Optimasi dan Evaluasi Mikroenkapsulasi Medroksiprogesteron Asetat Tersalut Poli(ε-kaprolakton)-Lilin Lebah

OPTIMASI DAN EVALUASI MIKROENKAPSULASI
MEDROKSIPROGESTERON ASETAT TERSALUT
POLI(ε-KAPROLAKTON)-LILIN LEBAH

GUSLINA ISRIANY

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

ABSTRAK
GUSLINA
ISRIANY.
Optimasi
dan
Evaluasi
Mikroenkapsulasi
Medroksiprogesteron Asetat Tersalut Poli(ε-kaprolakton)-Lilin Lebah. Dibimbing
oleh TETTY KEMALA dan AHMAD SJAHRIZA.

Salah satu teknik menyalut obat dengan suatu material polimer adalah
mikroenkapsulasi. Tujuan enkapsulasi obat adalah mengendalikan pelepasan obat
sehingga efek samping obat dapat dikurangi. Pada penelitian ini,
medroksiprogesteron asetat (MPA) disalut oleh poli(ε-kaprolakton) (PCL) dan
lilin lebah. Emulsifikasi-penguapan pelarut merupakan metode yang digunakan
untuk membuat mikrokapsul MPA dengan ragam nisbah PCL:lilin lebah 7:3; 8:2;
dan 9:1 dan konsentrasi pengemulsi poli(vinil alkohol) 1%; 2%; dan 3%. Efisiensi
mikrokapsul tertinggi adalah 83.47% pada mikrokapsul dengan nisbah PCL:lilin
lebah 9:1 dan konsentrasi PVA 3%. Kinetika pelepasan MPA mengikuti model
kinetika Korsmeyer-Peppas dengan mekanisme pelepasan obat super case-II
transport. Mikrokapsul yang dihasilkan memiliki kisaran ukuran 67–144 m
dengan inti yang terdispersi secara homogen pada matriks polimer.

ABSTRACT
GUSLINA ISRIANY. Optimization and Evaluation of Medroxyprogesterone
Acetate (MPA) Microcapsules Coated Poly(ε-caprolactone)-Beeswax. Supervised
by TETTY KEMALA and AHMAD SJAHRIZA.
One of techniques to encapsulate drugs with polymer material is
microencapsulation. Encapsulation can be used to control release of drugs, so the
side effect can be reduced. In this research, medroxyprogesterone acetate (MPA)

was coated by poly(ε-caprolactone) (PCL) and beeswax. The emulsificationsolvent evaporation was used to make MPA microcapsules with various ratio of
PCL to beeswax of 7:3, 8:2, and 9:1 and concentration of poly(vinyl alcohol)
emulsifier were 1%, 2%, and 3%. The highest microcapsule efficiency was
83.47% in microcapsule with the ratio of PCL to beeswax was 9:1 and 3%
concentration of PVA. The release kinetics of MPA followed Korsmeyer-Peppas
kinetic modeling with super case-II transport as drug release mechanism.
Microcapsule that resulted in this research have particle size 67–144 µm with
homogeneous dispersion of the core in the polymer matrix.

OPTIMASI DAN EVALUASI MIKROENKAPSULASI
MEDROKSIPROGESTERON ASETAT TERSALUT
POLI(ε-KAPROLAKTON)-LILIN LEBAH

GUSLINA ISRIANY

Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

Judul
Nama
NIM

: Optimasi dan Evaluasi Mikroenkapsulasi Medroksiprogesteron
Asetat Tersalut Poli(ε-kaprolakton)-Lilin Lebah
: Guslina Isriany
: G44080019

Disetujui

Pembimbing I

Pembimbing II

Dr Tetty Kemala, SSi, MSi
NIP 19710407 199903 2 001

Drs Ahmad Sjahriza
NIP 19620406 198903 1 002

Diketahui
Ketua Departemen Kimia

Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS
NIP 19501227 197603 2 002

Tanggal Lulus :

PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat limpahan
rahmat dan hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah dengan judul
Optimasi dan Evaluasi Mikroenkapsulasi Medroksiprogesteron Asetat Tersalut
Poli(ε-kaprolakton)-Lilin Lebah. Salawat serta salam semoga selalu tercurahkan

kepada Nabi Muhammad SAW, keluarganya, dan semoga kita menjadi
pengikutnya hingga akhir zaman.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr Tetty Kemala, SSi, MSi
dan Bapak Drs Ahmad Sjahriza selaku pembimbing yang senantiasa memberikan
arahan, dorongan semangat, dan doa kepada penulis selama melaksanakan
penelitian. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada staf Laboratorium
Anorganik (Pak Syawal, Pak Mulyadi, Pak Caca dan Bu Nurul), serta staf
laboratorium lainnya, yaitu Pak Sabur, Pak Suherman, Bu Nunung, dan Mas Eko
atas bantuan serta masukan selama penelitian berlangsung.
Terima kasih tak terhingga penulis ucapkan kepada Ibu, Ayah, serta
seluruh keluarga, atas doa dan kasih sayangnya. Ucapan terima kasih juga penulis
ucapkan kepada Kak Gina, Kak oji, Kak Bedur, Kak Putri, Kamela, Asa, linda,
Nisa, Ade, Nena, Ryna, Gita, Hafid, Wahyu, Hapsah, Wide, teman-teman kimia
45, dan teman-teman Ikatan Mahasiswa Tapanuli Selatan (Hilda, Dayat, Tagor,
Leman) yang telah membantu memberi masukan dan saran selama pelaksanaan
penelitian. Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi perkembangan
ilmu pengetahuan.

Bogor, Juli 2012

Guslina Isriany

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Padangsidimpuan pada tanggal 11 Agustus 1990 dari
Alm. Muhammad Isrok Harahap, SH dan Hotnitawaty Siregar. Penulis adalah
anak pertama dari 4 bersaudara. Tahun 2008 penulis lulus dari SMA Negeri 1
Padangsidimpuan dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut
Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan
diterima di Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum Kimia
Tingkat Persiapan Bersama pada tahun ajaran 2009/2010, asisten praktikum
Kimia Organik Layanan Ilmu Teknologi Pangan 2011/2012, asisten praktikum
Kimia Lingkungan 2011/2012, asisten praktikum Kimia Fisik Layanan Biokimia
2011/2012, asisten praktikum Kimia Dasar A 2011/2012, dan asisten Kimia
Polimer 2011/2012. Penulis pernah aktif sebagai staf PK2M Ikatan Mahasiswa
Kimia (Imasika) dan juga pernah mengajar mata kuliah Kimia TPB di bimbingan
belajar dan privat mahasiswa Mafia Club dan Avogadro. Bulan Juli–Agustus 2011
penulis melaksanakan Praktik Lapang di Pusat Penelitian dan Pengembangan
Teknologi Minyak dan Gas Bumi “Lembaga Minyak dan Gas Bumi” dengan
judul Ekstraksi Asam Naftenat dari Minyak Mentah dengan Metode Pembentukan

Cairan Ionik.

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ............................................................................................. vii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... vii
PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
BAHAN DAN METODE
Bahan dan alat.................................................................................................. 1
Metode............................................................................................................. 2
HASIL DAN PEMBAHASAN
Mikroenkapsulasi medroksiprogesteron asetat .................................................. 2
Panjang gelombang maksimum dan kurva standar ............................................ 3
Efisiensi mikrokapsul ....................................................................................... 3
Pelepasan bahan aktif ....................................................................................... 4
Kinetika pelepasan bahan aktif ......................................................................... 5
Morfologi mikrokapsul .................................................................................... 5
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan.......................................................................................................... 6

Saran................................................................................................................ 6
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 6
LAMPIRAN ........................................................................................................ 8

DAFTAR TABEL
Halaman
1
2

Komposisi mikrokapsul MPA tersalut paduan PCL-lilin lebah ....................... 2
Parameter pelepasan MPA dari mikrokapsul formula CC ............................... 5

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1
2

Mikrokapsul MPA tersalut PCL-lilin lebah .................................................... 3
Tahap pembentukan mikrokapsul dengan metode emulsifikasi-penguapan
pelarut ............................................................................................................ 3

3 Efisiensi mikrokapsul MPA dengan konsentrasi PVA (A) = 1%; (B) = 2%;
dan (C) = 3%.................................................................................................. 4
4 Pelepasan MPA dari mikrokapsul formula CC terhadap waktu (menit) pada
medium asam ................................................................................................. 4
5 Pelepasan MPA dari mikrokapsul formula CC terhadap waktu (menit) pada
medium basa. ................................................................................................. 4
6 Foto mikroskop mikrokapsul kosong dan dengan mikrokapsul MPA pada
perbesaran 10× dan 40× ................................................................................. 5
7 Foto SEM mikrokapsul MPA pada perbesaran 1200×, 400×, dan 150× ......... 6

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
2
3
4
5
6
7

Diagram alir penelitian ................................................................................... 9
Spektrum absorbansi MPA ........................................................................... 10
Kurva standar MPA ..................................................................................... 11
Efisiensi mikrokapsul MPA tersalut PCL-lilin lebah .................................... 12
Persentase rerata pelepasan MPA dalam uji disolusi dari mikrokapsul
formula CC tersalut PCL-lilin lebah ............................................................. 13
Pelepasan MPA dalam mikrokapsul formula CC pada waktu t ..................... 15
Kinetika pelepasan MPA pada berbagai pendekatan kinetika........................ 19

PENDAHULUAN
Medroksiprogesteron
asetat
(MPA)
merupakan senyawa aktif kontrasepsi hormon
steroid (meliputi kontrasepsi oral, injeksi, dan
implan) yang sangat efektif dan digunakan
secara luas. Prinsip kerja MPA adalah
mencegah ovulasi, mengentalkan lendir
serviks, menipiskan selaput lendir rahim, dan
menghambat transportasi gamet. Kontrasepsi

MPA biasanya dikonsumsi oleh perempuan
reproduktif, yaitu 15–49 tahun dan rentang
waktu konsumsi obat ini 24–36 jam. Selain
dapat menyebabkan penambahan bobot badan,
osteoporosis, dan gangguan haid, senyawa ini
juga dapat meningkatkan ovulasi jika
dikonsumsi lebih dari 36 jam (Diza 2008).
Sistem pengantaran obat secara khusus
diperlukan MPA untuk mengatasi hal tersebut.
Mikroenkapsulasi
merupakan
proses
penyalutan zat aktif padat atau cair dengan
suatu material polimer dalam bentuk
mikrokapsul (Wang et al. 2006). Di bidang
farmasi, teknologi enkapsulasi bertujuan
mengurangi rasa pahit obat, memisahkan
material yang tidak kompatibel, mencegah
kerusakan obat yang diakibatkan oleh uap air
dan cahaya, mengurangi risiko iritasi lokal
organ atau jaringan yang ditimbulkan obat,
mengendalikan pendistribusian obat, serta
mengoptimalkan penyerapan obat (Appara et
al. 2010; Gowda et al. 2009).
Bahan penyalut mikrokapsul yang banyak
digunakan saat ini adalah golongan poliester
alifatik yang bersifat degradabel. Salah
satunya adalah poli(ε-kaprolakton) (PCL).
Poli(ε-kaprolakton) memiliki permeabilitas
tinggi, biodegradabel, biokompatibel, dan
tidak beracun. Di sisi lain, PCL memiliki
kristalinitas yang tinggi dan waktu degradasi
yang lama. Pencampuran PCL dengan
makromolekul dapat dilakukan
untuk
mengatasi hal tersebut (Porjazoska et al.
2004).
Lilin lebah merupakan makromolekul
yang terdiri atas n-alkana jenuh dan takjenuh,
ester rantai panjang, asam lemak, diester,
hidroksiester, dan penyusun minor lainnya,
seperti flavonoid (Garnier et al. 2002). Lilin
lebah dapat digunakan sebagai bahan penyalut
mikrokapsul
dan
memiliki
beberapa
kelebihan, yaitu stabil pada beberapa nilai pH
dan tingkat kelembapan, biokompatibel, tidak
imunogenik, tidak beracun, dan tidak
menyebabkan peningkatan dosis obat (Ranjha
et al. 2010). Campuran PCL dengan lilin
lebah diharapkan menghasilkan polimer
kompatibel yang memiliki permeabilitas dan

waktu
degradasi
lebih
baik,
serta
mempermudah pencampuran bahan aktif
dengan matriks paduan. Bahan aktif yang
tidak larut air seperti MPA akan mudah
bercampur dengan matriks lilin lebah dan
menunjukkan tingkat penyerapan yang baik
(Gowda et al. 2009). Selain itu, pencampuran
tersebut dapat mengurangi biaya yang
dibutuhkan karena lilin lebah relatif lebih
murah dibandingkan dengan PCL.
Salah satu metode yang banyak digunakan
untuk pengungkungan bahan aktif hidrofobik
seperti MPA adalah metode emulsifikasipenguapan pelarut (Park et al. 2005). Pada
metode ini, dibutuhkan pengemulsi seperti
poli(vinil alkohol) (PVA) untuk menstabilkan
larutan polimer dan obat dengan air. Poli(vinil
alkohol) sudah banyak digunakan sebagai
pengemulsi dalam pembuatan mikrokapsul
tersalut-poliester. Gugus hidroksil (hidrofilik)
dari PVA yang bersifat polar akan berikatan
dengan molekul air, sedangkan rantai vinilnya
(hidrofobik) akan berikatan dengan polimer
(PCL-lilin lebah) sehingga emulsi menjadi
lebih stabil (Guo et al. 2007). Menurut
Kemala et al. (2012), besarnya konsentrasi
PVA yang digunakan akan mempengaruhi
stabilitas emulsi dan ukuran kapsul. Ukuran
kapsul yang seragam meningkatkan efisiensi
dan laju disolusi bahan aktif yang telah
dikungkung.
Penelitian
ini
bertujuan
membuat
mikrokapsul MPA tersalut PCL-lilin lebah,
menganalisis efisiensi mikrokapsul MPA,
mempelajari
pengaruh
variasi
nisbah
PCL:lilin lebah dan konsentrasi pengemulsi
terhadap mikrokapsul yang dihasilkan,
mempelajari model kinetika pelepasan MPA
berdasarkan koefisien determinasi (R2) dengan
menggunakan persamaan orde reaksi ke-0,
ke-1,
dan
Korsmeyer-Peppas,
serta
mempelajari morfologi mikrokapsul.

BAHAN DAN METODE
Bahan dan alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam
penelitian ini adalah PCL (Sigma Aldrich,
Germany), lilin lebah, PVA (Merck), MPA
(BKKBN), diklorometana, etanol 96%,
larutan HCl pH 1.2, dan larutan bufer fosfat
(NaH2PO4-Na2HPO4) pH 7.4. Alat-alat yang
digunakan adalah pengaduk magnetik,
mikroskop, spektrofotometer UV-Vis 1700
PharmaSpec, alat disolusi tipe dayung
Guoming RC-6, dan mikroskop elektron
payaran (SEM) Jeol/EO-JSM-6510, PC-SEM
M600 Vacuum Evaporator.

2

Metode
Penelitian ini dilakukan dalam beberapa
tahapan (Lampiran 1), meliputi pembuatan
mikrokapsul MPA, uji efisiensi mikrokapsul
MPA, uji disolusi mikrokapsul, dan penentuan
kinetika pelepasan obat, serta uji karakteristik
mikrokapsul
yang
dihasilkan
dengan
mikroskop dan SEM.
Pembuatan mikrokapsul MPA (Dinarvand
et al. 2005)
PCL dan lilin lebah dilarutkan dalam
diklorometana kemudian diaduk hingga
homogen. Setelah itu, MPA dicampurkan ke
dalam larutan paduan tersebut. Campuran
kemudian didispersikan ke dalam air yang
mengandung PVA menggunakan motor
pengaduk,
lalu
didekantasi
hingga
mikrokapsul yang terbentuk mengendap.
Mikrokapsul yang diperoleh disaring, dicuci
dengan akuades, dan dikeringudarakan selama
1 hari. Variasi nisbah PCL:lilin lebah dan
konsentrasi PVA yang digunakan dapat dilihat
pada Tabel 1.
Tabel 1

Formula
AA
AB
AC
BA
BB
BC
CA
CB
CC

Komposisi mikrokapsul MPA
tersalut polipaduan PCL-lilin
lebah
Konsentrasi
Nisbah
PVA
PCL:lilin lebah
(%)
7:3
1
8:2
1
9:1
1
7:3
2
8:2
2
9:1
2
7:3
3
8:2
3
9:1
3

Efisiensi mikrokapsul (Ibezim et al. 2011)
Sebanyak 2.5 mg mikrokapsul dilarutkan
dalam 20 mL etanol 96%, diaduk dengan
pengaduk magnetik selama 3 jam, dan
filtratnya disaring. Absorbans filtrat dibaca
dengan spektrofotometer UV-Vis pada
panjang gelombang maksimum. Absorbans
yang diperoleh digunakan untuk menentukan
konsentrasi MPA dengan bantuan kurva
standar.
Uji disolusi secara in vitro (Herdini et al.
2010)
Sebanyak 200 mg mikrokapsul yang
diperoleh pada kondisi optimum didisolusi
dalam 900 mL medium simulasi (larutan HCl
pH 1.2 dan bufer fosfat pH 7.4) menggunakan
alat disolusi tipe 2 (tipe dayung). Pengujian
dilakukan pada suhu (37 ± 0.5) °C dengan
kecepatan pengadukan 100 rpm selama 360
menit. Setiap 15 menit, alikuot diambil
sebanyak 10 mL selama 360 menit. Setiap kali
pengambilan alikuot, volume medium
simulasi yang terambil digantikan dengan
medium simulasi yang baru dengan volume
dan suhu yang sama. Alikuot disaring dan
ditentukan
serapan
MPA
dengan
spektrofotometer UV-Vis pada maks. Data
pengukuran yang diperoleh digunakan untuk
mempelajari model kinetika pelepasan MPA.
Morfologi mikrokapsul
Pengamatan
morfologi
mikrokapsul
dilakukan terhadap 1 formula dengan
menggunakan mikroskop cahaya dan SEM.
Pengamatan menggunakan SEM dilakukan
dengan cara melapisi mikrokapsul dengan
emas dan dilihat pada pembesaran 1200×,
400×, dan 150×.

Penentuan panjang gelombang maksimum
dan pembuatan kurva standar

HASIL DAN PEMBAHASAN

Panjang gelombang maksimum ( maks)
larutan MPA 10 ppm dalam etanol 96%
ditentukan pada rentang panjang gelombang
( )
240–400
nm
menggunakan
spekrofotometer UV-Vis. Panjang gelombang
maksimum ( maks) yang diperoleh digunakan
untuk analisis selanjutnya.
Kurva standar dibuat dengan mengukur
absorbans larutan MPA dengan konsentrasi 2,
4, 6, 10, 12, 14, 18, dan 20 ppm pada panjang
gelombang maksimum. Hasil yang diperoleh
merupakan hubungan konsentrasi MPA
dengan absorbans.

Mikroenkapsulasi MPA
Mikrokapsul MPA tersalut PCL-lilin lebah
yang dihasilkan berbentuk serbuk, halus, dan
berwarna putih (Gambar 1). Mikrokapsul
yang terbentuk merupakan paduan yang
homogen. Campuran homogen tercapai jika
tidak terlihat lagi perbedaan antara komponenkomponen penyusunnya, baik dalam bentuk
maupun warna, karena semua komponen telah
tercampur secara merata (Rosida 2007).

3

Panjang gelombang maksimum dan
kurva standar

Gambar 1 Mikrokapsul MPA tersalut PCLlilin lebah.
Metode yang digunakan untuk pembuatan
mikrokapsul adalah emulsifikasi-penguapan
pelarut, yaitu bahan penyalut (PCL dan lilin
lebah) dan bahan aktif (MPA) dilarutkan
dalam pelarut organik (diklorometana)
kemudian didispersikan dalam air yang berisi
pengemulsi sehingga terbentuk mikrokapsul
(Gambar 2). Obeidat (2009) menyatakan
bahwa metode emulsi-penguapan pelarut
menghasilkan
mikrokapsul
dengan
mekanisme
pelepasan
material
yang
dikungkung secara optimum karena material
tersebut terdispersi secara homogen pada
matriks polimer sehingga ideal untuk sistem
pengantaran bahan aktif.

Panjang gelombang maksimum ( maks)
larutan MPA diperoleh pada 241.6 nm
(Lampiran 2). Nilai maks ini tidak berbeda
jauh dengan nilai maks progesteron, yaitu 240
nm (Bilensoy et al. 2006). Penentuan maks
dilakukan pada daerah ultraviolet karena
larutan MPA tidak berwarna. Sensitivitas
pengukuran yang maksimum diperoleh ketika
sampel diukur pada maks (Mikaela 2008).
Persamaan kurva standar yang diperoleh
adalah y = 0.0325x + 0.0429 dengan nilai
koefisien korelasi (r) 0.9984 (Lampiran 3).
Persamaan kurva standar tersebut digunakan
dalam perhitungan efisiensi enkapsulasi dan
persentase pelepasan MPA. Kurva standar
yang digunakan telah memenuhi syarat karena
nilai korelasinya lebih besar dari 0.9900. Nilai
r yang tinggi menunjukkan tingkat kesesuaian
atau linearitas antara sinyal detektor terukur
(respons) dan konsentrasi MPA (analit) dalam
sampel, sehingga galat sistematik selama
pengukuran dapat diabaikan (Mikaela 2008).
Efisiensi mikrokapsul

Gambar 2

Tahap pembentukan mikrokapsul
dengan metode emulsifikasipenguapan pelarut (Kim et al.
2005).

Diklorometana digunakan sebagai pelarut
karena menguap pada suhu 39 °C sehingga
penguapan pelarut berlangsung cepat.
Bodmeier et al. (1988) dalam Yeo dan Park
(2004) menyatakan bahwa diklorometana
merupakan pelarut terbaik untuk poliester
dibandingkan dengan kloroform atau benzena,
dan dapat menghasilkan efisiensi mikrokapsul
lebih tinggi.
Pengemulsi yang digunakan adalah PVA
yang merupakan polimer ampifilik dan
mampu teradsorpsi pada antarmuka (Buttini et
al. 2008). Pengemulsi berfungsi menstabilkan
emulsi larutan paduan PCL-lilin lebah dan
MPA dalam diklorometana dengan air melalui
pengikatan gugus hidroksil (hidrofilik) PVA
dengan molekul air, dan rantai vinil
(hidrofobik) dengan diklorometana (Guo et al.
2007).

Efisiensi mikrokapsul merupakan salah
satu
parameter
yang
menunjukkan
keberhasilan proses enkapsulasi. Efisiensi
menunjukkan persen senyawa aktif (MPA)
yang dapat disalut dalam mikrokapsul.
Semakin tinggi efisiensi mikrokapsul berarti
semakin banyak MPA yang tersalut.
Efisiensi mikrokapsul yang dihasilkan
berkisar 51.55–83.47% (Gambar 3). Efisiensi
mikrokapsul terendah dihasilkan oleh
mikrokapsul formula AA, dan efisiensi
tertinggi dihasilkan oleh mikrokapsul formula
CC. Perbedaan hasil ini dipengaruhi oleh
nisbah paduan PCL-lilin lebah, yaitu 7:3 pada
mikrokapsul AA dan 9:1 pada mikrokapsul
CC. Lilin lebah yang lebih banyak pada
penyalut menyebabkan komponen penyalut
dengan bobot molekul rendah bertambah
sehingga akan lebih sulit untuk mengungkung
MPA. Lilin lebah memiliki bobot molekul
sekitar 868 g mol-1. Halder dan Sa (2006)
dalam Maulidyawati (2009) menyatakan
bahwa salah satu faktor yang menyebabkan
tingginya efisiensi mikrokapsul adalah nisbah
antara bahan penyalut dan bahan inti. Semakin
banyak jumlah penyalut, kemampuannya
untuk menahan laju pelepasan semakin besar.
Konsentrasi pengemulsi juga merupakan
faktor yang berpengaruh terhadap efisiensi

4

15
10
5

180

165

0
150

Disolusi adalah proses transfer massa dari
permukaan padat ke medium disolusi pada
kondisi suhu dan komposisi pelarut terkendali.
Menurut Kiortsis et al. (2003) dalam Sinuhaji
(2012), proses disolusi obat terdiri atas 3
tahap. Tahap pertama adalah penetrasi media
disolusi ke dalam matriks kapsul (hidrasi),
tahap kedua adalah pembengkakan dan erosi
matriks kapsul, dan tahap ketiga adalah
perpindahan senyawa obat keluar dari matriks
kapsul yang terhidrasi menuju media disolusi.
Proses disolusi dipengaruhi oleh laju alir ratarata cairan disolusi ke arah lapisan
penghubung fase padat-cair, reaksi di lapisan
penghubung fase padat-cair, dan difusi
molekul obat dari lapisan penghubung fase
padat-cair ke medium disolusi (Singhvi &
Singh 2011).
Salah satu tujuan mikroenkapsulasi MPA
adalah menahan laju pelepasan MPA. Pada
penelitian ini, proses disolusi dilakukan secara
in vitro pada medium simulasi cairan lambung
(medium asam larutan HCl pH 1.2) selama
180 menit dan medium simulasi cairan usus
(medium basa bufer fosfat pH 7.4) selama 360
menit. Pelepasan obat di lambung biasanya
berlangsung selama 3 jam (Setyani 2009).
Mikrokapsul yang diuji disolusi adalah
mikrokapsul formula CC dengan efisiensi
mikrokapsul tertinggi, yaitu 83.47%.

20

135

Pelepasan Obat

25

120

Efisiensi mikrokapsul MPA
dengan konsentrasi PVA,
= 1% = 2% =3%.

90

Gambar 3

105

9:1

75

8:2

Nisbah PCL-Lilin lebah

60

7:3

45

0

30

20

0

40

15

60

Waktu (menit)

Gambar 4 Pelepasan MPA dari mikrokapsul
formula CC terhadap waktu
(menit) pada medium asam.
12
10
8
6
4
2
0
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
165
180
195
210
225
240
255
270
285
300
315
330
345
360

% Efisiensi
Enkapsulasi

80

% Pelepasan MPA

100

Pelepasan MPA pada medium asam
mengalami kenaikan yang konstan hingga
menit ke-180 (Gambar 4). Pelepasan MPA di
medium basa mengalami kenaikan hingga
menit ke-60, lalu pelepasannya mengalami
fluktuasi hingga menit ke-360. Penurunan
pelepasan MPA pada menit ke-75 hingga
menit ke-120 menunjukkan bahwa tidak ada
MPA yang terlepas pada rentang waktu
tersebut. dan pelepasan MPA kembali terjadi
pada menit ke-135 hingga menit ke-165
(Gambar 5). Pada sistem pengantaran obat
oral, jumlah pelepasan bahan aktif di lambung
(medium asam) diharapkan lebih sedikit
karena proses absorpsi nutrisi atau obat
berlangsung di usus (Setyani 2009). Pada
sistem pengantaran obat implan, jumlah
pelepasan bahan aktif di plasma (medium
basa) seharusnya konstan atau tidak di atas
konsentrasi minimum beracun dan tidak di
bawah konsentrasi minimum efektif (Singhvi
& Singh 2011).

% Pelepasan MPA

mikrokapsul. Pada nisbah paduan 7:3, dan 9:1,
peningkatan konsentrasi PVA menunjukkan
peningkatan efisiensi mikrokapsul. Pada
nisbah paduan 8:2, hal tersebut tidak terjadi,
mungkin
disebabkan
oleh
kecepatan
pengadukan yang tidak homogen atau waktu
dispersi yang tidak seragam. Efisiensi
mikrokapsul tertinggi, yaitu 83.47%, terjadi
pada konsentrasi PVA 3%. Data perhitungan
efisiensi mikrokapsul untuk semua formula
mikrokapsul dapat dilihat pada Lampiran 4.

Waktu (menit)

Gambar 5 Pelepasan MPA dari mikrokapsul
formula CC terhadap waktu
(menit) pada medium basa.
Profil disolusi mikrokapsul CC pada
medium basa menunjukkan adanya initial
burst release pada menit ke-15 hingga menit
ke-60 karena pelepasan MPA pada menit ke60 di medium basa lebih besar, yaitu 9.69%
dibandingkan di medium asam, yaitu 5.39%.

5

Huang dan Brazel (2001) menyatakan bahwa
initial burst release dapat disebabkan karena
adanya bahan aktif yang tersalut pada
permukaan. Hasil uji disolusi mikrokapsul
MPA dapat dilihat pada Lampiran 5 dan 6.

terjadi pada mekanisme pelepasan obat super
case-II transport, yaitu difusi air ke
mikrokapsul, membesarnya mikrokapsul
akibat masuknya air, pembentukan gel, difusi
bahan aktif dari matriks polimer, dan rusaknya
matriks polimer.

Kinetika Pelepasan Obat
Kinetika
pelepasan
obat
dapat
menggambarkan laju pelepasan obat dan
model
pelepasannya.
Model
kinetika
pelepasan MPA ditentukan berdasarkan nilai
koefisien determinasi (R2) persamaan orde ke0, ke-1, dan Koersmeyer-Peppas tertinggi.
Kinetika pelepasan MPA (Lampiran 7) dikaji
menggunakan data uji disolusi mikrokapsul
formula CC pada medium asam (larutan HCl
pH 1.2) dan medium basa (bufer fosfat pH
7.4).
Pelepasan MPA dari mikrokapsul formula
CC menunjukkan model kinetika KorsmeyerPeppas karena memiliki nilai R2 yang lebih
tinggi dibandingkan dengan model kinetika
lainnya, yaitu 0.9951 pada medium asam dan
0.9993 pada medium basa. Nilai n pada model
Korsmeyer-Peppas
digunakan
untuk
menentukan mekanisme pelepasan obat. Nilai
n yang lebih besar dari 0.89, yaitu 0.8902
pada medium asam dan 0.9226 pada medium
basa (Tabel 2), menunjukkan karakter
mekanisme pelepasan obat berdasarkan super
case-II transport yang terjadi karena
penguraian dan erosi polimer (Singhvi &
Singh 2011). Ada beberapa proses yang

Medium
Disolusi
Asam
Basa

(a)

Morfologi Mikrokapsul
Hasil analisis mikrokapsul MPA tersalut
PCL-lilin lebah menggunakan mikroskop
menunjukkan bahwa mikrokapsul kosong
tampak lebih
bulat
dan
transparan
dibandingkan setelah penambahan MPA yang
tampak lebih gelap (Gambar 6). Hal ini
menunjukkan bahwa MPA tersebar pada
matriks polimer.
Hasil analisis mikrokapsul MPA dengan
SEM menunjukkan bahwa mikrokapsul
berbentuk bulat dengan permukaan tidak rata
yang disebabkan oleh partikel MPA yang
menempel pada permukaan mikrokapsul
(Gambar 7). Hal ini menyebabkan initial burst
release atau pelepasan bahan aktif (MPA)
yang berlebih dari matriks polimer (Yeo &
Park 2004).
Ukuran mikrokapsul yang dihasilkan pada
penelitian ini berkisar 67–144 m. Jain (2000)
menyatakan bahwa ukuran mikrokapsul yang
baik kurang dari 250 μm. Obeidat (2009) juga
menyatakan bahwa umumnya ukuran produk
mikroenkapsulasi (mikropartikel) berkisar 1–
1000 μm, sedangkan mikropartikel komersial
berkisar antara 3–800 μm.

Tabel 2 Parameter pelepasan MPA dari mikrokapsul formula CC
Orde ke-0
Orde ke-1
Korsmeyer –Peppas
R2
k0
R2
k1
R2
n
0.8566
0.0164
0.2749
8.4543
0.9951
0.8902
0.8396
0.0229
0.5239
14.9357
0.9993
0.9226

(b)

(c)

(d)

Gambar 6 Foto mikroskop mikrokapsul kosong pada perbesaran 10× (a) dan 40× (b) dengan
mikrokapsul MPA pada perbesaran 10× (c) dan 40× (d).

6

(a)
(b)
(c)
Gambar 7 Foto SEM mikrokapsul MPA pada perbesaran 1200× (a), 400× (b), dan 150× (c).

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Mikrokapsul MPA tersalut PCL-lilin lebah
yang dihasilkan berbentuk serbuk, kering, dan
berwarna putih. Efisiensi mikrokapsul
tertinggi, yaitu 83.47% terdapat pada
mikrokapsul dengan nisbah PCL:lilin lebah
9:1 dan konsentrasi PVA 3%. Efisiensi
mikrokapsul meningkat dengan meningkatnya
nisbah PCL:lilin lebah dan konsentrasi PVA.
Kinetika pelepasan MPA mengikuti model
kinetika
Korsmeyer-Peppas
dengan
mekanisme pelepasan berdasarkan super caseII transport. Hasil morfologi mikrokapsul
MPA menunjukkan permukaan tidak rata.
Selain itu, ukuran mikrokapsul MPA yang
dihasilkan berkisar 67–144 m.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjutan
mengenai disolusi secara in vivo untuk
mengetahui pelepasan MPA dalam tubuh dan
melihat kompabilitas paduan PCL dan lilin
lebah menggunakan DSC, dan variasi
kecepatan emulsi maupun dispersi yang lebih
tinggi agar diperoleh permukaan mikrokapsul
yang rata.

DAFTAR PUSTAKA
Appara B, Shivalingam MR, Reddy YVK,
Sunitha N, Jyothibasu T, Shyam T. 2010.
Design and evaluation of sustained release
microcapsules
containing
diclofenac
sodium. Int J Pharm Biomed Res 3:90–93.
Bilensoy EM, Murat S, Hincal AA. 2006.
Effect of drug physicochemical properties
on in vitro characteristics of amphiphilic
cyclodextrin
nanospheres
and
nanocapsules.
Journal
of
Microencapsulation 23:59–68.

Buttini F, Soltani A, Colombo A, Marriott C,
Jones SA. 2008. Multilayer PVA
adsorption onto hydrophobic drug
substrates
to
engineer
drug-rich
microparticles. European journal of
Pharmaceutical sciences. 33: 20–28.
Dinarvand R, Mahmoodi S, Farboud E, Salehi
M, Atyabi F. 2005. Preparation of gelatin
microspheres containing lactic acid-effect
of cross-linking on drug release. Acta
Pharm. 5:57–67.
Diza M. 2008. Perbandingan densitas mineral
tulang
pada
pemakai
kontrasepsi
kombinasi
dengan
depo
medroksiprogesteron asetat untuk jangka
panjang di puskesmas mandala medan
[tesis]. Medan: Bagian Obstetri dan
Ginekologi,
Fakultas
Kedokteran,
Universitas Sumatera Utara.
Garnier N, Olive´ CC, Rolando N, Regert M.
2002. Characterization of archaeological
beeswax by electron ionization and
electrospray ionization mass spectrometry.
Anal Chem. 74: 4868-4877.
Gowda DV, Ravi V, Shivakumar HG, Hatna
S. 2009. Preparation, evaluation and
bioavailability studies of indomethacinbees wax microspheres. J Mater Sci:
Mater Med 20:1447–1456.
Guo X, Zhang L, Qian Y, Zhou J. 2007.
Effect of composition on the formation of
poly(dl-lactide) microspheres for drug
delivery systems: mesoscale simulations.
Chemical Engineering Journal 131:195–
201.
Herdini, Darusman LK, Sugita P. 2010.
Disolusi mikroenkapsulasi tersalut gel
kitosan-alginat-glutaraldehida.
Makara
Sains 14:57–62.

7

Huang X, Brazel CS. 2001. On the importance
and mechanisms of burst release in matrixcontrolled drug delivery systems. Journal
of Controlled Release 73:121–136.
Ibezim EC, Andrade CT, Marcia C, Barretto
B, Odimegwu DC, Lima FFD. 2011.
Ionically
cross-linked
chitosan/tripolyphosphate microparticles
for
the
controlled
delivery
of
pyrimethamine. Ibnosina Journal of
Medicine and Biomedical Sciences
ISSN:1947–489X.
Jain RA. 2000. The manufacturing techniques
of various drug loaded biodegradable
poly(lactide-co-glycolide)
(PLGA)
devices. Biomaterials 21:2475–2490.
Kemala T, Budianto E, Soegiyono B. 2012.
Preparation and characterization of
microspheres based on blend of poly(lactic
acid) and poly(ɛ-caprolactone) with
poly(vinyl alcohol) as emulsifier. Arabian
Journal of Chemistry 5:103-108.
Kim BK, Hwang SJ, Park JB, Park HJ. 2005.
Characteristics
of
felodipine-located
poly(e-caprolactone)
microspheres.
Journal of Microencapsulation 22:193–
203.
Maulidyawati N. 2009. Mikroenkapsulasi
ibuprofen dengan penyalut polipaduan
poli(asam laktat) dan polikaprolakton
[skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian
Bogor.
Mikaela Malm. 2008. Drug analysis
bioanalytical method development and
validation.
Digital
Comprehensive
Summaries of Uppsala Dissertations from
the Faculty of Science and Technology
406:1651–6214.
Obeidat WM. 2009. Recent patents review in
microencapsulation of pharmaceuticals
using the emulsion solvent removal
methods. Recent Patents on Drug Delivery
& Formulation 3:178-192.
Park JH, Ye M, Park K. 2005. Biodegradable
polymers for microencapsulation of drugs.
Molecules 10:146–161.
Porjazoska A, Goracinova K, Mladenovska K,
Glava M, Simonovska M, Janjevi EI,

Cvetkovska M. 2004. Poly(lactide-coglycolide) microparticles as systems for
controlled release of proteins – Preparation
and characterization. Acta Pharm 54:215–
229.
Porjazoska A, Yilmaz OK, Apohan NK,
Cvetkovska M, Baysal BM. 2004.
Biocompatible
polymer
blends
of
poly(D,L-lactic acid-co-glycolic acid) and
triblock PCL-PDMS-PCL copolymers:
their characterizations and degradations.
Croatica Chemica Acta 77:545–551.
Ranjha NM, Khan H, Naseem S. 2010.
Encapsulation and characterization of
controlled release flurbiprofen loaded
microspheres using beeswax as an
encapsulating agent. J Mater Sci: Mater
Med 21:1621–1630.
Rosida A. 2007. Pencirian polipaduan
poli(asam laktat) dengan polikaprolakton
[skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian
Bogor.
Setyani YA. 2009. Perilaku disolusi ketoprofen
tersalut rangkap dalam gel kitosan-gom
guar dengan alginat [skripsi]. Bogor:
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Institut Pertanian Bogor.
Singhvi G, Singh M. 2011. Review: in-vitro
drug release characterization models.
International Journal of Pharmaceutical
Studies and Research 2:77–84.
Sinuhaji PM. 2012. Pelepasan ibuprofen dari
mikrokapsul tersalut paduan lilin lebah dan
poli(asam laktat) secara in vitro [skripsi].
Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian
Bogor.
Wang W, Liu X, Xie Y, Zhang H, Yu W,
Xiong Y, Xie W, Ma X. 2006.
Microencapsulation
using
natural
polysaccharides for drug delivery and cell
implantation. J. Mater. Chem 16:3252–
3267.
Yeo Y, Park K. 2004. Control of encapsulation
efficiency and initial burst in polymeric
microparticle
system.
Archives
of
Pharmacal
Research
27(1):1-12.

LAMPIRAN

9

Lampiran 1 Bagan alir penelitian

Paduan PCL-lilin lebah dalam
diklorometana (7:3, 8:2, 9:1)

Didispersikan sambil diaduk
dengan pengaduk magnetik
pada kecepatan 1000 rpm

MPA

200 mL akuades

Larutan PVA 1%,
2%, dan 3%

M I K R O K A P S U L
Karakteristik Mikrokapsul

Penentuan maks MPA
dan kurva standar

Mikroskop dan SEM
Uji efisiensi mikrokapsul

Uji disolusi

Mekanisme pelepasan MPA
melalui orde ke-0, ke-1, dan
Korsmeyer-Peppas

10

Lampiran 2 Spektrum absorbansi MPA

maks (nm)

241.6

Absorbans
0.454

11

Lampiran 3 Kurva standar MPA
Absorban
0.143
0.179
0.285
0.465
0.535
0.642
0.816
0.882

Absorbans

[MPA]
ppm
2
4
6
10
12
14
18
20

1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

y = 0.0429x + 0.0325
r = 0.9984

0

5

10

15

[MPA] (ppm)

20

25

12

Lampiran 4 Efisiensi mikrokapsul MPA tersalut PCL-lilin lebah
Formula
AA
AB
AC
BA
BB
BC
CA
CB
CC

Bobot
MPA
(g)
0.1501
0.1500
0.1501
0.1503
0.1501
0.1501
0.1500
0.1501
0.1502

a
(g)

b
(g)

c

[MPA]
(ppm)

0.3080
0.2990
0.3001
0.3448
0.3526
0.3023
0.3091
0.3002
0.3320

0.0027
0.0025
0.0025
0.0026
0.0028
0.0025
0.0025
0.0025
0.0025

0.178
0.217
0.230
0.177
0.192
0.232
0.199
0.205
0.235

3.3916
4.3007
4.6037
3.3683
3.7179
4.6503
3.8811
4.0210
4.7203

Efisiensi
Mikrokapsul
(%)
51.55
68.58
73.64
59.44
62.38
74.93
63.98
64.34
83.47

Keterangan :
a : massa total kapsul yang diperoleh
b : massa kapsul yang digunakan untuk penentuan efisiensi mikrokapsul
c : absorban filtrat hasil disolusi kapsul setelah diencerkan 10 kali
Contoh perhitungan (formula AA) :
y = 0.0325x + 0.0429
0.178 = 0.0325x + 0.0429
x = 3.3916
Efisiensi mikrokapsul =
=

�� ×
3.3916
1

= 51.55%

×

1
1000

× 10 ×

1
1000

×

1
1000

×

�� ( )

1
1000

0.1501

�

� ×

.�

× 20

×

0.3080
0.0027

( )
( )

× 100%

× 100%

13

Lampiran 5 Persentase rerata pelepasan MPA dalam uji disolusi mikrokapsul
formula CC tersalut PCl-lilin lebah
Mikrokapsul dengan medium asam
Persentase Pelepasan MPA (% b/b)
Waktu
(menit)
Ulangan 1
Ulangan 2
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
165
180

0.00
6.01
6.22
6.83
6.96
5.30
6.27
7.10
9.70
14.08
16.34
19.80
23.19

0.00
2.91
3.08
3.39
3.82
3.72
4.78
6.17
9.66
13.21
16.86
22.63
21.68

Rerata Persentase
Pelepasan MPA
(% b/b)
0.00
4.46
4.65
5.11
5.39
4.51
5.53
6.64
9.68
13.65
16.60
21.22
22.44

14

Lanjutan
Mikrokapsul dengan medium basa
Persentase Pelepasan MPA (% b/b)
Waktu
(menit)
Ulangan 1
Ulangan 2
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
165
180
195
210
225
240
255
270
285
300
315
330
345
360

0.00
3.84
10.30
8.26
6.57
6.38
8.10
8.04
5.68
5.74
9.01
9.61
9.62
7.92
9.61
8.85
7.26
7.09
8.10
9.37
6.90
7.25
7.44
7.63
7.35

0.00
2.95
5.80
8.50
12.80
12.10
9.60
7.78
7.75
7.75
6.65
9.01
7.11
7.73
7.92
7.34
8.10
7.18
6.19
7.63
7.81
7.18
6.42
13.10
7.26

Rerata Persentase
Pelepasan MPA
(% b/b)
0.00
3.40
8.05
8.38
9.69
9.24
8.85
7.91
6.72
6.75
7.83
9.31
8.37
7.83
8.77
8.10
7.68
7.14
7.15
8.50
7.36
7.22
6.93
10.37
7.31

15

Lampiran 6 Pelepasan MPA dalam mikrokapsul formula CC pada waktu t
Mikrokapsul dengan medium asam (Ulangan I)
Bobot
Waktu
Absorban
Mikrokapsul
(menit)
(g)
0
0.0000
15
0.0899
30
0.0919
45
0.0977
60
0.0990
75
0.0831
0.2004
90
0.0924
105
0.1003
120
0.1252
135
0.1670
150
0.1886
165
0.2216
180
0.2540

[MPA]
ppm
0.0000
1.3380
1.3846
1.5198
1.5501
1.1795
1.3963
1.5804
2.1608
3.1352
3.6387
4.4079
5.1632

Persentase
Pelepasan MPA
(% b/b)
0.00
6.01
6.22
6.83
6.96
5.30
6.27
7.10
9.70
14.08
16.34
19.80
23.19

16

Lanjutan
Mikrokapsul dengan medium asam (Ulangan II)
Bobot
Waktu
Mikrokapsul
Absorban
(menit)
(g)
0
0.0000
15
0.0603
30
0.0619
45
0.0649
60
0.0690
75
0.0680
0.2004
90
0.0782
105
0.0914
120
0.1248
135
0.1587
150
0.1936
165
0.2487
180
0.2396

[MPA]
ppm
0.0000
0.6480
0.6853
0.7552
0.8508
0.8275
1.0653
1.3730
2.1515
2.9417
3.7552
5.0396
4.8275

Persentase
Pelepasan MPA
(% b/b)
0.00
2.91
3.08
3.39
3.82
3.72
4.78
6.17
9.66
13.21
16.86
22.63
21.68

17

Lanjutan
Mikrokapsul dengan medium basa (Ulangan I)
Bobot
Waktu
[MPA]
Mikrokapsul
Absorban
(menit)
ppm
(g)
0
0.0000
0.0000
15
0.0692
0.8555
30
0.1309
2.2937
45
0.1115
1.8415
60
0.0953
1.4639
75
0.0935
1.4219
90
0.1100
1.8065
105
0.1094
1.7925
120
0.0868
1.2657
135
0.0874
1.2797
150
0.1187
2.0093
165
0.1244
2.1422
0.2006
180
0.1245
2.1445
195
0.1082
1.7646
210
0.1244
2.1422
225
0.1171
1.9720
240
0.1019
1.6177
255
0.1003
1.5804
270
0.1100
1.8065
285
0.1221
2.0886
300
0.0985
1.5385
315
0.1018
1.6154
330
0.1036
1.6573
345
0.1055
1.7016
360
0.1028
1.6387

Persentase
Pelepasan MPA
(% b/b)
0.00
3.84
10.30
8.26
6.57
6.38
8.10
8.04
5.68
5.74
9.01
9.61
9.62
7.92
9.61
8.85
7.26
7.09
8.10
9.37
6.90
7.25
7.44
7.63
7.35

18

Lanjutan
Mikrokapsul dengan medium basa (Ulangan II)
Bobot
Waktu
Mikrokapsul
Absorban
(menit)
(g)
0
0.0000
15
0.0607
30
0.0880
45
0.1138
60
0.1547
75
0.1481
90
0.1243
105
0.1069
120
0.1066
135
0.1066
150
0.0961
165
0.1187
0.2006
180
0.1005
195
0.1064
210
0.1082
225
0.1027
240
0.1100
255
0.1012
270
0.0917
285
0.1055
300
0.1072
315
0.1012
330
0.0939
345
0.1582
360
0.1019

[MPA]
ppm
0.0000
0.6573
1.2937
1.8951
2.8485
2.6946
2.1399
1.7343
1.7273
1.7273
1.4825
2.0093
1.5851
1.7226
1.7646
1.6364
1.8065
1.6014
1.3800
1.7016
1.7413
1.6014
1.4312
2.9301
1.6177

Persentase
Pelepasan MPA
(% b/b)
0.00
2.95
5.80
8.50
12.80
12.10
9.60
7.78
7.75
7.75
6.65
9.01
7.11
7.73
7.92
7.34
8.10
7.18
6.19
7.63
7.81
7.18
6.42
13.10
7.26

Contoh perhitungan (mikrokapsul dengan medium basa, ulangan 2, menit ke-15):
% Pelepasan MPA =
=

�� ×
0.6573
1

= 2.95%

×

1
1000

× 10 ×

×
�

1
1000

0.2006

1
1000

�

.

( )
×

1
1000

× 100%

× 900

× 100%

19

Lampiran 7 Kinetika pelepasan MPA dari mikrokapsul formula CC
Medium
Mikrokapsul
Asam

Basa

Model Kinetika

Persamaan Regresi

R2

0
1
Korsmeyer-Peppas
0
1
Korsmeyer-Peppas

Q = 0.0164t + 0.0678
Ln[A]t = –8.4543t + 3.1258
Ln(y) = 0.8902 Ln(x) – 2.4184
Q = 0. 0229t + 0.1191
Ln[A]t = –14.9357t + 16.9774
Ln(y) = 0.9225 Ln(x) – 1.7619

0.8566
0.2749
0.9952
0.8396
0.5239
0.9926

ABSTRAK
GUSLINA
ISRIANY.
Optimasi
dan
Evaluasi
Mikroenkapsulasi
Medroksiprogesteron Asetat Tersalut Poli(ε-kaprolakton)-Lilin Lebah. Dibimbing
oleh TETTY KEMALA dan AHMAD SJAHRIZA.
Salah satu teknik menyalut obat dengan suatu material polimer adalah
mikroenkapsulasi. Tujuan enkapsulasi obat adalah mengendalikan pelepasan obat
sehingga efek samping obat dapat dikurangi. Pada penelitian ini,
medroksiprogesteron asetat (MPA) disalut oleh poli(ε-kaprolakton) (PCL) dan
lilin lebah. Emulsifikasi-penguapan pelarut merupakan metode yang digunakan
untuk membuat mikrokapsul MPA dengan ragam nisbah PCL:lilin lebah 7:3; 8:2;
dan 9:1 dan konsentrasi pengemulsi poli(vinil alkohol) 1%; 2%; dan 3%. Efisiensi
mikrokapsul tertinggi adalah 83.47% pada mikrokapsul dengan nisbah PCL:lilin
lebah 9:1 dan konsentrasi PVA 3%. Kinetika pelepasan MPA mengikuti model
kinetika Korsmeyer-Peppas dengan mekanisme pelepasan obat super case-II
transport. Mikrokapsul yang dihasilkan memiliki kisaran ukuran 67–144 m
dengan inti yang terdispersi secara homogen pada matriks polimer.

ABSTRACT
GUSLINA ISRIANY. Optimization and Evaluation of Medroxyprogesterone
Acetate (MPA) Microcapsules Coated Poly(ε-caprolactone)-Beeswax. Supervised
by TETTY KEMALA and AHMAD SJAHRIZA.
One of techniques to encapsulate drugs with polymer material is
microencapsulation. Encapsulation can be used to control release of drugs, so the
side effect can be reduced. In this research, medroxyprogesterone acetate (MPA)
was coated by poly(ε-caprolactone) (PCL) and beeswax. The emulsificationsolvent evaporation was used to make MPA microcapsules with various ratio of
PCL to beeswax of 7:3, 8:2, and 9:1 and concentration of poly(vinyl alcohol)
emulsifier were 1%, 2%, and 3%. The highest microcapsule efficiency was
83.47% in microcapsule with the ratio of PCL to beeswax was 9:1 and 3%
concentration of PVA. The release kinetics of MPA followed Korsmeyer-Peppas
kinetic modeling with super case-II transport as drug release mechanism.
Microcapsule that resulted in this research have particle size 67–144 µm with
homogeneous dispersion of the core in the polymer matrix.

PENDAHULUAN
Medroksiprogesteron
asetat
(MPA)
merupakan senyawa aktif kontrasepsi hormon
steroid (meliputi kontrasepsi oral, injeksi, dan
implan) yang sangat efektif dan digunakan
secara luas. Prinsip kerja MPA adalah
mencegah ovulasi, mengentalkan lendir
serviks, menipiskan selaput lendir rahim, dan
menghambat transportasi gamet. Kontrasepsi
MPA biasanya dikonsumsi oleh perempuan
reproduktif, yaitu 15–49 tahun dan rentang
waktu konsumsi obat ini 24–36 jam. Selain
dapat menyebabkan penambahan bobot badan,
osteoporosis, dan gangguan haid, senyawa ini
juga dapat meningkatkan ovulasi jika
dikonsumsi lebih dari 36 jam (Diza 2008).
Sistem pengantaran obat secara khusus
diperlukan MPA untuk mengatasi hal tersebut.
Mikroenkapsulasi
merupakan
proses
penyalutan zat aktif padat atau cair dengan
suatu material polimer dalam bentuk
mikrokapsul (Wang et al. 2006). Di bidang
farmasi, teknologi enkapsulasi bertujuan
mengurangi rasa pahit obat, memisahkan
material yang tidak kompatibel, mencegah
kerusakan obat yang diakibatkan oleh uap air
dan cahaya, mengurangi risiko iritasi lokal
organ atau jaringan yang ditimbulkan obat,
mengendalikan pendistribusian obat, serta
mengoptimalkan penyerapan obat (Appara et
al. 2010; Gowda et al. 2009).
Bahan penyalut mikrokapsul yang banyak
digunakan saat ini adalah golongan poliester
alifatik yang bersifat degradabel. Salah
satunya adalah poli(ε-kaprolakton) (PCL).
Poli(ε-kaprolakton) memiliki permeabilitas
tinggi, biodegradabel, biokompatibel, dan
tidak beracun. Di sisi lain, PCL memiliki
kristalinitas yang tinggi dan waktu degradasi
yang lama. Pencampuran PCL dengan
makromolekul dapat dilakukan
untuk
mengatasi hal tersebut (Porjazoska et al.
2004).
Lilin lebah merupakan makromolekul
yang terdiri atas n-alkana jenuh dan takjenuh,
ester rantai panjang, asam lemak, diester,
hidroksiester, dan penyusun minor lainnya,
seperti flavonoid (Garnier et al. 2002). Lilin
lebah dapat digunakan sebagai bahan penyalut
mikrokapsul
dan
memiliki
beberapa
kelebihan, yaitu stabil pada beberapa nilai pH
dan tingkat kelembapan, biokompatibel, tidak
imunogenik, tidak beracun, dan tidak
menyebabkan peningkatan dosis obat (Ranjha
et al. 2010). Campuran PCL dengan lilin
lebah diharapkan menghasilkan polimer
kompatibel yang memiliki permeabilitas dan

waktu
degradasi
lebih
baik,
serta
mempermudah pencampuran bahan aktif
dengan matriks paduan. Bahan aktif yang
tidak larut air seperti MPA akan mudah
bercampur dengan matriks lilin lebah dan
menunjukkan tingkat penyerapan yang baik
(Gowda et al. 2009). Selain itu, pencampuran
tersebut dapat mengurangi biaya yang
dibutuhkan karena lilin lebah relatif lebih
murah dibandingkan dengan PCL.
Salah satu metode yang banyak digunakan
untuk pengungkungan bahan aktif hidrofobik
seperti MPA adalah metode emulsifikasipenguapan pelarut (Park et al. 2005). Pada
metode ini, dibutuhkan pengemulsi seperti
poli(vinil alkohol) (PVA) untuk menstabilkan
larutan polimer dan obat dengan air. Poli(vinil
alkohol) sudah banyak digunakan sebagai
pengemulsi dalam pembuatan mikrokapsul
tersalut-poliester. Gugus hidroksil (hidrofilik)
dari PVA yang bersifat polar akan berikatan
dengan molekul air, sedangkan rantai vinilnya
(hidrofobik) akan berikatan dengan polimer
(PCL-lilin lebah) sehingga emulsi menjadi
lebih stabil (Guo et al. 2007). Menurut
Kemala et al. (2012), besarnya konsentrasi
PVA yang digunakan akan mempengaruhi
stabilitas emulsi dan ukuran kapsul. Ukuran
kapsul yang seragam meningkatkan efisiensi
dan laju disolusi bahan aktif yang telah
dikungkung.
Penelitian
ini
bertujuan
membuat
mikrokapsul MPA tersalut PCL-lilin lebah,
menganalisis efisiensi mikrokapsul MPA,
mempelajari
pengaruh
variasi
nisbah
PCL:lilin lebah dan konsentrasi pengemulsi
terhadap mikrokapsul yang dihasilkan,
mempelajari model kinetika pelepasan MPA
berdasarkan koefisien determinasi (R2) dengan
menggunakan persamaan orde reaksi ke-0,
ke-1,
dan
Korsmeyer-Peppas,
serta
mempelajari morfologi mikrokapsul.

BAHAN DAN METODE
Bahan dan alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam
penelitian ini adalah PCL (Sigma Aldrich,
Germany), lilin lebah, PVA (Merck), MPA
(BKKBN), diklorometana, etanol 96%,
larutan HCl pH 1.2, dan larutan bufer fosfat
(NaH2PO4-Na2HPO4) pH 7.4. Alat-alat yang
digunakan adalah pengaduk magnetik,
mikroskop, spektrofotometer UV-Vis 1700
PharmaSpec, alat disolusi tipe dayung
Guoming RC-6, dan mikroskop elektron
payaran (SEM) Jeol/EO-JSM-6510, PC-SEM
M600 Vacuum Evaporator.

2

Metode
Penelitian ini dilakukan dalam beberapa
tahapan (Lampiran 1), meliputi pembuatan
mikrokapsul MPA, uji efisiensi mikrokapsul
MPA, uji disolusi mikrokapsul, dan penentuan
kinetika pelepasan obat, serta uji karakteristik
mikrokapsul
yang
dihasilkan
dengan
mikroskop dan SEM.
Pembuatan mikrokapsul MPA (Dinarvand
et al. 2005)
PCL dan lilin lebah dilarutkan dalam
diklorometana kemudian diaduk hingga
homogen. Setelah itu, MPA dicampurkan ke
dalam larutan paduan tersebut. Campuran
kemudian didispersikan ke dalam air yang
mengandung PVA menggunakan motor
pengaduk,
lalu
didekantasi
hingga
mikrokapsul yang terbentuk mengendap.
Mikrokapsul yang diperoleh disaring, dicuci
dengan akuades, dan dikeringudarakan selama
1 hari. Variasi nisbah PCL:lilin lebah dan
konsentrasi PVA yang digunakan dapat dilihat
pada Tabel 1.
Tabel 1

Formula
AA
AB
AC
BA
BB
BC
CA
CB
CC

Komposisi mikrokapsul MPA
tersalut polipaduan PCL-lilin
lebah
Konsentrasi
Nisbah
PVA
PCL:lilin lebah
(%)
7:3
1
8:2
1
9:1
1
7:3
2
8:2
2
9:1
2
7:3
3
8:2
3
9:1
3

Efisiensi mikrokapsul (Ibezim et al. 2011)
Sebanyak 2.5 mg mikrokapsul dilarutkan
dalam 20 mL etanol 96%, diaduk dengan
pengaduk magnetik selama 3 jam, dan
filtratnya disaring. Absorbans filtrat dibaca
dengan spektrofotometer UV-Vis pada
panjang gelombang maksimum. Absorbans
yang diperoleh digunakan untuk menentukan
konsentrasi MPA dengan bantuan kurva
standar.
Uji disolusi secara in vitro (Herdini et al.
2010)
Sebanyak 200 mg mikrokapsul yang
diperoleh pada kondisi optimum didisolusi
dalam 900 mL medium simulasi (larutan HCl
pH 1.2 dan bufer fosfat pH 7.4) menggunakan
alat disolusi tipe 2 (tipe dayung). Pengujian
dilakukan pada suhu (37 ± 0.5) °C dengan
kecepatan pengadukan 100 rpm selama 360
menit. Setiap 15 menit, alikuot diambil
sebanyak 10 mL selama 360 menit. Setiap kali
pengambilan alikuot, volume medium
simulasi yang terambil digantikan dengan
medium simulasi yang baru dengan volume
dan suhu yang sama. Alikuot disaring dan
ditentukan
serapan
MPA
dengan
spektrofotometer UV-Vis pada maks. Data
pengukuran yang diperoleh digunakan untuk
mempelajari model kinetika pelepasan MPA.
Morfologi mikrokapsul
Pengamatan
morfologi
mikrokapsul
dilakukan terhadap 1 formula dengan
menggunakan mikroskop cahaya dan SEM.
Pengamatan menggunakan SEM dilakukan
dengan cara melapisi mikrokapsul dengan
emas dan dilihat pada pembesaran 1200×,
400×, dan 150×.

Penentuan panjang gelombang maksimum
dan pembuatan kurva standar

HASIL DAN PEMBAHASAN

Panjang gelombang maksimum ( maks)
larutan MPA 10 ppm dalam etanol 96%
ditentukan pada rentang panjang gelombang
( )
240–400
nm
menggunakan
spekrofotometer UV-Vis. Panjang gelombang
maksimum ( maks) yang diperoleh digunakan
untuk analisis selanjutnya.
Kurva standar dibuat dengan mengukur
absorbans larutan MPA dengan konsentrasi 2,
4, 6, 10, 12, 14, 18, dan 20 ppm pada panjang
gelombang maksimum. Hasil yang diperoleh
merupakan hubungan konsentrasi MPA
dengan absorbans.

Mikroenkapsulasi MPA
Mikrokapsul MPA tersalut PCL-lilin lebah
yang dihasilkan berbentuk serbuk, halus, dan
berwarna putih (Gambar 1). Mikrokapsul
yang terbentuk merupakan paduan yang
homogen. Campuran homogen tercapai jika
tidak terlihat lagi perbedaan antara komponenkomponen penyusunnya, baik dalam bentuk
maupun warna, karena semua komponen telah
tercampur secara merata (Rosida 2007).

3

Panjang gelombang maksimum dan
kurva standar

Gambar 1 Mikrokapsul MPA tersalut PCLlilin lebah.
Metode yang digunakan untuk pembuatan
mikrokapsul adalah emulsifikasi-penguapan
pelarut, yaitu bahan penyalut (PCL dan lilin
lebah) dan bahan aktif (MPA) dilarutkan
dalam pelarut