Pembuatan Nanopartikel Alginat-kitosan HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pembuatan Nanopartikel Alginat-kitosan

Larutan natrium alginat dan kitosan disiapkan dengan cara melarutkan polimer dalam akuades. pH dalam larutan natrium alginat dibuat sampai 4,9 dengan menggunakan asam klorida 1M. Larutan kitosan disiapkan dengan melarutkan sejumlah kitosan dalam asam asetat 1. pH larutan kitosan dibuat sampai pH 4,6 dengan menggunakan NaOH 1M. Metode yang digunakan untuk menyiapkan nanopartikel alginat-kitosan dinamakan dengan gelasi ionik. Terdapat dua langkah dalam menyiapkan nanopartikel alginat-kitosan. Tahap pertama berupa penambahan ion kalsium ke dalam larutan natrium alginat untuk membentuk pre-gelasi. Tahap kedua berupa penambahan larutan kitosan polikationik kedalam hasil pre-gelasi kalsium alginat untuk membuat penyalutan kompleks polielektrolit. Bentuk kompleks poli-ionik alginat-kitosan melalui interaksi antara gugus karboksil dari alginat dan gugus amin dari kitosan Shafie dan Hadeel, 2013. pH campuran larutan natrium alginat dan larutan kitosan menghasilkan pH akhir 4,8. Berdasarkan penelitian Sarmento, et al., 2006, menunjukkan bahwa kisaran pH yang dipilih dapat mempengaruhi muatan yang berlawanan dari polielektrolit untuk menyediakan pembentukan nanopartikel. Pengurangan pH dari 5,2 sampai 4,7 sedikit menurunkan ukuran partikel rata-rata pada nanopartikel yang terbentuk, tetapi menunjukkan efek yang berlawanan dengan menurunnya pH dari 4,7 sampai 4,2 dan ukuran partikel meningkat secara signifikan ketika pH larutan berair mencapai nilai 4. Hal ini diyakini bahwa pada kisaran pH ini, alginat mendekati nilai pKa-nya, terutama dari asam guluronat sekitar 3,7 Haug, 1964, dan bagian dari alginat mulai mengendap dan membentuk agregat, yang dapat meningkatkan ukuran rata-rata partikel. Kompleks nanopartikel alginat-kitosan yang mengandung bovine serum albumin dibuat dengan variasi pH 4,8 dan 6,2. Pada pH 7,4 dan pH 6,8 tidak dapat dibuat karena kitosan mengendap sehingga tidak bisa terbentuk nanopartikel alginat kitosan. 4.2 Pengaruh Konsentrasi Tween 80 Terhadap Ukuran Partikel Kompleks Nanopartikel Alginat-kitosan yang Mengandung Amoksisilin Kompleks nanopartikel alginat-kitosan yang mengandung amoksisilin pada formula tanpa Tween 80 formula 1 memiliki ukuran partikel yang paling besar. Ukuran partikel nanopartikel alginat-kitosan yang mengandung amoksisilin akan semakin kecil seiring bertambahnya konsentrasi Tween 80 yaitu pada formula yang mengandung Tween 80 0,0015 formula 2, Tween 80 0,003 formula 3. Namun, penambahan konsentrasi Tween 80 yang lebih tinggi seperti pada Tween 80 0,006 formula 4, Tween 80 0,008 formula 5 dan Tween 80 0,01 formula 6 dapat meningkatkan ukuran partikel. Hal ini disebabkan karena adanya proses deaggregasi dan aggregasi partikel. Pengaruh surfaktan terhadap ukuran partikel hampir sama dengan penelitian Bangun dan Arianto, 1998, mengenai deaggregasi dan aggregasi partikel-partikel belerang kolodial dalam air yang mengandung surfaktan. Surfaktan diadsorpsi pada antarmuka antara padatan hidrofobik dan air. Bagian hidrofobik melekat pada permukaan nanopartikel dan bagian hidrofilik akan menjulang ke dalam air. Molekul-molekul surfaktan akan membongkar sebagian agregat dengan mendesak antara partikel-partikel pada area kontaknya Bangun dan Arianto, 1998. Jumlah surfaktan yang diadsorpsi adalah semakin bertambah dengan meningkatnya konsentrasi surfaktan. Sebaliknya, setelah mencapai konsentrasi misel kritis, jumlah surfaktan yang diadsorpsi semakin menurun dengan semakin meningkatnya konsentrasi surfaktan. Terjadi agregasi partikel-partikel di atas konsentrasi misel kritis yang disebabkan karena terlepasnya surfaktan pada permukaan partikel-partikel. Pengaruh konsentrasi Tween 80 terhadap ukuran partikel nanopartikel alginat-kitosan yang mengandung amoksisilin dapat dilihat pada tabel 4.1 dan Gambar 4.1. Tabel 4.1 Tabel pengaruh konsentrasi Tween 80 terhadap ukuran partikel kompleks nanopartikel alginat-kitosan yang mengandung amoksisilin konsentrasi Tween 80 Dv10 nm Dv50 nm Dv90 nm 1071,8 2455,36 5890 0,0015 616,76 1071,8 1862,58 0,003 295,2 467,86 813,05 0,006 562,49 891,49 1479,5 0,008 776,45 1412,91 2692,25 0,01 851,36 1549,23 3091,11 4.3 Pengaruh pH Terhadap Ukuran Partikel Kompleks Nanopartikel Alginat-kitosan yang Mengandung Bovine Serum Albumin Ukuran partikel kompleks nanopartikel alginat-kitosan yang mengandung bovine serum albumin pada pH 6,2 memiliki ukuran partikel yang lebih kecil dibandingkan dengan pH 4,8. Hal ini disebabkan karena bovine serum albumin memiliki titik isoelektrik diantara pH 4,7 dan 5,2 de wit, 1981; Fox, 2003; Kilara dan Harwalkaer,1996; Murata, et al., 1993; Relkin, 1996; Walastra dan Jenness, 1984. Pada titik isoelektrik protein, struktur protein lebih hidrofobik, lebih kompak, dan kurang stabil disebabkan karena tidak adanya gaya tolak-menolak inter-partikel Salgin, et al., 2006. Pengaruh pH terhadap ukuran partikel kompleks nanopartikel alginat- kitosan yang mengandung bovine serum albumin dapat dilihat pada tabel 4.2. 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 0,0015 0,003 0,006 0,008 0,01 U k ur a n pa r ti k e l nm Konsentrasi Tween 80 Dv10 nm Dv50 nm Dv90 nm Gambar 4.1 Pengaruh konsentrasi Tween 80 terhadap ukuran partikel kompleks nanopartikel alginat-kitosan yang mengandung amoksisilin Tabel 4.2 Tabel pengaruh pH terhadap ukuran partikel kompleks nanopartikel alginat-kitosan yang mengandung bovine serum albumin pH Dv10 nm Dv50 nm Dv90 nm 4,8 3091,11 6167,58 8513,64 6,2 234,49 426,69 813,05 4.4 Pengaruh Konsentrasi Tween 80 Terhadap Persentase Amoksisilin yang Terjerat dalam Nanopartikel Alginat – kitosan Jumlah amoksisilin yang terjerap dalam kompleks nanopartikel alginat- kitosan pada formula tanpa Tween 80 formula 1 paling kecil dibandingkan dengan formula lainnya yang mengandung Tween 80 formula 2-6. Semakin besar konsentrasi Tween 80 maka jumlah obat yang terjerat dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan semakin besar. Menurut Shafie dan Hadeel 2013, hal ini disebabkan karena Tween 80 merupakan surfaktan non-ionik yang ditambahkan sebagai agen pensolubilisasi,yang dapat menurunkan tegangan permukaan polimer, sehingga meningkatkan efisiensi enkapsulasi. Pengaruh konsentrasi Tween 80 terhadap persentase amoksisilin yang terjerat dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan dapat dilihat dalam tabel 4.3 dan gambar 4.2. Tabel 4.3 Tabel pengaruh konsentrasi Tween 80 terhadap persentase amoksisilin yang terjerat dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan konsentrasi Tween 80 penjeratan 1 penjeratan 2 penjeratan 3 penjeratan rata-rata 4,76 4,96 5,14 4,95 0,0015 6,81 7,18 7,09 7,03 0,003 8,01 7,99 9,06 8,35 0,006 9,32 9,12 9,55 9,33 0,008 9,12 9,26 10,3 9,56 0,01 11,23 11,59 12,31 11,71 4.5 Pengaruh pH Terhadap Persen Penjeratan Bovine Serum Albumin dalam Kompleks Nanopartikel Alginat-kitosan Jumlah bovine serum albumin yang terjerat dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan pada pH pembuatan 4,8 lebih besar dibandingkan pH pembuatan 6,2. Hal ini disebabkan karena pada pH 4,8 - 5,2 merupakan titik isoelektrik pada bovine serum albumin, menyebabkan protein menjadi lebih mudah beragregasi membentuk molekul yang lebih besar, sehingga menyebabkan protein lebih mudah dijerat dalam kompleks polimer alginat-kitosan. Pengaruh pH terhadap persentase bovine serum albumin yang terjerat dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan dapat dilihat dalam tabel 4.4 2 4 6 8 10 12 14 0,0015 0,003 0,006 0,008 0,01 P en je rat an am ok si si li n Konsentrasi Tween 80 Gambar 4.2 Pengaruh konsentrasi Tween 80 terhadap persentase amoksisilin yang terjerat dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan Tabel 4.4 Tabel pengaruh pH terhadap persentase bovine serum albumin yang terjerat dalam kompleks nanopartikel alginat-kitosan pH penjeratan 1 penjeratan 2 penjeratan 3 penjeratan rata-rata 4,8 89,63 92,62 92,87 91,71 6,2 61,58 56,88 55,89 58,12

4.6. Uji Pelepasan Obat