan mengendap pada

pH ini, tetapi secara bertahap akan terlarut sebagai hasil reaksi, dan

pada akhir reaksi semua molekul kitosan akan terlarut dan menjadi

mono atau di-N- substitusi. Alkilasi menggunakan asam

monokloroasetat akan menghasilkan campuran N dan O-alkil

turunan kitosan yang tersubstitusi pada kelompok OH C6 dan C3,

dan beberapa substitusi pada kelompok C2- NH2. Pada suasana



19

basa, substitusi gugus lebih mudah terjadi pada gugus OH-6 > OH-

3 > NH2-2 (Morya V.K, 2010).

Gambar 2.2 Struktur (a) O-karboksimetil kitosan; (b) N- karboksimetil kitosan; (c) N,O-karboksimetil kitosan (Jayakumar et al, 2010).

2.3 Kalsium Klorida

Kalsium klorida (CaCl2) memiliki tiga bentuk formula

kimia yaitu anhydrous (CaCl2), Dihydrate (CaCl2.2H2O), dan

Hexahydrate (CaCl2. 6H2O). Masing-masing memiliki berat

molekul 110.99; 147.02; 219.08. Anhidrate berwarna putih dan

memiliki massa berpori, mudah larut dalam air dan etanol;

Dihydrate berwarna putih, keras dan berbentuk butiran atau

deliquescent fragment, mudah larut dalam air dan larut dalam

etanol; Hexahydrate berwarna, berbentuk Kristal sangat

deliquescent. Larut dalam 0,25 bagian air, mudah larut (1 - 10

bagian) dalam etanol dan dalam etanol mendidih, sangat mudah

larut dalam air panas (<1 bagian). pH larutan antara 4,5 dan 9,2 (1

dalam 20), titik leleh pada 772○C (JECFA, 2004).



20

Mekanisme penyambung silang dari kalsium klorida

dengan cara membentuk kation divalent dari Ca2+ yang berikatan

ionic dengan gugus –COO dari Carboksilmetil Kitosan (Mourya et

al, 2010).

Gambar 2.3 Struktur CaCl

2.2 Artesunat

Artesunat merupakan partikel semi sintetik salah satu

turunan dari artemisinin yang di ekstraksi dari tumbuhan tradisional

Artemisia annua yang sangat sampuh sebagai antimalaria (Nguyen

et al, 2014). Artesunat memiliki profil farmakologis yang

menguntungkan untuk terapi malaria (Razavi, 2007). Selain efektif

sebagai anti malaria, artesunat dapat sebagai anti inflamasi,

Rheumatoid Artritis, Lupus eritematosus, dan bakteri yang

disebabkan oleh sepsis (Ho et al, 2014).

Artesunat berbentuk serbuk halus yang berwarna putih,

tidak berbau dan hampir tidak berasa, sukar larut dalam air, sangat

larut dalam diklorometana R, larut dalam etanol (~750 g/L) TS dan

aseton R (Budavari, 2001; Xiao and Hong, 2010). BM = 384,4

(Sweetman, 2009). Titik leleh artesunat berkisar antara 131-135 ⁰C,

sedangkan titk didihnya pada 507,12 ⁰C (pada 760 mmHg).

Densitasnya 1,32 g/cm3. Obat ini diklasifikasikan dalam BCS kelas

II, dimana memiliki kelarutan rendah dalam air sehingga memiliki

biovailabilitas rendah bila diberikan secara oral. Hal tersebut



21

menimbulkan masalah dalam formulasi juga dapat berpengaruh

terhadap khasiat dan keterbatasan sebagai biofarmasetik. Telah

banyak dilakukan penelitian untuk meningkatkan kelarutan dan

bioavailabilitas dari artesunat seperti penggunaan liposom,

nanopartikel, dan pembentukan kompleks artesunat-beta-

sikodekstrin (Setyawan et al, 2014).

Gambar 2.4 Struktur Artesunat ( Lisgarten et al, 2002 ).



22

BAB III

KERANGKA KONSEPTUAL

3.1 Uraian Kerangka Konseptual

Nanopartikel dapat dibuat menggunakan metode gelasi

ionik interaksi eletrostatik antara gugus muatan positif polimer

dengan gugus muatan negatif dari penyambung silang. Polimer Km

kitosan bersifat biokompatibel, biodegradabel, dan mudah larut

dalam air memiliki gugus COO- yang akan berikatan dengan Ca2+

dari penyambung silang CaCl2 (Mourya et al, 2010). Pada penelitian

ini digunakan model obat dari bahan semi sintetik yaitu artesunat

yang merupakan turunan dari artemisinin. Obat ini memiliki

kelarutan rendah dalam air sehingga bioavailabilitas rendah jika

digunakan secara peroral (Setyawan et al, 2014).

Pada proses gelasi ionik, tidak semua CaCl2 berikatan

dengan Km kitosan, karena gugus COO- dari Km kitosan juga dapat

berikatan dengan air menyebabkan tidak semua ion Ca2+ bereaksi

dengan COO-. ion Ca2+ bebas akan menarik air dari udara dan

menyebabkan sampel tidak kering sempurna (Feriza, 2013). Hal

tersebut dapat diminimalisir dengan penambahan etanol dalam

proses gelasi ionik (Luo Y. et al, 2013). Untuk mendapatkan

partikel kering, maka dilakukan pengeringan menggunakan metode

pengeringan semprot. Keunggulan metode ini prosesnya cepat,

sederhana, mudah, dan dapat digunakan untuk skala besar dengan

biaya yang efektif (Agnihotri et al, 2004; Kissel et al, 2006). Faktor

yang berpengaruh pada ukuran dan bentuk partikel dari metode ini,

antara lain suhu inlet, ukuran nozzle, laju pompa, laju aliran udara

(He et al, 1999).



23

Faktor yang dapat berpengaruh pada pembuatan

nanopartikel salah satunya adalah konsentrasi polimer (Wu et al,

2005). Konsentrasi polimer semakin tinggi, menyebabkan partikel

yang terbentuk memiliki ukuran semakin besar dan efisiensi

penjerapan semakin meningkat tetapi jika konsentrasi polimer yang

digunakan terlalu kecil, akan menghasilkan ukuran partikel yang

sangat kecil yang mudah beragregasi dan menyebabkan ukuran

partikel semakin besar (Wu et al, 2005). Sistem nanopartikel

menyebabkan peningkatan laju kelarutan bahan obat sehingga

meningkatkan bioavailabilitasnya (Sing, 2009; Prusty and Sahu,

2013).

Berdasarkan latar belakang diatas, dirumuskan hipotesis

bahwa konsentrasi polimer semakin meningkat menyebabkan

ukuran partikel semakin besar dan efisiensi penjerapan semakin

meningkat.

3.2 Hipotesis

konsentrasi polimer semakin meningkat menyebabkan

ukuran prtikel semakin besar dan efisiensi penjerapan semakin

meningkat.



24

Gambar 3.1 Kerangka konseptual

Km kitosan - Biokompatibel - Biodegradabel - Toksisitas rendah - Mudah larut dalam air

(Mourya et al, 2010; sahu et al, 2010)

Artesunat - Kelarutan rendah dalam air - Bioavailabilitas rendah

(Setyawan et al, 2014)

Dibuat menggunakan gelasi ionik dalam larutan biner (etanol - air) dikeringkan

menggunakan pengeringan semprot Jumlah obat Konsentrasi Polimer Jenis Polimer Berat Molekul

polimer Jumlah penyambung

silang

Berpengaruh terhadap - Ukuran dan

Morfologi - Efisiensi

Penjerapan

Sistem nanopartikel Artesunat-Km kitosan

yang dibuat dengan perbedaan konsentrasi

polimer

Konsentrasi polimer semakin meningkat menyebabkan ukuran partikel semakin besar dan efisiensi penjerapan semakin meningkat.

Dipengaruhi oleh

Peningkatkan laju kelarutan bahan obat

Peningkatkan bioavailabilitas

(Singh, 2009; Prusty and Sahu, 2013)

Menyebabkan



25

BAB IV

METODE PENELITIAN

4.1 Bahan dan Alat

4.1.1 Bahan

Artesunat (Goldliloo Pharmaceutical); carboxymethyl

chitosan (derajat substitusi 81,9%, derajat deasetilasi 96,5%, China

Eastar Group Co., Ltd.); CaCl2.2H2O pro analysis (Merck); Ethanol

pro analysis (EMSURE®); Methanol pro analysis (Merck);

aquades.

4.1.2 Alat

Spray Dryer (SD-basic Lab Plant UK Ltd. Type SD

B09060019); Neraca analitik (Ohaus); Spektrofotometer inframerah

(Jasco FT-IR 5300); Differential Thermal Analyser (Mettler Toledo

FP-65 DTA P-900 Thermal); Digital Viscosimeter (Brookfield

Viscosimeter DV-II); alat-alat gelas; Ultrasonic ELMA LC60/H;

magnetic stirrer (DRAGONLAB MS-Pro); Spektrofometer UV-

Vis (Cary WinUV Ver.1.00(9)c); Scanning Electron Microscopy

(inspect S50 Tipe FP 2017/12), Difraktogram X’Pert Phillips.

4.2 Metodologi Penelitian

4.2.1 Metode Kerja

Penelitian kali ini, dilakukan pembuatan nanopartikel

dengan menggunakan konsentrasi Km kitosan yang berbeda antar

formula, jumlah artesunat 100 mg tiap formula dan jumlah

penyambung silang CaCl2 250 mg yang dibuat dengan metode

gelasi ionik dalam larutan biner (etanol - air). Dilakukan juga

pembuatan formula tanpa bahan obat (plasebo) dengan



26

perbandingan konsentrasi Km kitosan dan CaCl2 sama seperti

formula nanopartikel artesunat-Km kitosan.

Tabel IV.1 Rancangan formula nanopartikel Artesunat-Km kitosan

Nama Bahan Fungsi

Formula

FP 1

(mg)

FP 2

(mg)

FP 3

(mg)

Artesunat Bahan Aktif 100 100 100

Km kitosan Polimer 450 500 550

CaCl2 Penyambung silang 250 250 250

Keterangan : FP 1 : Konsentrasi Km kitosan 0,9 % b/v

FP 2 : Konsentrasi Km kitosan 1,0 % b/v FP 3 : Konsentrasi Km kitosan 1,1 % b/v Konsentrasi larutan CaCl2 0,5% b/v

Langkah awal dengan melakukan pemeriksaan terhadap

bahan baku yang digunakan, lalu dilakukan pembuatan tiga formula

nanopartikel Artesunat - Km kitosan dengan perbedaan konsentrasi

Km kitosan. Setelah itu dilakukan evaluasi spektrum infra merah

dari nanopartikel yang dihasilkan untuk melihat ada tidaknya

interaksi antara Km kitosan - CaCl2.Evaluasi selanjutnya dilakukan

terhadap karakteristik fisik nanopartikel antara lain ukuran dan

morfologi, uji difraksi sinar X, jarak lebur dan pemeriksaan

kandungan artesunat dengan spektrofotometer UV-Vis serta

penentuan efisiensi penjerapan artesunat dari nanopartikel artesunat

- Km kitosan. Data yang diperoleh kemudian dianalisis dengan

metode Analysis of Variance (ANOVA).



27

4.2.1.1 Identifikasi Karboksimetil kitosan (Km kitosan)

a. Evaluasi Organoleptis

Dilakukan pemeriksaan terhadap bentuk, warna, dan bau

kemudian dibandingkan dengan pustaka.

b. Evaluasi DTA Karboksimetil kitosan (Km kitosan)

Pemeriksaan DTA dilakukan untuk mengetahui jarak lebur Km

kitosan. Pemeriksaan dilakukan dengan cara menimbang

secukupnya sampel lalu memasukkan sampel dalam krus

kemudian dilakukan pengamatan pada suhu 50 °C – 300 °C

dengan kecepatan kenaikan suhu 10° C per menit.

c. Evaluasi Viskositas

Dibuat larutan CM chitosan 1% b/v dalam aquades. Kemudian

diukur viskositasnya dengan Viscotester (Brookfield Digital

Model DV-II). selanjutnya hasil pemeriksaan dibandingkan

dengan viskositas Km kitosan pada sertifikat analisis dari bahan.

d.Evaluasi Difraksi sinar X

Uji difraksi sinar X dilakukan menggunakan alat difraktometer

X’Pert Phillips yang dilakukan pada temperatur ruangan dengan

kondisi pengukuran sumber sinar X K𝛼, target logam Cu, filter

Ni, voltase 40 kV, arus 40 mA pada rentang 2Ө 5-40⁰. Hasil

difraktogram yang diperoleh dibandingkan dengan pustaka.

e. Evaluasi spektroskopi Fourier Transform Infra Red (FTIR)

Spektrum inframerah Km kitosan dibuat dengan metode cakram

KBr. Km kitosan digerus hingga homogen, kemudian



28

dimasukkan ke dalam pengering hampa udara, selanjutnya

dicetak sampai diperoleh cakram transparan. Hasil pemeriksaan

dibandingkan dengan spektrum inframerah Km kitosan

pembanding.

4.2.1.2 Identifikasi Artesunat

a. Evaluasi Organoleptis

Dilakukan pemeriksaan secara visual terhadap bentuk, warna,

dan bau kemudian dibandingkan dengan pustaka.

b. Evaluasi Titik Lebur Artesunat

Pemeriksaan DTA dilakukan untuk mengetahui jarak lebur

artesunat. Pemeriksaan dilakukan dengan cara menimbang

secukupnya sampel lalu memasukkan sampel dalam krus

kemudian dilakukan pengamatan pada suhu 50 °C – 300 °C

dengan kecepatan kenaikan suhu 10° C per menit.

c. Evaluasi Difraksi Sinar X

Uji difraksi sinar X dilakukan menggunakan alat difraktometer

X’Pert Phillips yang dilakukan pada temperatur ruangan dengan

kondisi pengukuran sumber sinar X K𝛼, target logam Cu, filter

Ni, voltase 40 kV, arus 40 mA pada rentang 2Ө 5-40⁰. Hasil

difraktogram yang diperoleh dibandingkan dengan pustaka.

d. Evaluasi spektroskopi Fourier Transform Infra Red (FTIR)

Spektrum inframerah artesunat dibuat dengan metode cakram

KBr. artesunat digerus hingga homogen, kemudian dimasukkan

ke dalam pengering hampa udara, selanjutnya dicetak sampai



29

diperoleh cakram transparan. Hasil pemeriksaan dibandingkan

dengan spektrum inframerah artesunat pembanding.

Gambar 4.1 Skema kerja penelitian

Nanopartikel dibuat dengan metode gelasi ionik

menggunakan penyambung silang CaCl2 dengan konsentrasi 0,5%

dan polimer Km kitosan 0,9% b/v; 1,0% b/v; 1,1% b/v dalam larutan

biner etanol 10% dikeringkan menggunakan pengeringan semprot

dengan menggunakan model bahan obat artesunat..

Pemeriksaan bahan baku (Km kitosan dan Artesunat)

Pembuatan nanopartikel :

- FP 1 konsentrasi Karboksimetil kitosan 0,9% b/v - FP 2 konsentrasi Karboksimetil kitosan 1,0% b/v - FP 3 konsentrasi Karboksimetil kitosan 1,1% b/v

Pengeringan sampel dengan pengeringan semprot pada suhu 98 ℃, laju pompa skala 3, ukuran nozzle 1 µm, dan tekanan 2 bar (Feriza, 2013).

a. Evaluasi nanopartikel: - Ukuran dan morfologi - Spektroskopi FTIR - Titik lebur - Difraksi sinar X

Penetapan kandungan dan efisiensi penjerapan artesunat dalam sistem

nanopartikel

Analisis statistik kandungan dan efisiensi penjerapan



30

4.2.2 Pembuatan Nanopartikel dengan Metode Pengeringan

semprot

Berikut ini adalah tahapan pembuatan nanopartikel dengan

pengeringan semprot :

a. Km kitosan ditimbang (sesuai formula), lalu dilarutkan

dalam 50 ml aquades, diaduk sampai homogen

menggunakan magnetic stirrer 500 rpm selama 10 menit.

b. Artesunat ditimbang sebanyak 100 mg, lalu dilarutkan

dalam 5 ml etanol sampai larut diaduk menggunakan

magnetic stirrer 500 rpm selama 5 menit.

c. Larutan Km kitosan dicampurkan ke dalam larutan

artesunat dan diaduk dengan magnetic stirrer kecepatan

500 rpm selama 30 menit.

d. CaCl2 ditimbang, kemudian dilarutkan ke dalam larutan

biner etanol 10% diaduk dengan magnetic stirrer

kecepatan 500 rpm selama 5 menit.

e. Larutan artesunat-Km kitosan diteteskan ke dalam larutan

CaCl2 kecepatan 2 tetes/ detik sambil diaduk dengan

magnetic stirrer kecepatan 500 rpm dan terus diaduk

dengan kecepatan 500 rpm selama 1 jam.

f. Terbentuk koloid halus yang kemudian di keringkan

dengan pengeringan semprot pada suhu inlet 98℃, laju

pompa skala 3, ukuran nozzle 1 µm, dan tekanan 2 bar

(Feriza, 2013).



31

Gambar 4.2. Skema kerja pembuatan nanopartikel artesunat-Km kitosan

4.2.3 Evaluasi Nanopartikel Artesunat-Km kitosan

4.2.3.1 Evaluasi Ukuran dan Morfologi Nanopartikel

Evaluasi ini dilakukan untuk mengetahui ukuran dan

bentuk nanopartikel. Evaluasi ini menggunakan Scanning Electron

Microscope (SEM) FEI Inspect S50 pada beberapa perbersaran.. Uji

menggunakan SEM dilakukan dengan melekatkan sampel diatas

holder yang dilapisi karbon, kemudian holder diletakkan dalam

sputter cooter untuk dilapisi dengan gold palladium selama ± 120

detik. Nanopartikel yang teramati kemudian ditentukan ukuranya.

Larutan Km kitosan dalam aquadest dengan konsentrasi : 0, 9% b/v; 1,0% b/v; 1,1% b/v

Artesunat dalam 5 ml etanol 96% ad larut

Larutan CaCl2 0, 5 % b/v dalam larutan biner etanol 10% Larutan Km kitosan- artesunat

Diaduk menggunakan magnetic stirrer kecepatan 500 rpm, selama 60 menit

Koloid Km kitosan-Artesunat - CaCl2

Diteteskan dalam larutan CaCl2 dengan kecepatan 2 tetes/detik.

Dikeringkan menggunakan pengeringan semprot pada suhu inlet 98 ℃, laju pompa 3, tekanan 2 bar (Feriza,2013).

Nanopartikel kering artesunat – Km kitosan

Evaluasi karakteristik fisik meliputi : a. Ukuran dan morfologi b. Spektroskopi Fourier Transform Infra Red (FTIR) c. Titik lebur d. Difraktogram sinar X e. Kandungan dan efisiensi penjerapan

Diaduk menggunakan magnetic stirrer kecepatan 500 rpm, 30 menit



32

4.2.3.2 Evaluasi Spektroskopi Fourier Transform Infra Red

(FTIR)

Evaluasi ini dilakukan untuk melihat ada atau tidaknya

interaksi yang terbentuk yang disebabkan adanya interaksi antara

Km kitosan dengan CaCl2. Evaluasi ini menggunakan

spektrofotometri infra merah dengan metode cakram KBr. Tahapan

yang dilakukan adalah dengan menimbang sampel yang kemudian

ditambah serbuk KBr pro-spektroskopi dan menggerusnya dalam

mortir hingga homogen. Langkah selanjutnya adalah membentuk

sampel menjadi cakram yang transparan. Sampel diamati pada

panjang gelombang 4000 – 450 𝑐𝑚−1. Hasil pemeriksaan formula

yang dibuat dibandingkan dengan spektrum inframerah artesunat,

Km kitosan dan CaCl2.

4.2.3.3 Evaluasi DTA

Evaluasi ini dilakukan untuk penentuan jarak lebur sistem

nanopartikel menggunakan alat Diferrential Thermal Analyser

(DTA). Pemeriksaan dilakukan dengan cara menimbang

secukupnya sampel lalu memasukkan sampel dalam krus kemudian

dilakukan pengamatan pada suhu 50 °C – 300 °C dengan kecepatan

kenaikan suhu 10° C per menit.

Termogram yang terbaca diamati dan dibandingkan dengan

termogram Km kitosan, Artesunat dan nanopartikel tanpa bahan

obat (plasebo).



33

4.2.3.4 Evaluasi Difraksi sinar X

Uji difraksi sinar X dilakukan menggunakan alat

difraktometer X’Pert Pro PANAlytical yang dilakukan pada

temperatur ruangan dengan kondisi pengukuran sumber sinar X K𝛼,

target logam Cu, filter Ni, voltase 40 Kv, arus 40 Ma pada rentang

2Ө 5-40⁰. Hasil difraktogram yang diperoleh dibandingkan dengan

pustaka.

4.2.3.5 Evaluasi Kandungan Artesunat dalam Nanopartikel

Evaluasi ini dilakukan untuk mengetahui kandungan

artesunat dalam nanopartikel yang terentuk. Penetapan kadar

artesunat dalam nanopartikel dilakukan dengan menggunakan

Spektrofotometri UV-Vis (Okwelogu et al., 2011).

a. Pembuatan larutan kerja

1. Etanol 20%

Dipipet 41,67 ml etanol 96% kemudian ditambah air

hingga 200,0 ml.

2. 0,1 M Sodium hidroksida (NaOH)

Ditimbang 0,42 g NaOH, larutkan dengan aquades dan

tambah kan sampai 100 ml.

3. 0,1 M Asam asetat dalam 20% Etanol

Dipipet asam asetat glasial 1,144 ml kemudian di tambah

etanol 20% hingga 200,0 ml.

b. Pembuatan larutan baku artesunat dalam etanol

Larutan baku induk artesunat dibuat dengan cara menimbang

50 mg artesunat, kemudian dilarutkan dalam etanol sampai



34

volume 100,0 ml secara kuantitatif. Sehingga diperoleh

kensentrasi 500 ppm.

c. Pembuatan larutan baku kerja artesunat dalam etanol

Sejumlah larutan baku induk artesunat 500 ppm dipipet

kemudian diencerkan dengan etanol sampai diperoleh

konsentrasi 10 ppm; 15 ppm; 25 ppm; 50 ppm; 125 ppm; 250

ppm; 350 ppm. Kemudian dari larutan baku kerja tersebut

dipipet sebanyak 5,0 ml dan ditambahkan 2,0 ml NaOH dalam

labu ukur 10,0 ml. Kemudian dipanaskan selama 60 ⁰C, 60

menit. Kemudian didinginkan pada suhu kamar. Setelah itu

masing-masing baku kerja ditambah asam asetat dalam 20%

etanol ad 10,0 ml. Sehingga diperoleh konsentrasi akhir 5 ppm;

7,5 ppm; 12,5 ppm; 25 ppm; 62,5 ppm; 125 ppm; dan 175 ppm.

d. Penentuan panjang gelombang maksimum

Panjang gelombang maksimum merupakan panjang gelombang

yang memberikan serapan terbesar. Panjang gelombang

maksimum ditentukan dengan mengamati serapan dari larutan

baku kerja artesunat 12,5 ppm; 25 ppm; 62,5 ppm dengan

menggunakan spektrofometer UV-vis pada panjang gelombang

200-400 nm. Dari hasil pengamatan diperoleh panjang

gelombang maksimum 229, 97 nm.

e. Pembuatan kurva baku

Pembuatan kura baku dilakukan dengan menggunakan

absorban dari larutan baku konsentrasi 5 ppm, 7,5 ppm, 12,5

ppm, 25 ppm, 125 ppm, 175 ppm yang diamati pada pajang



35

gelombang 229,97 nm. Dari hasil absorban yang didapatkan,

didapatkan kurva baku kemudian dibuat persamaan regresi

antara absorban dengan konsentrasinya.

f. Penentuan pengaruh bahan tambahan terhadap nilai serapan

artesunat

1. Ditimbang nanopartikel Km kitosan 10 mg ditambahkan

etanol sebanyak 10,0 ml dan disaring.

2. Dipipet 0,5 ml nanopartikel yang telah disaring, dimasukkan

ke labu ukur 10,0 ml ditambahkan 1,0 ml larutan baku

artesunat, lalu ditambah etanol ad 10,0 ml. Selanjutnya

dipipet 5,0 ml dan ditambahkan NaOH 0,1 N sebanyak 2,0

ml pada labu 10,0 ml.

3. Larutan tersebut dipanaskan pada suhu 60 ⁰C selama 60

menit.

4. Setelah larutan dingin ad suhu kamar, masing-masing larutan

ditambah asam asetat dalam 20% etanol ad 10,0 ml.

5. Sebagai pembanding, dipipet 1,0 ml larutan baku induk yang

kemudian ditambah etanol ad 10,0 ml. Kemudian dipipet 5,0

ml dan ditambah NaOH 0,1 N sebanyak 2,0 ml lalu

dipanaskan pada suhu 60 ⁰C selama 60 menit, lalu diadkan

dengan asam asetat dalam etano 20%.

6. Sebagai blanko digunakan etanol 5,0 ml yang ditambah

dengan NaOH 0,1 N

sebanyak 2,0 mL.

7. Diamati spektrumnya pada panjang gelombang 200-400 nm.

Spektrum yang diperoleh dibandingkan dengan larutan

artesunat pembanding.



36

g. Penetapan kadar artesunat dalam nanopartikel

Nanopartikel artesunat 50 mg (dilakukan replikasi

penimbangan sebanyak tiga kali) dilarutkan dalam etanol p.a.

didiamkan selama 2 jam dan di ad 25,0 ml, lalu disonifikasi

selama 5 menit dan didiamkan selama 1 jam. Setelah itu,

larutan nanopartikel dipipet 5,0 ml kemudian ditambah dengan

NaOH 0,1 N sebanyak 2,0 ml. Larutan tersebut dipanaskan

pada suhu 60 ⁰C selama 60 menit, lalu dinginkan pada suhu

kamar, kemudian ditambahkan asam asetat dalam etanol 20%

ad 10,0 ml. Lalu diukur absorbannya pada panjang gelombang

maksimum dan ditentukan konsentrasinya dengan

memasukkan data absorban yang diperoleh ke dalam kurva

baku. Dihitung persen (%) kadar artesunat yang didapat dalam

nanopartikel.

4.2.3.6 Perhitungan Efisiensi Penjerapan Bahan Obat

Evaluasi ini dilakukan untuk mengetahui berapa % jumlah

bahan obat yang terjerap dalam nanopartikel yang terbentuk. Nilai

efisiensi penjerapan obat ini didapatkan dari data hasil penetapan

kandungan artesunat dalam nanopartikel yang diolah berdasarkan

rumus (Mahajan et al, 2009):

Efisiensi penjerapan = 𝑀 𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙

M teoritis 𝑥 100 %

Keterangan: M aktual = jumlah bahan obat yang terkandung

dalam sistem nanopartikel

M teoritis = jumlah bahan obat yang ditambahkan dalam proses pembuatan



37

4.2.4 Analisis Statistik

Untuk mengetahui adanya perbedaan yang bermakna

antara efisiensi penjerapan dari formula nanopartikel artesunat-Km

kitosan, maka dilakukan analisis statistik dengan metode uji

Analysis of Variance (ANOVA) one way dan jenis rancangan

Completely Randomized Design (CRD). Rancangan ini dapat

digunakan untuk mengetahui apakah terdapat perbedaan bermakna

antar formula dengan membandingkan harga F hitung terhadap F

tabel dengan derajat kepercayaan (α) = 0,05. Jika dari analisis

diperoleh hasil F hitung lebih besar dari F tabel, maka terdapat

perbedaan bermakna antar formula. Perhitungan dilanjutkan dengan

uji Honestly Significant Difference Test (HSD) untuk mengetahui

formula mana saja yang berbeda. Adanya perbedaan bermakna antar

dua formula dipenuhi bila harga selisih rata-rata dua formula lebih

besar dari pada hasil perhitungan harga

HSD (Daniel, 2005).

HSD = qα, k, N-k √MSE/n

Keterangan:

qα, k, N-k : harga q tabel pada (k, N-k)

α : derajat kepercayaan (α = 0,05)

k : banyaknya kelompok (numerator)

N-k :derajat bebas within groups

(denominator)

MSE : MSE pada uji anova CRD

N : pengamatan dalam tiap kelompok



38

BAB V

HASIL PENELITIAN

5.1 Hasil Pemeriksaan Kualitatif Bahan

5.1.1 Karboksimetil kitosan (Km kitosan)

Pemeriksaan Km kitosan dilakukan secara kualitatif dengan hasil

sebagai berikut:

Tabel V.1. Pemeriksaan kualitatif Km kitosan

keterangan: (*) Sertifikat Analisis Km kitosan

No Pemeriksaan Pengamatan Pustaka

1 Organoleptis Serbuk berwarna off-white,

tidak berbau

Serbuk berwarna

off-white atau

kuning muda (*)

2 Viskositas 1% b/v

dalam aquades

6 cps ≤ 22 mpa.s (*)

3 Spektrum Inframerah Bilangan gelombang (cm-1) Bilangan

Gelombang (cm-1)

- Gugus O-H dan N-H 3467 3369 (**); 3420

(***); 3455 (****)

- Gugus C-H 2927 2923-2867 (**)

- Gugus COO

asimetrik

1650 1599 (**);

1600 (***)

- Gugus COO simetrik 1415 1412 (**); 1419

(***)

- NH3+ 1574 1624-1506

(****)

- Gugus C-OH 1071 1067(**)

- Gugus C-O 1156 1156 (*****)



39

(**) Cai et al., 2009 (***) Fan et al., 2006 (****) Mourya et al., 2010 (*****) Nesr et al., 2014

Hasil identifikasi Km kitosan yang digunakan telah sesuai dengan

pustaka. Sertifikat analisis Km kitosan dapat dilihat pada lampiran 1.

5.1.2 Artesunat

Pemeriksaan artesunat dilakukan secara kualitatif dengan hasil

sebagai berikut:

Tabel V.2. Pemeriksaan kualitatif artesunat

keterangan: (*) Sertifikat Analisis artesunat (**) Lawal et al., 2012

No Pemeriksaan Pengamatan Pustaka

1 Organoleptis serbuk halus,

berwarna putih, tidak

berbau dan berasa

pahit

Serbuk putih,

tidak berbau dan

tidak berasa (*)

2 Titik Lebur 142,2 ⁰C 131-136 ⁰C (*)

131-135 ⁰C (***)

3 Spektrum

Inframerah

Bilangan gelombang

(cm-1)

Bilangan

gelombang (cm-1)

- Gugus C-C 1624 2000-1620 (**)

- Gugus C=C 1455 1650-1400 (**)

- Gugus C=O 1419 1420-300 dan

1870-1550 (**)

- Gugus C-O 1372 1380-1370 dan

1235 (**)

- Gugus C-H 1212 1225-950 (**)



40

(***) World Health Organization, 2003 Hasil identifikasi artesunat yang digunakan dalam penelitian telah

sesuai dengan pustaka. Sertifikat analisis artesunat dapat dilihat

pada lampiran 2.

5.2 Evaluasi Karakteristik Nanopartikel Artesunat-Km kitosan

5.2.1 Evaluasi Ukuran dan Morfologi Nanopartikel

Ukuran dan morfologi nanopartikel diamati dengan

Scanning Electron Microscopy (SEM). FP 1, FP 2, FP 3 merupakan

formula nanopartikel dengan perbandingan Km kitosan : CaCl2

berturut-turut 1,8:1; 2:1; 2,2:1. Ukuran dan morfologi dapat dilihat

pada gambar 5.1 dan 5.2.

Gambar 5.1. Hasil SEM formula nanopartikel konsentrasi

Km kitosan 0,9% (A), 1,0% (B) dan 1,1%(C) pada perbesaran 5.000x.

Gambar 5.2. Hasil SEM formula nanopartikel konsentrasi Km kitosan 0,9% (A), 1,0% (B) dan 1,1%(C) pada perbesaran 10.000x.



41

Hasil yang didapatkan adalah partikel dengan ukuran yang heterogen berkisar anatara 840 nm – 8,532 µm, berbentuk bulat tidak berongga dengan permukaan yang halus.

5.2.2 Evaluasi Spektroskopi Fourier Transform Infra Red (FTIR)

Berdasarkan hasil spektrum inframerah nanopartikel

artesunat didapatkan hasil sebagai berikut:

Gambar 5.3. Spektra Inframerah dari Artesunat (A), Karboksimetil kitosan (B), plasebo (C) dan formula nanopartikel konsentrasi Km kitosan 0,9% (D), 1,0% (E) dan 1,1% (F).

Berdasarkan hasil spektra Infra merah, terlihat bahwa telah

terjadi perubahan bentuk pita dan peningkatan intensitas yang

menandakan telah terjadi reaksi sambung silang antara gugus

COO- Km kitosan dan Ca2+ dari CaCl2.

A

B

C

D

E

F

% T

OH dan NH COO Simetrik COO Asimetrik

A

B

C

E

D

F



42

5.2.3 Evaluasi Titik Lebur

Berdasarkan pengujian titik lebur menggunakan DTA didapatkan

hasil sebagai berikut:

Gambar 5.4. Termogram dari Artesunat (A), Karboksimetil kitosan (B), Plasebo 1 (C), Plasebo 2 (D), Plsebo 3 (E) dan formula nanopartikel konsentrasi Km kitosan 0,9% (F), 1,0% (G) dan 2,2:1 (H).

Berdasarkan hasil termogram, terlihat bahwa termogram

FP 1 (D) dan FP 2 (E) terbentuk puncak tajam menandakan telah

terbentuk ikatan sambung silang antara COO- Km kitosan dan

Ca2+ dari CaCl2 yang kuat, sehingga dibutuhkan energi lebih

tinggi untuk meleburkannya.

5.2.4 Evaluasi Difraksi Sinar X

Pemeriksaan menggunakan alat difraktometer X’Pert Pro

Phillips dilakukan pada rentang sudut 2 Ө = 5,0 – 40,0⁰.

Suhu ⁰C

142,2 ⁰C

162,9 ⁰C

158,5 ⁰C

154,2 ⁰C

150,3 ⁰C

168,5 ⁰C

A B C

D E

G

F

H

Endot e rmi k

155,8 ⁰C

162,4 ⁰C



43

Perbandingan difraktrogram Artesunat, Km kitosan, FPo 1, FPo 2,

FPo 3, FP 1, FP 2, FP 3 dapat dilihat pada gambar 5.4.

Gambar 5.5 Difraktogram sinar X Artesunat (A), Kalsium klorida (B), Km kitosan (C), Plasebo (D) dan formula nanopartikel konsentrasi Km kitosan 0,9% (E), 1,0% (F), 1,1% (G).

Berdasarkan hasil difraktogram, terlihat bahwa FP 1 (D),

FP 2 (E), FP 3 (F) tidak terbentuk puncak artesunat menandakan

artesunat sudah terjebak dalam sistem. Pada sampel nanopartikel

artesunat-Km kitosan terbentuk puncak baru sekitar 2Ө 32⁰

mengindikasikan terbentuk ikatan sambung silang yang teratur.

5.2.5 Evaluasi Kandungan Artesunat dalam Nanopartikel

a) Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Artesunat

Dari hasil pengamatan serapan artesunat, diperoleh panjang

gelombang maksimum artesunat (λ maks) sebesar 229,97 nm.

A B C

D

F E

G

Inte

nsita

s (A

.u)



44

Gambar 5.6. Spektra UV penentuan panjang gelombang maksimal

b) Penentuan Pengaruh Bahan Tambahan terhadap Absorban

Artesunat

Pengaruh bahan tambahan dilakukan terhadap absorban artesunat

pembanding.

Gambar 5.7. Spektra UV pengaruh bahan tambahan terhadap serapan artesunat

Hasil dari penentuan pengaruh bahan tambahan adalah tidak

adanya perbedaan absorban antara larutan artesunat 25 ppm dengan

absorban nanopartikel kosong yang ditambahkan artesunat 25 ppm.

Keterangan : - Merah : Artesunat 25 ppm - Biru : Nanopartikel kosong +Artesunat 25 ppm

-



45

C) Penentuan Kurva Baku Artesunat

Hasil pengukuran larutan baku kerja artesunat dapat dilihat pada

tabel berikut:

Tabel V.3. Hubungan konsentrasi artesunat dengan serapan pada λ

maks 229,97 nm.

Dari hasil pengukuran, diperoleh harga slope (b) = 0,01188 dan

intersep (a) = 0,00334, sehingga persamaan regresi yang diperoleh

yaitu y = 0,01188 x + 0,00334 dengan harga koefisien korelasi (r) =

0,99365. Harga koefisien korelasi tersebut lebih besar dibandingkan

harga r tabel pada α = 0,05 dengan derajat bebas (df) = 4 yaitu

0,7293, sehingga menunjukkan adanya hubungan linier antara

konsentrasi dan serapan.

d) Pemeriksaan Kandungan Artesunat dalam Nanopartikel

Hasil pemeriksaan kandungan artesunat dalam nanopartikel dapat

dilihat pada tabel berikut:



46

Tabel V.4. Hasil pemeriksaan kandungan artesunat dalam nanopartikel

Formula Repli-kasi

Kadar (%)

Rata-Rata ± SD

1 5,05 FP 1 2 5,25 5,38 ± 0,42

3 5,85 1 4,72

FP 2 2 4,34 4,75 ± 0,43 3 5,2 1 7,34

FP 3 2 7,56 7,41 ± 0,13 3 7,34

Dari hasil pemeriksaan kandungan bahan obat, didapat

kadar bahan obat tertinggi pada FP 3 yaitu 7,41% ± 0,13

5.2.6 Evaluasi Efisiensi Penjerapan Bahan Obat

Hasil perhitungan efisiensi penjerapan nanopartikel dapat dilihat

pada tabel berikut:

Tabel V.5. Efisiensi penjerapan nanopartikel

Formula Replikasi Kadar (%) Efisiensi

Penjerapan (%) EP Rata-Rata

± SD

FP 1 1 5,05 40,4

2 5,25 42,16 43,12 ± 3,31

3 5,85 46,8

FP 2 1 4,72 40,12

2 4,34 36,89 40,40 ± 3,66

3 5,2 44,2

FP 3 1 7,34 66,06

2 7,56 68,04 66,72 ± 1,14

3 7,34 66,06



47

Berdasarkan data pada tabel di atas, dilakukan analisis statistik

Analysis of Variance (ANOVA) dan jenis rancangan Completely

Randomized Design (CRD) data efisiensi penjerapan nanopartikel

dengan derajat kepercayaan 95% (α = 0,05).

5.3 Analisis Statistik

Berdasarkan hasil analisis statistik dengan metode

ANOVA satu arah tersebut diperoleh nilai F hitung sebesar 47,883

dimana F hitung > F tabel (5,79) dapat dilihat pada lampiran 17.

Berdasarkan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa ada perbedaan

bermakna antar formula nanopartikel. Selanjutnya dilakukan uji

HSD untuk mengetahui formula mana yang berbeda bermakna.

Hasil uji HSD menunjukkan FP 1 tidak berbeda bermakna dengan

FP 2, karena harga sig lebih besar dari 0,05. Sedangkan FP 1

berbeda bermakna dengan FP 3 karena memiliki harga sig yang

lebih kecil dari 0,05. FP 2 tidak berbeda bermakna dengan FP 1,

tetapi berbeda bermakna dengan FP 3, dan untuk FP 3 berbeda

bermakna dengan FP 1 dan FP 2 karena harga sig lebih kecil dari

0,05. Hasil analisa efisiensi penjerapan dapat dilihat pada tabel V.7

Tabel V.6. Hasil uji HSD Efisisensi penjerapan

Harga sig.

tiap formula

FP 1 FP 2 FP 3

FP 1 0,584 0,001*

FP 2 0,584 0,001*

FP 3 0,001* 0,001* * Menunjukkan adanya perbedaan bermakna

Hasil analisis statistik efisiensi penjerapan artesunat terdapat pada

lampiran 16.



48

BAB VI

PEMBAHASAN

Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh

konsentrasi polimer terhadap karakteristik fisik nanopartikel

artesunat-Karboksimetil kitosan yang dibuat menggunakan metode

gelasi ionik dalam larutan biner (etanol - air) dan dikeringkan

dengan pengeringan semprot. Sebelum melakukan penelitian,

dilakukan pemeriksaan secara kualitatif terhadap bahan baku yang

digunakan dengan tujuan agar bahan-bahan yang digunakan sesuai

dengan ketentuan pustaka. Bahan yang diperiksa adalah

karboksimetil kitosan (Km kitosan) dan Artesunat. Pemeriksaan

Km kitosan meliputi pemeriksaan organoleptis, viskositas, dan

spektrum inframerah. Sedangkan pemeriksaan Artesunat meliputi

pemeriksaan organoleptis, titik lebur dan spektrum inframerah.

Berdasarkan hasil organoleptis, bahan Km kitosan

merupakan serbuk off-white dan tidak berbau. Identifikasi spektrum

inframerah menunjukkan adanya pita spesifik serapan lebar pada

daerah 3467 cm-1 yang menunjukkan adanya gugus O-H.

Selanjutnya, pada daerah 2927 cm-1 muncul serapan yang

menunjukkan gugus C-H. Pada daerah 1650 cm-1 dan 1415 cm-1

muncul serapan curam yang menunjukkan gugus COO asimetrik

dan COO simetrik. Pada daerah 1574 cm-1 muncul serapan yang

menunjukkan gugus NH3+, serta pada daerah 1071 cm-1 muncul

serapan yang menunjukkan gugus C-OH. Untuk pemeriksaan

kualitatif Km kitosan, dilakukan juga pemeriksaan viskositas yang

menunjukkan hasil 6 cpa.s.



49

Hasil organoleptis artesunat menunjukkan bahan obat yang

berwarna putih, berbentuk serbuk halus, tidak berbau dan berasa

pahit. Hasil jarak lebur artesunat 139,5-152,3 (⁰C) dan suhu

leburnya 142,2 (⁰C) hal tersebut berbeda dengan pustaka. pada

termogram DTA artesunat (lampiran-5), terdapat peak endotermik

dan eksotermik. Adanya peak eksotermik ini menunjukkan bahwa

untuk membentuk kristal kembali, artesunat perlu mengeluarkan

energi. Selanjutnya identifikasi spektrum inframerah muncul

serapan yang kuat pada bilangan gelombang 1624 cm-1

menunjukkan adanya gugus C-C. Pada daerah 1455 cm-1 muncul

serapan yang menunjukkan gugus C=C; daerah 1419 cm-1 muncul

serapan yang menunjukkan adanya gugus C=O, daerah 1372 cm-1

yang menunjukkan adanya gugus C-O, serta pada daerah 1212 cm-1

yang menunjukkan adanya gugus C-H. Spektrum inframerah

artesunat yang digunakan identik dengan spektrum inframerah

pustaka (lampiran-8). Hasil titik lebur artesunat berbeda dengan

pustaka, namun karena artesunat memiliki spektra inframerah yang

identik dengan pustaka (lampiran-7) maka artesunat dapat

digunakan untuk penelitian. Dengan demikian, dapat disimpulkan

bahwa bahan Km kitosan dan artesunat yang digunakan dalam

penelitian ini telah sesuai dengan persyaratan dalam pustaka.

Tahap selanjutnya dilakukan pembuatan sistem

nanopartikel dengan mengoptimasi konsentrasi Km kitosan pada

rentang 0,9 % b/v sampai 1,1 % b/v dibuat dengan metode gelasi

ionik dalam larutan biner (etanol – air) yang dilanjutkan dengan

proses pengeringan. Proses awal untuk pembuatan formula dimulai

dengan meneteskan larutan Km kitosan yang telah bercampur bahan

obat kedalam larutan CaCl2 yang dilarutkan dalam larutan biner



50

(etanol - air), pada saat itulah terbentuk proses gelasi ionik dan terus

dilakukan pengadukan sampai 1 jam untuk menyempurnakan sistem

yang terbentuk. Ketika proses gelasi ionik tidak semua CaCl2

berikatan dengan Km kitosan, karena gugus -COO- dari Km kitosan

dapat berikatan pula dengan air menyebabkan tidak semua ion Ca2+

bereaksi dengan -COO-. ion Ca2+ bebas akan menarik air dari udara

dan menyebabkan sampel tidak kering sempurna. Hal tersebut dapat

diminimalisir dengan penambahan etanol yang akan merusak ikatan

diantara Km kitosan dengan air, mengurangi rigiditas ikatan, dan

meningkatkan belitan ikatan dari Km kitosan sehingga ion Ca2+

dapat berikatan sempurna dengan ion COO- dan etanol akan

berikatan dengan sisa air, sehingga sampel menjadi kering (Y. Luo

et al, 2013). Jumlah CaCl2 yang meningkat juga dapat menyebabkan

nanopartikel kering yang terbentuk menjadi basah (Feriza, 2013),

sehingga dari semua optimasi yang dilakukan konsentrasi CaCl2

terpilih adalah 0,5 %. Secara organoleptis, FP 1, FP 2, dan FP 3 tidak

ada perbedaan yang menonjol, semua sistem terbentuk koloid halus

berwarna putih, tidak berbau dan memiliki viskositas yang tidak

berbeda. Koloid yang terbentuk dapat dilihat pada lampiran 4. Pada

proses pengeringan sampel, dilakukan metode pengeringan semprot

dengan menggunakan ukuran nozzle 1,0 mm, suhu inlet 98 oC , laju

pompa 3 dan tekanan 2 bar. Pemilihan tersebut berdasarkan

optimasi yang telah dilakukan oleh penelitian sebelumnya.

Setelah nanopartikel kering terbentuk, dilakukan

pemeriksaan organoleptis kembali sebelum melakukan

karakterisasi. Pada FP 1, FP 2 dan FP 3 sama-sama terbentuk sistem

kering, berwarna putih dan tidak berbau. Kemudian dilakukan

evaluasi spektra infra merah, ukuran dan morfologi, difraksi sinar



51

X, titik lebur menggunakan Differential Thermal Analyser (DTA),

kandungan dan efisiensi penjerapan artesunat dalam sistem

nanopartikel.

Pemeriksaan spektra inframerah dari nanopartikel dengan

tujuan untuk melihat adanya interaksi antara gugus COO- Km

kitosan dan Ca2+ dari CaCl2. Pada gambar 5.2 menunjukkan adanya

gugus fungsi spesifik dari Km kitosan pada Plasebo, FP 1, FP 2 dan

FP 3 meliputi gugus hidroksil (O-H), gugus karbonil (COO)

asimetrik dan COO simetrik pada bilangan gelombang 3467 cm-1,

1650 cm-1, 1415 cm-1. Peningkatan konsentrasi Km kitosan

berpengaruh pada pergeseran bilangan gelombang gugus-gugus

fungsi tersebut. Pada evaluasi plasebo gugus hidroksil bergeser

menjadi 3434 cm-1, FP 1 menjadi 3436 cm-1, FP 2 menjadi 3434 cm-

1 dan FP 3 menjadi 3430 cm-1. Pada gugus COO asimetrik plasebo

bergeser menjadi 1649 cm-1, FP 1 menjadi 1651 cm-1, FP 2 menjadi

1648 cm-1, dan FP 3 menjadi 1651 cm-1. Sedangkan pada gugus

COO simetrik plasebo bergeser menjadi 1445 cm-1, FP 1 menjadi

1440 cm-1, FP 2 menjadi 1441 cm-1, dan FP 3 menjadi 1435 cm-1.

Hal tersebut disebabkan oleh ikatan yang terbentuk diantara gugus

–COO dan Ca2+ yang menyebabkan perubahan ikatan hidrogen pada

Km kitosan dan mengubah posisi dan penampilan pita absorbsi infra

merah (Fessenden and fessenden, 1986 ; Cai et al, 2009). Perbedaan

konsentrasi Km kitosan 0,9% - 1,1% juga menunjukkan adanya

pengaruh terhadap intensitas pita serapan yang terbentuk. Semakin

tinggi konsentrasi menyebabkan intensitas pita serapan semakin

kuat.

Evaluasi SEM pada gambar 5.1 menunjukkan sistem yang

terbentuk memiliki ukuran yang heterogen dan lebih mengarah



52

kepada ukuran mikro dibanding nano. Hal tersebut dapat

disebabkan oleh perubahan metode penetesan dari larutan polimer

kedalam larutan penyambung silang yang kemudian dengan segera

terbentuk koloid (Y. Luo et al, 2013) dan disebabkan juga oleh

kecepatan dan proses pengadukan yang belum sempurna (Sari,

2015). Pada gambar 5.2 terlihat pada semua formula memiliki

partikel dengan bentuk bulat tidak berongga dengan permukaan

halus.

Hasil evaluasi dengan DTA menunjukkan bahwa terlihat

adanya perbedaan pola termogram pada semua formula

nanopartikel artesunat-Km kitosan dengan termogram artesunat, hal

tersebut menunjukkan artesunat sudah terjebak dalam sistem

nanopartikel. Peningkatan konsentrasi Km kitosan berpengaruh

terhadap sistem nnopartikel yang terbentuk dapat dilihat dari

semakin tinggi konsentrasi menghasilkan termogram formula

semakin tajam. Pada FP 1 dan FP 2 terbentuk termogram yang

tajam menunjukkan bahwa telah terjadi interaksi antara Km kitosan

dengan CaCl2. Pada termogram FP 1 masih terdapat puncak

artesunat yang menandakan masih ada artesunat yang belum

terjebak dalam sistem dengan baik, di dukung pula oleh data SEM

yang menunjukkan kristal artesunat masih terlihat diluar sistem.

Hasil evaluasi difraksi sinar X menunjukkan bahwa

artesunat mempunyai struktur kristalin, Km kitosan mempunyai

struktur amorf dan CaCl2 terdapat puncak kristalin yang ditunjukkan

pada gambar 5.5. Pada difraktogram FP 1, FP 2 dan FP 3 tidak

terdapat puncak dari artesunat, hal tersebut membuktikan bahwa

artesunat telah terjebak dalam sistem nanopartikel dan mengalami

perubahan struktur kristal. Stuktur kristal bahan obat yang telah



53

terlarut dapat berubah bentuk menjadi kecil dan struktur dari

kristalin menjadi amorf. Hal ini bermanfaat untuk bahan obat yang

memiliki kelarutan rendah dalam air karena dapat meningkatkan

laju kelarutan dan bioavailabilitas bahan obat (Sing, 2009; Prusty

and Sahu, 2013). Tetapi pada difraktogram FP 1, FP 2, FP 3 muncul

puncak sekitar 2Ө 32⁰, hal tersebut menunjukkan adanya struktur

ikatan teratur yang akan membiaskan sinar X dan diterjemahkan

sebagai puncak difraksi baru.

Penetapan kandungan dan efisiensi penjerapan artesunat

dalam sistem nanopartikel artesunat-Km kitosan sulit diamati

dengan metode spektrofotometri standar karena mengandung gugus

peroksida, mengabsorbsi cahaya pada panjang gelombang rendah,

dan mempunyai kemampuan berfluorosensi yang rendah, sehingga

diperlukan penambahan pereaksi dan pemanasan yang dapat

merusak gugus peroksida tersebut dan setidaknya menghasilkan

satu ikatan rangkap dalam molekulnya (Okwelogu et al, 2011).

Hasil kurva baku dapat diketahui persamaan regresi y = 0,01188 x

+ 0,00334 dengan harga koefisien korelasi (r) = 0,99365. Dilihat

dari besarnya koefisien korelasi, dapat dikatakan persamaan regresi

menunjukkan hubungan yang linier antara absorban versus

konsentrasi.

Pemeriksaan pengaruh bahan tambahan dilakukan untuk

mengetahui apakah Km kitosan dengan bahan-bahan lain yang

digunakan memiliki serapan pada panjang gelombang maksimum

artesunat. Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa Km kitosan dan

bahan-bahan lainnya tidak memiliki serapan pada panjang

gelombang maksimal artesunat (lampiran 12). Dari hasil penetapan

kandungan artesunat diketahui bahwa FP 1, FP 2 dan FP 3 berturut-



54

turut diperoleh 5,83%, 4,75%, dan 7,41%. Selanjutnya dari

perhitungan efisiensi penjerapan untuk FP 1, FP 2, dan FP 3

diperoleh berturut-turut 43,12%, 40,40% dan 66,72%. Dari

perhitungan efisiensi penjerapan diketahui bahwa peningkatan

konsentrasi Km kitosan pada FP 3 menunjukkan efisiensi

penjerapan yang dihasilkan semakin meningkat. Peningkatan

jumlah polimer menyebabkan viskositas semakin tinggi sehingga

bahan obat lebih banyak terjerap (Agnihotri et al, 2004). Efisiensi

penjerapan yang menurun pada FP 2 disebabkan sistem yang

terbentuk belum sempurna. Efisiensi penjerapan artesunat dianalisis

secara statistik dengan ANOVA satu arah dengan derajat

kepercayaan 95% (α = 0,05) untuk mengetahui apakah ada

perbedaan bermakna antar formula. F hitung diperoleh nilai 47,883

lebih besar dari F tabel yaitu 5,79. Hal tersebut menunjukkan adanya

perbedaan minimal satu pasang formula yang dianalisis. Untuk

mengetahui formula mana yang berbeda, maka dilakukan uji HSD.

Hasil uji HSD pada tabel V.7 menunjukkan efisiensi penjerapan FP

1 tidak berbeda bermakna dengan FP 2, tetapi berbeda bermakna

dengan FP 3, Sedangkan efisiensi penjerapan FP 3 berbeda

bermakna dengan FP 1 dan FP 2. Hasil efisiensi penjerapan yang

rendah dapat disebabkan waktu pengadukan yang kurang lama,

karena terbentuknya gelasi ionik salah satunya dipengaruhi oleh

lamanya waktu pengadukan.

Dari hasil penelitian maka disimpulkan penelitian ini telah

didapatkan bentuk partikel bulat tidak berongga namun sistem

nanopartikel masih berukuran heterogen yang lebih banyak

berukuran mikro dan juga efisiensi penjerapan yang dihasilkan

masih rendah berkisar antara 46%-67%, sehingga selanjutnya perlu



55

dilakukan penelitian untuk memperbaiki ukuran yang lebih

homogen dan meningkatkan efisiensi penjerapan salah satunya

dengan mengoptimasi waktu pengadukan agar dihasilkan sistem

nanopartikel yang lebih baik.



56

BAB VII

KESIMPULAN DAN SARAN

7.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat

disimpulkan bahwa pembuatan nanopartikel konsentrasi Km

kitosan 0,9%; 1,0%; dan 1,1% dengan metode gelasi ionik dalam

larutan biner (etanol-air) berpengaruh terhadap :

1. Morfologi nanopartikel berbentuk bulat tidak berongga dengan

permukaan halus dan ukuran partikel heterogen.

2. Semakin tinggi konsentrasi Km kitosan menyebabkan semakin

tinggi efisiensi penjerapan.

7.2 Saran

Perlu dilakukan penelitian untuk memperbaiki ukuran

yang lebih homogen dan meningkatkan efisiensi penjerapan salah

satunya dengan mengoptimasi waktu pengadukan agar dihasilkan

sistem nanopartikel yang lebih baik.



57

DAFTAR PUSTAKA

Agnihotri, S.A, Mallikarjuna N.N., Aminabhavi T.M., 2004. Recent

advances on chitosan-based micro and nanoparticles in drug delivery. Journal of Controlled Release, Vol. 100, p. 5–28.

Alamdarnejad, G., Sharif, A., Taranejoo, S., Janmaleki, M., Kalaee, M. R., Dadgar, M., et al. (2013). Synthesis and characterization of thiolated carboxymethyl chitosan-graft-cyclodextrin nanoparticles as a drug delivery vehicle for albendazole. J Mater Sci: Mater Med 24 , 1939–1949.

Amaro, M.I., Tajber, L., Corrigan, O.I., and Healy, A.M., 2011. Optimisation of Spray Dring Process Conditions for Sugar Nanoporous Microparticles (NPMPS) Intended fo Inhalation. International Journal of Pharmaceutic, vol. 421, p. 99-109.

Cai W.D., Chu J.X., Han B.Q., Wang C.H., Liu W.S., 2009. Preparation and Properties of Carboxymethyl Chitosan Calcium. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu, Vol. 14 Ed. 3, p. 567-570.

Dhisiati, Okki Fajrin, 2014. Pengaruh Jumlah Karboksimetil

kitosan Terhadap Karakteristik Fisik Nanopartikel

Artesunat - Karboksimetil kitosan. Skripsi. Fakultas Farmasi Universitas Airlangga, Surabaya.

Eerikainen, H., Kauppinen, E. I., & Kansikas, a. J. (2004). Polymeric Drug Nanoparticles Prepared by an Aerosol Flow Reactor Method. Pharmaceutical Research , 136-143.

Fan L., Du, Y., Zhang, B., Yang, J., Zhou, J., and Kennedy, J.F., 2006. Preparation and properties of alginate/carboxymethyl chitosan blend fibers. Carbohydrate Polymers, Vol. 65, p. 447-452.

Fattal E. and Vauthier C., 2007. Drug Delivery: Nanoparticles. In: Swarbrick, J. (ed). Encyclopedia of Pharmaceutical Technology, Ed. 3rd, Vol. 1. London: Informa Health Care, pp. 1183-1200.

Fessenden, R.J. and Fessenden, J.S., 1986. Kimia Organik. Jilid 1, Edisi Ke-3. Diterjemahkan oleh Pudjaatmaka, A.H. Jakarta: Penerbit Erlangga, hal. 311-327.

Gharsallaoui, A., Roudaut, G., Chambin, O., Voilley, A., and Saurel, R., 2007. Applications of spray-drying in microencapsulation of food ingredients: An overview. Food Research International, Vol. 40, p. 1107-1121.



58

Gonçalves, V. L., Laranjeira, M. C., & Fávere, V. T. (2005). Effect of Crosslinking Agents on Chitosan Microspheres in Controlled Release of Diclofenac Sodium. Ciência e Tecnologia , 6-12.

Hariyadi, D. M., Hendradi, E., & Piay, O. L. (2013). Optimasi

Mikrosfer Ovalbumin-Alginat yang Diproduksi Dengan

Teknik Aerosolisasi. PharmaScientia Vol.2, No.1 , 21-30. He P., Davis S.S., Illum L. 1999. Chitosan microspheres prepared

by spray drying. International Journal of Pharmaceutics, Vol. 187, p. 53-65.

Hirsch, J. B., & Kokini, J. L. (2001). Understanding the Mechanism of Cross-Linking Agents (POCl3, STMP,and EPI) Through Swelling Behavior and Pasting Properties of Cross-Linked Waxy Maize Starches. American Association of Cereal Chemists , 102-107.

Ho, W. E., Xu, Y.-J., Xu, F., Cheng, C., Peh, H. Y., Huang, S.-M., et al. (2014). Anti-malarial drug artesunate restores metabolic changes in experimental allergic asthma. Artesunate restores metabolome of asthma , 1-11.

Jayakumar R., Prabaharan M., Nair S.V., Tokura S., Tamura H., Selvamurugan N. 2010. Novel carboxymethyl derivatives of chitin and chitosan materials and their biomedical applications. Progress in Material Science, Vol. 55, p. 675-709.

Kissel, T., Maretschek, S., Packhauser, C., Schinieder, J., and Seidel, N., 2006. Microencapsulation techniques for parenteral depot system. In: S. Benita (Eds.). Microencapsulation Methods and Industrial Application, USA: Taylor & Francis Group, LLC., p. 114.

Ko, J.A., Park, H.J., Hwang, S.J., Park, J.B., and Lee, J.S., 2002. Preparation and characterization of chitosan microparticle intended for controlled drug delivery. Int. J. Pharm., Vol. 249, p. 165-174.

Lawal, A., Umar, R.A., Abubakar, M.G., Faruk, U. Z. and Wali, U., 2012. FTIR and uv-visible spectrophotometeric analyses of artemisinin and its derivatives. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Sciences. Vol. 24, p. 6-14.

Lestari, W., 2012. Pengaruh Konsentrasi Carboxymethyl

Chitosan Terhadap Karakteristik Fisik Dan Profil

Pelepasan Mikropartikel Ketoprofen-Carboxymethyl

Chitosan (Dibuat Dengan Metode Spray Drying). Skripsi. Fakultas Farmasi Universitas Airlangga, Surabaya.



59

Lisgarten, N. J., Potter, B., Palmer, R. A., Chimanuka, B., & Aymami, J. (2002). Structure, absolute configuration, and conformation of the antimalarial drug artesunate. Journal of Chemical Crystallography, Vol 32 , 1-2.

Luo, Y., Teng Zi., Wang Xiangan.,Wang Qin. 2013. Development of carboxymethyl chitosan hydrogel beads in alcohol-aqueous binary solvent for nutrient delivery applications, Vol. 31, p. 332-339.

M Abilash., 2010. Potential application of Nanoparticle. International Journal of Pharma and Bio Sciences Vol. 1.

Mahajan, H.S., Deore, U.V., 2009. Development and Characterization of Sustained Release Microspheres by Quasi Emulsion Solvent Diffusion Methode, International Journal of Chemtech Research, Vol. 1 No.3, p. 634-642.

Mardliyati, E., Muttaqien, S. E., & Setyawati, D. R. (2012). Sintesis

Nanopartikel Kitosan-Trypoly Phospat dengan Metode

Gelasi Ionik : Pengaruh Konsentrasi dan Rasio Volume

Terhadap Karakteristik Partikel. Prosiding Pertemuan Ilmiah Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Bahan , 1411-2213.

Mi, F.-L., Kuan, C.-Y., Shyu, S.-S., Lee, S.-T., & Chang, S.-F. (2000). The study of gelation kinetics and chain-relaxation properties of glutaraldehyde-cross-linked chitosan gel and their effects on microspheres preparation and drug release. Carbohydrate Polymers , 389-396.

Mohanraj, V.J., Chen, Y. 2006. Nanoparticles-Review. Tropical Jurnal of Pharmaceutical Research Vol.5, p. 561-573

Mourya V.K., Inamdar N.N., Tiwari A., 2010. Carboxymethyl chitosan and its applications. Advance Material Letter, Vol. 1 No. 1, p. 11-33

N. Ariyandi, S. K. (2007). Pembuatan Nanosfer Berbasis

Biodegradable Polilaktat dengan Metode Ultrasonik. Jurnal Sains Materi Indonesia , 182.

Nesr, E.M.El., Raafat, A.I, Nasef, Sh.M., Soliman, E.A., Hegazy, El-Sayed.A. 2014. Radiation Synthesis and Characterization of N,O-Carboxymethyl chitosan /Poly(vinylpyrrolidone) Copolymer Hydrogel. Arab Journal of Science and Applications, Vol. 47, p. 14-27.

Nguyen, H. T., Tran, T. H., Kim, J. O., Yoong, C. S., & Nguyen, C. N. (2014, june 10). Enhancing the in Vitro anti-cancer efficacy of artesunate by loading into poly-D,L-lactide-co-glycolide (PLGA) nanoparticles.



60

Novarinandha, Eryka Anggih., 2011. Pengaruh jumlah chitosan

terhadap karakteristik fisik dan profil pelepasan dari

mikropartikel ketoprofen-chitosan (dibuat dengan metode

orifice ionic gelation). Surabaya: Departemen farmasetika fakultas farmasi universitas airlangga.

Okwelogu, C., Silva, B., Azubike, C., and Babatunde, K.,2011. Development of a simple UV assay method for artesunate in pharmaceutical formulations. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, Vol. 3 No. 3, p. 277-285.

Patel, A.S., Soni, T.G., Thakkar, V.T., and Gandhi, T.R., 2011. Effect of polymeric blend on the dissolution behavior of spray-dried microparticles. International Journal of Research in Pharmacy and Chemistry, Vol. 1 No. 3.

Prashanth K.V.H. and Tharanathan R.N., 2006. Crosslinked Chitosan – Preparation and Characterization. Carbohydrate Research, Vol. 341, p. 169-173.

Pratiwi. 2012. Pengaruh Rasio Ketoprofen-Carboxymethyl

Chitosan Terhadap Karakteristik Fisik Dan Profil

Pelepasan Mikropartikel Ketoprofen- Carboxymethyl

Chitosan, Skripsi, Fakultas Farmasi Universitas Airlangga, Surabaya.

Prusty, A. k., & Sahu, S. K. (2013). Development and Evaluation of Insulin Incorporated Nanoparticles for Oral Administration. ISRN Nanotechnology , 1-6.

Razavi, A., Nouri, H. R., Mehrabian, F., & Mirshafiey, A. (2007). Treatment of Experimental Nephrotic Syndrome with Artesunate. International Journal of Toxicology , 373-380.

Reis Catarina pinto, P., Ronald J. Neufeld, P., PhD, A. J., & Fransisco Veiga, P. (2006). Nanoencapsulation I. Methods for Preparation of Drug-loaded Polymeric Nanoparticles. Nanomedicine : Nanotechnology, Biology, and Medicine , 8-21

Rosydah, R., 2011. Pengaruh jumlah chitosan terhadap

karakteristik fisik dan profil pelepasan dari mikropartikel

ketoprofen-chitosan (dibuat dengan metode orifice ionic

gelation). Surabaya: Departemen farmasetika fakultas farmasi universitas airlangga.

Sahu, S. K., Mallick, S. K., Santra, S., Maiti, T. K., Ghosh, S. K., & Pramanik, P. (2010). In vitro evaluation of folic acid modified carboxymethyl chitosan nanoparticles loaded with doxorubicin for targeted delivery. J Mater Sci: Mater Med , 1587–1597.



61

Santoso, J.,2011. Pengaruh jumlah alginat terhadap

karakteristik fisik dan pelepasan dari mikropartikel

ketoprofen-chitosan (dibuat dengan metode orifice-ionic

gelation dengan modifikasi peristaltic pump). Surabaya: Departemen farmasetika fakultas farmasi universitas airlangga.

Sari, R. 2015. Sistem penghantaran partikulat menggunakan

matriks kitosan dengan model bahan alam diterpen lakton

sambiloto. Disertasi. Surabaya: Departemen farmasetika fakultas farmasi universitas airlangga.

Setyawan, D., Sari, R., Yusuf, H., & Primaharinastiti, R. (2014). Preparation and Characterization of Artesunate - Nicotinamide Cocrystal by Solvent Evaporation and Srully Method. Asian Journal Of Pharmaceutical and Clinical Research , 62-65.

Shi X., Du Y.,Yang J., Zhang B., Sun L., 2006. Effect of degree of substitution and molecular weight of carboxymethyl chitosan nanoparticles on doxorubicin delivery. Journal Applied Polymer Science, Vol. 100, p. 4689-4696.

Singh Rajesh and Jr. Lillard James W., 2009. Nanoparticle-based targeted drug delivery. NIH-PA Author Manuscript

Swarbrick, J., and Boylan, J.C., 1994. Encyclopedia of

Pharmaceutical Technology, Vol. I, New York: Maecel dekker, Inc.

Wang J., Chen B., Zhao D., Peng Y., Zhuo R.X., Cheng S.X., 2013. Peptide Decorated Calcium Phosphate/Carboxymethyl Chitosan Hybrid method. Journal of Food Engineering , 250-254.

Williams R.O. and Vaughn J.M., 2007. Nanoparticle Engineering. In: Swarbrick, J. (ed). Encyclopedia of Pharmaceutical Technology, Ed. 3rd, Vol. 1. London: Informa Health Care, pp. 2384-2398.

Woitiski, C.B., Veiga F., Ribeiro, A., Neufeld, R., 2009. Design for Optimization of Nanoparticles Integrating Biomaterials for Orally Dosed Insulin. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, Vol. 73., p. 25-33.

World Health Organization, 2003. The International Pharmacopoeia. 3rd ed. Geneva : World Health Organization. Vol. 5, p.222-224.

Wowk, B. 2007. How cryonics work. The science of cryonics magazine, vol. 28, no. 3, p. 3-7



62

Wu, Y., Yang, W., Wang, C., Hu, J., Fu, S., 2005. Chitosan nanoparticles as a novel delivery system for ammonium glycyrrhizinate. International Journal of Pharmaceutics, Vol. 295, p. 235–245.

Yan W., Yang W., Wang C., Hu J., Fu S., 2005. Chitosan Nanoparticles as A Novel Delivery System for Ammonium Glycyrrhizinate. International Journal Of Pharmaceutics, Vol. 295, p. 235-245.

Zheng Li, B., Wang, L.-J., Li, D., Bhandari, B., Jun, S., Lan e, Y., et al. (2009). abrication of starch-based microparticles by an emulsification-crosslinking.



63

LAMPIRAN

Lampiran 1

Sertifikat Bahan Km kitosan



64

Lampiran 2

Sertifikat Artesunat



65

Lampiran 3

Sertifikat Kalsium klorida



66

Lampiran 4

Foto Nanopartikel Sebelum dan Setelah Pengeringan.

Sebelum Pengeringan

Setelah Pengeringan

Foto pembuatan formula nanopartikel Artesunat-Km kitosan dalam larutan biner (Etanol-Aquades) dengan konsentrasi Km kitosan 0,9 % (a); 1,0 % (b); 1,1 % (c).



67

Lampiran 5

Termogram DTA Bahan Baku

Km kitosan

Artesunat

162,9 ⁰ C

142,2 ⁰C



68

Lampiran 6

Spektrum Infra merah Km kitosan

Spektrum IR Km kitosan sebagai bahan dalam penelitian

Spektrum IR Km kitosan menurut pustaka (Cai et al., 2010)

4000.0 3000 2000 1500 1000 450.00.0

20

40

60

80

100.0

cm-1

%T

3467,31

2927,45

2342,562298,56 1650,51

1574,52

1415,561315,60

1156,601114,60

1071,591030,60

873,66673,61

562,60



69

Lampiran 7

Spektrum Infra merah Artesunat

Spektrum IR Artesunat sebagai bahan obat dalam penelitian

Artesunat menurut pustaka (Lawal et al., 2012)

4000.0 3000 2000 1500 1000 450.00.0

20

40

60

80

100.0

cm-1

%T 3467,513428,513378,513282,50

2977,602967,592956,592923,572884,612869,60

1769,56

1756,47

1624,701597,711538,751505,741467,711455,691419,70

1391,641372,61

1347,701325,691281,731270,741252,721230,74

1212,661202,701185,70

1149,53

1131,651093,691053,67

1031,63

1005,49

955,74940,74925,70909,74

873,67

858,75834,72825,73

763,78727,77707,77687,76619,77578,76547,75527,77513,73

485,79



70

Lampiran 8

Difraktogram Bahan Baku dan Formula

a. Artesunat

Measurement Conditions: (Bookmark 1) Dataset Name Artesunat File name E:\DATA PENGUJIAN\Pengujian tahun 2015\Juni\Oktavia\Artesunat\Artesunat.rd Comment Configuration=Reflection-Transmission Sp Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Mini Measurement Date / Time 6/28/2015 3:09:00 PM Raw Data Origin PHILIPS-binary (scan) (.RD) Scan Axis Gonio Start Position [°2Th.] 5.0084 End Position [°2Th.] 39.9774 Step Size [°2Th.] 0.0170 Scan Step Time [s] 10.1500 Scan Type Continuous Offset [°2Th.] 0.0000 Divergence Slit Type Fixed Divergence Slit Size [°] 0.2500 Specimen Length [mm] 10.00 Receiving Slit Size [mm] 12.7500 Measurement Temperature [°C] -273.15 Anode Material Cu K-Alpha1 [Å] 1.54060 K-Alpha2 [Å] 1.54443 K-Beta [Å] 1.39225 K-A2 / K-A1 Ratio 0.50000 Generator Settings 30 mA, 40 kV Diffractometer Type XPert MPD Diffractometer Number 1 Goniometer Radius [mm] 200.00 Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00 Incident Beam Monochromator No Spinning No



71

Main Graphics, Analyze View: (Bookmark 2)

b. Karboksimetil kitosan

Measurement Conditions: (Bookmark 1) Dataset Name Km kitosan File name E:\DATA PENGUJIAN\Pengujian tahun 2015\Juni\Oktavia\Km kitosan\Km kitosan.rd Comment Configuration=Reflection-Transmission Sp Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Mini Measurement Date / Time 6/28/2015 3:15:00 PM Raw Data Origin PHILIPS-binary (scan) (.RD) Scan Axis Gonio Start Position [°2Th.] 5.0084 End Position [°2Th.] 39.9774 Step Size [°2Th.] 0.0170 Scan Step Time [s] 10.1500 Scan Type Continuous Offset [°2Th.] 0.0000 Divergence Slit Type Fixed Divergence Slit Size [°] 0.2500

Position [°2Theta] (Copper (Cu))

10 20 30

Counts

0

2000

4000

6000 Artesunat



72

Specimen Length [mm] 10.00 Receiving Slit Size [mm] 12.7500 Measurement Temperature [°C] -273.15 Anode Material Cu K-Alpha1 [Å] 1.54060 K-Alpha2 [Å] 1.54443 K-Beta [Å] 1.39225 K-A2 / K-A1 Ratio 0.50000 Generator Settings 30 mA, 40 kV Diffractometer Type XPert MPD Diffractometer Number 1 Goniometer Radius [mm] 200.00 Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00 Incident Beam Monochromator No Spinning No


c. Kalsium klorida

Measurement Conditions: (Bookmark 1) Dataset Name CaCe2 Dihidrat File name E:\DATA PENGUJIAN\Pengujian tahun 2015\Juli\Oktavia Indah\CaCe2 Dihidrat\CaCe2 Dihidrat.xrdml


10 20 30

Counts

0

100

CM Kitosan



73

Comment Configuration=Reflection-Transmission Spinner, Owner=User-1, Creation date=12/2/2011 8:19:55 AM Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Minimum step size 2Theta:0.001; Minimum step size Omega:0.001 Sample stage=Reflection-Transmission Spinner PW3064/60; Minimum step size Phi:0.1 Diffractometer system=XPERT-PRO Measurement program=C:\PANalytical\Data Collector\Programs\scan 5-50.xrdmp, Identifier={86687D0C-F966-4A79-B6BC-FD938E12C1DA} scan 5-50 Measurement Date / Time 7/13/2015 2:53:17 PM Operator Institut Teknologi Raw Data Origin XRD measurement (*.XRDML) Scan Axis Gonio Start Position [°2Th.] 5.0084 End Position [°2Th.] 39.9774 Step Size [°2Th.] 0.0170 Scan Step Time [s] 10.1600 Scan Type Continuous PSD Mode Scanning PSD Length [°2Th.] 2.12 Offset [°2Th.] 0.0000 Divergence Slit Type Fixed Divergence Slit Size [°] 0.2177 Specimen Length [mm] 10.00 Measurement Temperature [°C] 25.00 Anode Material Cu K-Alpha1 [Å] 1.54060 K-Alpha2 [Å] 1.54443 K-Beta [Å] 1.39225 K-A2 / K-A1 Ratio 0.50000 Generator Settings 30 mA, 40 kV Diffractometer Type 0000000011119014 Diffractometer Number 0 Goniometer Radius [mm] 240.00 Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 100.00



74

Incident Beam Monochromator No Spinning No


d. Formula tanpa bahan obat

Dataset Name FO2 kosong File name E:\DATA PENGUJIAN\Pengujian tahun 2015\Juli\Oktavia Indah\FO2 kosong\FO2 kosong.rd Comment Configuration=Reflection-Transmission Sp Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Mini Measurement Date / Time 7/4/2015 11:35:00 AM Raw Data Origin PHILIPS-binary (scan) (.RD) Scan Axis Gonio Start Position [°2Th.] 5.0084 End Position [°2Th.] 39.9774 Step Size [°2Th.] 0.0170 Scan Step Time [s] 10.1500


10 20 30

Counts

0

200

400

600 CaCe2 Dihidrat



75

Scan Type Continuous Offset [°2Th.] 0.0000 Divergence Slit Type Fixed Divergence Slit Size [°] 0.2500 Specimen Length [mm] 10.00 Receiving Slit Size [mm] 12.7500 Measurement Temperature [°C] -273.15 Anode Material Cu K-Alpha1 [Å] 1.54060 K-Alpha2 [Å] 1.54443 K-Beta [Å] 1.39225 K-A2 / K-A1 Ratio 0.50000 Generator Settings 30 mA, 40 kV Diffractometer Type XPert MPD Diffractometer Number 1 Goniometer Radius [mm] 200.00 Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00 Incident Beam Monochromator No Spinning No


10 20 30

Counts

0

100

200

300

FO2 kosong



76

e. Formula 1 (FP 1)

Dataset Name FO 1 Okta File name E:\DATA PENGUJIAN\Pengujian tahun 2015\Juni\Oktavia\FO 1 Okta\FO 1 Okta.rd Comment Configuration=Reflection-Transmission Sp Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Mini Measurement Date / Time 6/29/2015 8:48:00 AM Raw Data Origin PHILIPS-binary (scan) (.RD) Scan Axis Gonio Start Position [°2Th.] 5.0084 End Position [°2Th.] 39.9774 Step Size [°2Th.] 0.0170 Scan Step Time [s] 10.1500 Scan Type Continuous Offset [°2Th.] 0.0000 Divergence Slit Type Fixed Divergence Slit Size [°] 0.2500 Specimen Length [mm] 10.00 Receiving Slit Size [mm] 12.7500 Measurement Temperature [°C] -273.15 Anode Material Cu K-Alpha1 [Å] 1.54060 K-Alpha2 [Å] 1.54443 K-Beta [Å] 1.39225 K-A2 / K-A1 Ratio 0.50000 Generator Settings 30 mA, 40 kV Diffractometer Type XPert MPD Diffractometer Number 1 Goniometer Radius [mm] 200.00 Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00 Incident Beam Monochromator No Spinning No



77

f. Formula 2 (FP 2)

Dataset Name FO 2 Okta File name E:\DATA PENGUJIAN\Pengujian tahun 2015\Juni\Oktavia\FO 2 Okta\FO 2 Okta.rd Comment Configuration=Reflection-Transmission Sp Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Mini Measurement Date / Time 6/29/2015 9:13:00 AM Raw Data Origin PHILIPS-binary (scan) (.RD) Scan Axis Gonio Start Position [°2Th.] 5.0084 End Position [°2Th.] 39.9774 Step Size [°2Th.] 0.0170 Scan Step Time [s] 10.1500 Scan Type Continuous Offset [°2Th.] 0.0000 Divergence Slit Type Fixed Divergence Slit Size [°] 0.2500 Specimen Length [mm] 10.00


10 20 30

Counts

0

100

200

FO 1 Okta



78

Receiving Slit Size [mm] 12.7500 Measurement Temperature [°C] -273.15 Anode Material Cu K-Alpha1 [Å] 1.54060 K-Alpha2 [Å] 1.54443 K-Beta [Å] 1.39225 K-A2 / K-A1 Ratio 0.50000 Generator Settings 30 mA, 40 kV Diffractometer Type XPert MPD Diffractometer Number 1 Goniometer Radius [mm] 200.00 Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00 Incident Beam Monochromator No Spinning No

g. Formula 3 (FP 3)

Dataset Name FO 3 Okta File name E:\DATA PENGUJIAN\Pengujian tahun 2015\Juni\Oktavia\FO 3 Okta\FO 3 Okta.rd Comment Configuration=Reflection-Transmission Sp Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Mini


10 20 30

Counts

0

100

200

300

400 FO 2 Okta



79

Measurement Date / Time 6/29/2015 2:46:00 PM Raw Data Origin PHILIPS-binary (scan) (.RD) Scan Axis Gonio Start Position [°2Th.] 5.0084 End Position [°2Th.] 39.9774 Step Size [°2Th.] 0.0170 Scan Step Time [s] 10.1500 Scan Type Continuous Offset [°2Th.] 0.0000 Divergence Slit Type Fixed Divergence Slit Size [°] 0.2500 Specimen Length [mm] 10.00 Receiving Slit Size [mm] 12.7500 Measurement Temperature [°C] -273.15 Anode Material Cu K-Alpha1 [Å] 1.54060 K-Alpha2 [Å] 1.54443 K-Beta [Å] 1.39225 K-A2 / K-A1 Ratio 0.50000 Generator Settings 30 mA, 40 kV Diffractometer Type XPert MPD Diffractometer Number 1 Goniometer Radius [mm] 200.00 Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00 Incident Beam Monochromator No


10 20 30

Counts

0

100

200

300

400 FO 3 Okta



80

Lampiran 9 Penentuan Panjang gelombang maksimum Artesunat

Scan ReportWed 29 Jul 02:49:46 PM 2015 Batch: Software version: 01.00(6) Operator: Admin Instrument Parameters Instrument Cary 50 Instrument Version 0.00 Start (nm) 400.0 Stop (nm) 200.0 X Mode Nanometers Y Mode Abs UV-Vis Scan Rate (nm/min) 2400.00 UV-Vis Data Interval (nm) 5.00 UV-Vis Ave. Time (sec) 0.1250 UV-Vis Energy 1.00 Beam Mode Dual Beam Baseline Correction On Baseline Type Baseline correction Baseline File Name



81

Baseline Std Ref File Name Cycle Mode Off Comments Sample Name: Baseline 100%T Collection Time 29/07/15 14:44:54 Peak Table Peak Type Maximum Peak Peak Threshold 0.0000 Range 405.03nm to 195.02nm Wavelength (nm) Abs ____________________________ 204.95 2.9630 Peak Table Peak Type Peaks Peak Threshold 0.0000 Range 405.03nm to 195.02nm Wavelength (nm) Abs ____________________________ 370.03 0.0891 344.95 0.0875 204.95 2.9630 X-Y Pairs Table Wavelength (nm) Abs Wavelength (nm) Abs Wavelength (nm) Abs ______________________________________________________________________________________________ 405.03 0.0702 330.04 0.0888 254.93 0.1299 399.95 0.0696 325.06 0.0908 250.07 0.1377 395.03 0.0693 319.93 0.0926 245.05 0.1525 389.94 0.0722 314.94 0.0967 240.02 0.1746



82

385.01 0.0757 309.96 0.0977 235.00 0.2176 380.07 0.0809 304.97 0.1003 229.97 0.3189 374.98 0.0862 299.98 0.1013 224.94 0.5617 370.03 0.0891 294.99 0.1031 220.06 1.0845 364.93 0.0825 289.99 0.1069 215.03 2.1332 359.98 0.0845 284.99 0.1088 209.99 2.7729 355.02 0.0857 279.98 0.1117 204.95 2.9630 350.06 0.0869 274.98 0.1135 200.07 2.9395 344.95 0.0875 269.97 0.1169 195.02 2.9520 339.98 0.0869 264.96 0.1183 335.01 0.0885 259.95 0.1246 Sample Name: baku 12.5 ppm Collection Time 29/07/15 14:46:22 Peak Table Peak Type Maximum Peak Peak Threshold 0.0000 Range 399.95nm to 200.07nm Wavelength (nm) Abs ____________________________ 229.97 0.1325 Peak Table Peak Type Peaks Peak Threshold 0.0000 Range 399.95nm to 200.07nm Wavelength (nm) Abs ____________________________



83

359.98 -0.0311 350.06 -0.0315 339.98 -0.0311 330.04 -0.0319 299.98 -0.0364 229.97 0.1325 X-Y Pairs Table Wavelength (nm) Abs Wavelength (nm) Abs Wavelength (nm) Abs ______________________________________________________________________________________________ 399.95 -0.0278 330.04 -0.0319 259.95 -0.0039 395.03 -0.0288 325.06 -0.0331 254.93 0.0154 389.94 -0.0288 319.93 -0.0342 250.07 0.0419 385.01 -0.0296 314.94 -0.0348 245.05 0.0646 380.07 -0.0302 309.96 -0.0349 240.02 0.0828 374.98 -0.0310 304.97 -0.0364 235.00 0.1011 370.03 -0.0313 299.98 -0.0364 229.97 0.1325 364.93 -0.0324 294.99 -0.0368 224.94 0.1153 359.98 -0.0311 289.99 -0.0381 220.06 -0.0961 355.02 -0.0322 284.99 -0.0383 215.03 -0.7089 350.06 -0.0315 279.98 -0.0375 209.99 -0.7815 344.95 -0.0315 274.98 -0.0340 204.95 -0.3302 339.98 -0.0311 269.97 -0.0278 200.07 -0.0392 335.01 -0.0321 264.96 -0.0176



84

Sample Name: baku 25ppm Collection Time 29/07/15 14:48:24 Peak Table Peak Type Maximum Peak Peak Threshold 0.0000 Range 399.95nm to 200.07nm Wavelength (nm) Abs ____________________________ 229.97 0.3051 Peak Table Peak Type Peaks Peak Threshold 0.0000 Range 399.95nm to 200.07nm Wavelength (nm) Abs ____________________________ 389.94 -0.0276 370.03 -0.0277 359.98 -0.0257 339.98 -0.0223 330.04 -0.0200 319.93 -0.0207 229.97 0.3051 X-Y Pairs Table Wavelength (nm) Abs Wavelength (nm) Abs Wavelength (nm) Abs ______________________________________________________________________________________________ 399.95 -0.0276 330.04 -0.0200 259.95 0.0679 395.03 -0.0278 325.06 -0.0209 254.93 0.1206 389.94 -0.0276 319.93 -0.0207 250.07 0.1862 385.01 -0.0281 314.94 -0.0209 245.05 0.2457



85

380.07 -0.0278 309.96 -0.0195 240.02 0.2844 374.98 -0.0277 304.97 -0.0193 235.00 0.2995 370.03 -0.0277 299.98 -0.0182 229.97 0.3051 364.93 -0.0281 294.99 -0.0176 224.94 0.2526 359.98 -0.0257 289.99 -0.0162 220.06 0.0031 355.02 -0.0261 284.99 -0.0154 215.03 -0.6512 350.06 -0.0245 279.98 -0.0126 209.99 -0.7426 344.95 -0.0236 274.98 -0.0035 204.95 -0.2500 339.98 -0.0223 269.97 0.0106 200.07 0.0409 335.01 -0.0223 264.96 0.0332 Sample Name: baku 62.5ppm Collection Time 29/07/15 14:49:41 Peak Table Peak Type Maximum Peak Peak Threshold 0.0000 Range 399.95nm to 200.07nm Wavelength (nm) Abs ____________________________ 229.97 2.8201 Peak Table Peak Type Peaks Peak Threshold 0.0000 Range 399.95nm to 200.07nm Wavelength (nm) Abs ____________________________ 325.06 1.7462



86

229.97 2.8201 X-Y Pairs Table Wavelength (nm) Abs Wavelength (nm) Abs Wavelength (nm) Abs ______________________________________________________________________________________________ 399.95 0.0965 330.04 1.5112 259.95 0.9724 395.03 0.1002 325.06 1.7462 254.93 1.1872 389.94 0.1055 319.93 1.7350 250.07 1.4644 385.01 0.1105 314.94 1.5769 245.05 1.8533 380.07 0.1161 309.96 1.2943 240.02 2.1361 374.98 0.1227 304.97 1.0113 235.00 2.4645 370.03 0.1289 299.98 0.7807 229.97 2.8201 364.93 0.1377 294.99 0.6456 224.94 2.5051 359.98 0.1493 289.99 0.6236 220.06 2.2213 355.02 0.1644 284.99 0.6052 215.03 1.3165 350.06 0.1915 279.98 0.6174 209.99 0.6434 344.95 0.2509 274.98 0.6237 204.95 0.5934 339.98 0.4017 269.97 0.6496 200.07 0.6721 335.01 0.8249 264.96 0.7286



87

Lampiran 10

Penentuan pengaruh bahan tambahan terhadap absorban

Artesunat

Scan ReportFri 05 Jun 08:36:56 AM 2015

Artesunat 50 ppm Sampel kosong + Artesunat 50 ppm

Panjang gelombang Absorban

Panjang gelombang Absorban

370.07 -0.0165

349.95 -0.0143

324.95 -0.0109

230.03 0.2982

385.05 -0.0144

370.07 -0.0142

324.95 0.0026

230.03 0.3116

Keterangan : - Merah : Artesunat 25 ppm - Biru : Nanopartikel kosong +Artesunat

25 ppm

-



88

Lampiran 11

Penentuan kurva baku Artesunat

Persamaan regresi y = 0,01188 x + 0,00334

Dengan harga koefisien korelasi (r) = 0,99365

Concentration Analysis Report Report time 29/07/15 15:25:29 Batch name Application concentration 01.00(6)

Konsentrasi

(mg/L)

Serapan

5,0 0,0374

7,5 0,0704

12,5 0,1427

25,0 0,3231

125,0 1,6094

175,0 1,9946



89

Operator Admin Instrument Settings Instrument Cary 50 Wavelength (nm) 229.97 Ordinate Mode Abs Ave Time (sec) 0.1000 Replicates 1 Standard/Sample averaging OFF Weight 1.0000 Concentration units mg Volume 1.000 Concentration units L Fit type Linear Min R² 0.95000 Concentration units 5 Comments: Calibration Collection time 29/07/15 15:25:31 Standard Concentration F Mean Weight Volume Factor 5 mg L _____________________________________________________________________________ Std 1 5.0 0.0374 1.0000 1.000 1.0000 Std 2 7.5 0.0704 1.0000 1.000 1.0000 Std 3 12.5 0.1427 1.0000 1.000 1.0000 Std 4 25.0 0.3231 1.0000 1.000 1.0000 Std 5 125.0 1.6094 1.0000 1.000 1.0000 Std 6 175.0 1.9946 1.0000 1.000 1.0000 Calibration eqn Abs = 0.01188*Conc +0.00334 Correlation Coefficient 0.99365 Calibration time 29/07/15 15:29:30 Analysis Collection time 29/07/15 15:29:32



90

Sample Concentration F Mean Weight Volume Factor 5 mg L _____________________________________________________________________________ Sample 1 rep 1 50.5 0.6037 1.0000 1.000 1.0000 Sample 1 rep 2 52.7 0.6297 1.0000 1.000 1.0000 Sample 1 rep 3 58.5 0.6979 1.0000 1.000 1.0000 Sample 2 rep 1 47.2 0.5638 1.0000 1.000 1.0000 Sample 2 rep 2 43.4 0.5195 1.0000 1.000 1.0000 Sample2 rep 3 52.0 0.6213 1.0000 1.000 1.0000 Sample3 rep 1 73.4 0.8747 1.0000 1.000 1.0000 Sample3 rep 2 75.6 0.9016 1.0000 1.000 1.0000 Sample3 rep 3 73.4 0.8750 1.0000 1.000 1.0000 Results Flags Legend U = Uncalibrated O = Overrange N = Not used in calibration



91

Lampiran 12

Penentuan Kandungan Artesunat dalam nanopartikel

Replikasi Penimbangan (mg) Absorban 1 50 0,6037 2 50 0,6297 3 50 0,6979 1 50 0,5638 2 50 0,5195 3 50 0,6213 1 50 0,8747 2 50 0,9016 3 50 0,875

Contoh cara perhitungan untuk FP I replikasi 1 (pengenceran 2x):

Pada F I replikasi 1 diperoleh kadar = 50,5 mg/L

Penimbangan nanopartikel = 50,0 mg

Dalam 25,0 mL = 10,0 𝑚𝐿/5,0 𝑚𝐿 x 50,5 mg/L = 101 mg/L

Berat dalam 50 mg = 25,0 𝑚𝐿/1000 𝑚𝐿 x 101 mg/L = 2,525 mg

% Kadar = 2,525𝑚𝑔/50,0 𝑚𝑔 x 100% = 5,05%



92

Lampiran 13

Penentuan Efisiensi penjerapan

Contoh cara perhitungan untuk FP I replikasi 1:

Pada FP 1 replikasi 1 diperoleh kadar = 5,05%

Penimbangan nanopartikel = 50,0 mg

Theoritical Drug Content = 100

250+100+450𝑥 50,0 = 6,25 mg

Actual Drug Content = konsentrasi dalam 50 mg = 2,525 mg

Efisiensi Penjerapan = 2,525 𝑚𝑔/6,25 𝑚𝑔 x 100% = 40,40%



93

Lampiran 14

Hasil analisis statistik efisiensi penjerapan Artesunat

Oneway

Test of Homogeneity of Variances

EP

Levene Statistic df1 df2 Sig.

.743 2 5 .522

Post Hoc Tests



94

EP

Tukey HSD

formula N

Subset for alpha = 0.05

1 2

FP 2 3 40.4033

FP 1 3 43.1200

FP 3 2 67.0500

Sig. .626 1.000

Means for groups in homogeneous subsets are displayed.



95

Lampiran 15

Titik persentase distribusi F probabilitas = 0,05



96

Lampiran 16

Tabel R (Koefisien Korelasi)

Tabel



97

Lampiran 17

Lampiran Ukuran SEM Nanopartikel

Nomor Ukuran

FP 1 (µm) FP 2 (µm) FP 3 (µm)

1 1,982 2,102 2,400

2 1,484 1,959 10,21

3 1,982 1,669 1,994

4 1,486 1,813 2,441

5 5,538 6,269 2,695

6 2,273 2,089 5,084

7 1,608 3,615 2,157

8 2,156 3,380 2,267

9 1,873 2,036 2,689

10 1,390 1,278 2,424

11 7,351 1,410 1,089

12 1,530 7,172 2,157

13 1,294 2,309 1,829

14 1,877 8,532 8,398

15 1,989 1,651 1,824

16 1,020 2,306 1,989



98

17 2,567 2,473 3,591

18 1,954 3,029 6,729

19 3,629 0,840 1,978

20 2,314 1,898 2,329



SKRIPSI PENGARUH KONSENTRASI KARBOKSIMETIL …repository.unair.ac.id/10921/2/FF F 18 15 Amb...

Documents

Transcript of SKRIPSI PENGARUH KONSENTRASI KARBOKSIMETIL …repository.unair.ac.id/10921/2/FF F 18 15 Amb...