.
3.2 Pengembangan Matriks Kalsium Alginat-Kitosan
Uji pengembangan matriks dilakukan untuk mengetahui sifat fisik matriks dalam saluran pencernaan yang mempengaruhi penetrasi pelarut dan pelepasan
obat dari matriks. Uji pengembangan dilakukan dengan melihat pengaruh medium terhadap perubahan berat matriks dan diameter matriks. Perubahan berat matriks
dihitung dengan cara membandingkan berat matriks setelah perendaman dengan berat awal matriks. Pengembangan terjadi disebabkan oleh adanya termodinamika
yang bersesuaian antara rantai polimer dan air serta adanya gaya tarik yang disebabkan efek ikatan silang yang terjadi pada rantai polimer. Ketika matriks
mengembang, mobilitas rantai polimer bertambah, sehingga memudahkan penetrasi pelarut. Selain itu, ion-ion kecil yang terperangkap dalam matriks,
berdifusi meninggalkan matriks, sehingga memberikan peluang yang lebih besar bagi pelarut untuk mengisi ruang-ruang kosong yang ditinggalkan.
3.2.1 Pengaruh Rasio Alginat dan Kitosan terhadap Pengembangan Matriks dalam Medium pH 1,2 pada Suhu 37±0,5
o
C
Perubahan berat dan diameter matriks selama perendaman dalam medium pH 1,2 pada waktu-waktu tertentu dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 . Perubahan berat dan diameter selama perendaman matriks dalam
medium pH 1,2 pada suhu 37±0,5
o
C.
Formula berat
Ф mm t
30
t
240
t
480
t
30
t
240
t
480
1
69 275
337 6,16
8,34 8,91
2 52
153 191
5,70 6,99
7,34
3 87
332 513
6,15 8,59
9,74 Tabel 2 menunjukkan bahwa pada t
480
, matriks formula 1 mengalami pertambahan berat hingga 337 dan diameternya hingga 8,91 mm, formula 2
Universitas Sumatera Utara
mengalami pertambahan berat hingga 191 dan diameternya hingga 7,34 mm, formula 3 mengalami pertambahan berat hingga 513 dan diameternya hingga
9,74 mm. Grafik pengembangan matriks kalsium alginat-kitosan dapat dilihat pada
Gambar 5 dan Gambar 6.
Gambar 5. Grafik perubahan berat matriks selama perendaman dalam medium
pH 1,2 pada suhu 37±0,5
o
C.
Gambar 6. Grafik perubahan diameter matriks selama perendaman dalam medium pH 1.2 pada suhu 37±0,5
o
C. Ikatan silang yang terdapat pada rantai polimer memudahkan mobilitas air
masuk kedalam matriks sehingga matriks mengembang. Kitosan yang bersifat
Universitas Sumatera Utara
basa, dalam medium asam akan mengalami protonasi dimana gugus -NH
2
berubah menjadi –NH
3 +
yang bersifat mengabsorbsi medium pelarut Vashegani-Farahani, et al., 1990. Semakin besar konsentrasi kitosan maka semakin banyak air yang
berpenetrasi sehingga matriks mengalami pertambahan berat dan pertambahan diameter yang semakin besar pula. Foto perbandingan dari ketiga formula pada
medium ini dapat dilihat dari Gambar 7.
Gambar 7. Foto pengembangan matriks pada menit ke-480 dalam medium pH
1,2 pada suhu 37±0,5 C.
3.2.2 Pengaruh Rasio Alginat dan Kitosan terhadap Pengembangan Matriks
dalam Medium pH 6,8 pada Suhu 37±0,5
o
C
Perubahan berat dan diameter matriks selama perendaman dalam medium pH 6,8 pada waktu-waktu tertentu dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Perubahan berat dan diameter selama perendaman matriks dalam
medium pH 6,8 pada suhu 37±0,5
o
C.
Formula berat
Ф mm t
30
t
240
t
480
t
30
t
240
t
480
1 40
121 32
5,45 6,50
3,81 2
74 210
196 5,93
7,18 6,75
3 13
44 8
5,39 5,96
4,78
Tabel 3 menunjukkan bahwa pada t
480
, matriks formula 1 mengalami perubahan berat menjadi 32 dan diameternya menjadi 3,81 mm, formula 2
F2 F1
F3
Universitas Sumatera Utara
mengalami perubahan berat menjadi 196 dan diameternya menjadi 6,75 mm, formula 3 mengalami perubahan berat menjadi 8 dan diameternya menjadi 4,78
mm. Grafik pengembangan matriks kalsium alginat-kitosan dapat dilihat pada
Gambar 8 dan Gambar 9.
Gambar 8. Grafik perubahan berat matriks selama perendaman dalam medium
pH 6,8 pada suhu 37±0,5
o
C.
Gambar 9. Grafik perubahan diameter matriks selama perendaman dalam medium pH 6,8 pada suhu 37±0,5
o
C.
Universitas Sumatera Utara
Dari Gambar tampak bahwa pada awalnya terjadi peningkatan berat dan diameter matriks, hal ini terjadi karena adanya substitusi dari ion Ca
2+
dengan ion Na
+
membentuk Na-alginat yang bersifat hidrofilik dan juga adanya ikatan silang pada rantai polimer yang memudahkan pelarut berpenetrasi kedalam matriks.
Semakin besar konsentrasi alginat maka berat dan diameter matriks akan meningkat. Penurunan berat dan diameter matriks pada menit-menit berikutnya
terjadi karena erosi kitosan sebagai akibat dari melemahnya interaksi alginat dengan kitosan Heller, 1980. Semakin besar konsentrasi kitosan maka semakin
banyak zat yang tererosi keluar dari matriks sehinga berat dan diameter matriks akan semakin menurun. Foto perbandingan dari ketiga formula pada medium ini
dapat dilihat dari Gambar 10.
Gambar 10. Foto pengembangan matriks pada menit ke-480 dalam medium pH
6,8 pada suhu 37±0,5 C.
3.2.3 Pengaruh Rasio Alginat dan Kitosan terhadap Pengembangan Matriks dalam Medium pH Berganti pada Suhu 37±0,5
o
C
Perubahan berat dan diameter matriks selama perendaman dalam medium pH berganti pada waktu-waktu tertentu dapat dilihat pada Tabel 4.
F1 F2
F3
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4. Perubahan berat dan diameter selama perendaman matriks dalam
medium pH berganti pada suhu 37±0,5
o
C.
Formula berat
Ф mm t
30
t
240
t
480
t
30
t
240
t
480
1 77
245 290
6,07 7,91
7,97 2
50 298
578 5,64
8,08 9,69
3 80
194 195
6,15 7,32
7,17 Tabel 4 menunjukkan bahwa pada t
480
, matriks formula 1 mengalami pertambahan berat hingga 290 dan diameternya hingga 7,97 mm, formula 2
mengalami pertambahan berat hingga 578 dan diameternya hingga 9,69 mm, formula 3 mengalami pertambahan berat hingga 195 dan diameternya menjadi
7,17 mm. Grafik pengembangan matriks kalsium alginat-kitosan dapat dilihat pada
Gambar 11 dan Gambar 12.
Gambar 11. Grafik perubahan berat matriks selama perendaman dalam medium
pH berganti pada suhu 37±0,5
o
C pH 6,8
pH 1,2
Universitas Sumatera Utara
Gambar 12. Grafik perubahan diameter matriks selama perendaman dalam
medium pH berganti pada suhu 37±0,5
o
C Pengembangan matriks pada pH berganti diawali dengan pengembangan
pada medium pH 1,2 dimana terjadi peningkatan berat dan diameter yang disebabkan oleh adanya ikatan silang yang terdapat pada rantai polimer sehingga
medium pelarut dapat berpenetrasi kedalam matriks dan berinteraksi dengan kitosan, dimana terjadi perubahan gugus –NH
2
dari kitosan menjadi gugus -NH
3 +
yang bersifat mengasorbsi air. Sehingga semakin besar konsentrasi kitosan maka pengembangan semakin besar. Perubahan gugus –NH
2
dari kitosan menjadi gugus
-NH
3 +
dan pembentukan gel H-alginat dalam medium pH 1,2 sangat berperan pada pengembangan matriks selanjutnya dalam medium pH 6,8. Pengembangan
matriks dalam medium pH 6,8 menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi alginat maka pengembangan semakin besar, hal ini disebabkan oleh pertukaran
ion yang terjadi antara H
+
dari alginat dengan ion Na
+
dari medium membentuk Na-alginat yang bersifat hidrofilik menyebabkan semakin banyak air yang
berpenetrasi kedalam matriks. Erosi kitosan dalam medium pH 6,8 tidak terjadi, pH 6,8
pH 1,2
Universitas Sumatera Utara
hal ini disebabkan perubahan gugus –NH
2
dari kitosan menjadi gugus NH
3 +
dalam medium pH 1,2 yang bersifat mengabsorbsi air meningkatkan daya kohesi dari
partikel-partikel kitosan. Foto perbandingan dari ketiga formula pada medium ini dapat dilihat dari Gambar 13.
Gambar 13. Foto pengembangan matriks pada menit ke-480 dalam medium pH
berganti pada suhu 37±0,5
o
C.
3.3 Disolusi Indometasin dari Matriks Kalsium Alginat-Kitosan
Kategori