UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Formula 3 memiliki ukuran partikel yang lebih besar dibanding formula 2. Medium preparasi sistem nanopartikel formula 3 berupa akuades sedangkan
formula 2 berupa NaCl 0,05 M. Polimer pektin yang berada dalam medium air akan terionisasi, sehingga memiliki konformasi terentang karena tolakan elektrostatik.
Sementara itu, keberadaan garam NaCl 0,05 M pada formula 2 akan menyaring beberapa tolakan elektrostatik di antara rantai polimer yang mendorong
pengurangan muatan. Kondisi ini menyebabkan berkurangnya konformasi rantai polimer yang terentang dan lebih banyak kumparan polimer kompak dalam larutan,
serta mencegah pembentukan jaringan polimer Jonassen, Treves, Kjøniksen, Smistad, Hiorth, 2013. Perbedaan konformasi rantai polimer ini menyebabkan
perbedaan ukuran partikel yang dihasilkan formula 2 dan 3. Pengukuran distribusi ukuran partikel menunjukkan indeks polidispersitas
formula 1 sebesar 0,258, formula 2 sebesar 0,003, dan formula 3 sebesar 0,007. Formula 2 dan 3 menghasilkan indeks polidispersitas di bawah 0,25 yang
menunjukkan hasil preparasi memberikan distribusi ukuran yang sempit. Formula 1 yang memiliki indeks polidispersitas sedikit diatas 0,25 juga masih dianggap
memiliki distribusi ukuran yang sempir. Hal ini berarti semua hasil preparasi memiliki homogenitas ukuran partikel yang baik.
Informasi mengenai ukuran partikel dapat melengkapi penjelasan besarnya penurunan transmitan yang berbeda pada setiap formula. Formula 1 memiliki
ukuran partikel yang lebih kecil namun menghasilkan penurunan transmitansi lebih besar dibandingkan formula 2. Hal ini disebabkan jumlah nanopartikel yang
dihasilkan pada formula 2 lebih sedikit dibandingkan formula 1. Sementara itu, formula 3 yang memiliki ukuran partikel paling besar mendukung data yang
menyatakan bahwa penurunan transmitansi pada formula tersebut juga paling besar.
4.4 Potensial Zeta
Potensial zeta adalah istilah ilmiah untuk potensial elektrokinetik dalam sistem koloid yang memiliki pengaruh besar pada berbagai sifat dari sistem
penghantaran obat nano Honary Zahir, 2013. Potensial zeta mempunyai aplikasi praktis dalam stabilitas sistem yang mengandung partikel-partikel
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
terdispersi, karena potensial ini mengatur derajat tolak-menolak antara partikel- partikel terdispersi yang bermuatan sama dan saling berdekatan Sinko, 2006.
Potensial zeta sistem nanopartikel diukur menggunakan alat zeta analyzer. Dari hasil pengukuran, potensial zeta formula 1, 2 dan 3 masing-masing sebesar
+80,13 mV,-16,72 mV, dan +76,51 mV. Nanopartikel dengan nilai potensial zeta lebih dari ±30 mV telah terbukti stabil dalam suspensi sebagai muatan permukaan
yang mencegah agregasi Mohanraj Chen, 2006. Dalam hal ini berarti formula 1 dan 3 memiliki sistem nanopartikel yang stabil sedangkan formula 2 tidak.
Gambar 4.5 Hubungan potensial zeta terhadap formula
Formula 1 dan 3 memiliki potensial zeta bernilai positif. Nilai positif atau negatif potensial zeta dipengaruhi oleh muatan permukaan partikel dari pektin yang
mengandung gugus fungsional yang dapat terionisasi Doymus, 2007. Dalam penelitian ini, pektin yang digunakan memiliki gugus fungsional COOH yang
ketika terioniasi bermuatan negatif, serta gugus NH
2
yang ketika terionisasi bermuatan positif. Semua sistem nanopartikel yang dibuat memiliki pH rendah
berkisar 4 yang menyebabkan ionisasi gugus karboksil pektin ditekan Sriamornsak, 2003 sedangkan gugus amida ditingkatkan sesuai kaidah pH-partisi.
Selain itu, gugus bermuatan negatif juga mengalami netralisasi oleh ion Zn
2+
melalui proses sambung silang. Oleh karena jumlah muatan negatif lebih sedikit, resultan muatan permukaan partikel menjadi positif sehingga menyebabkan
potensial zeta nanopartikel bernilai positif.
80.13
-16.72 76.51
-40 -20
20 40
60 80
100
P otensia
l Z eta
mV
Formula 1 Formula 2
Formula 3
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Gambar 4.6 Gugus fungsional pektin.
Sumber: Kral dkk., 2011
Berbeda dengan formula 1 dan 3, nanopartikel formula 2 memiliki potensial zeta bernilai negatif. Hal ini mungkin disebabkan karena pengaruh kekuatan ion
pelarut pada potensial zeta sistem nanopartikel. Kekuatan ion pelarut formula 2 meningkat dengan penambahan NaCl dan diltiazem hidroklorida. Hal ini
berpengaruh pada potensial zeta sebagai akibat dari berubahnya komposisi dan jumlah kation dan anion dalam sistem nanopartikel. NaCl akan menyumbangkan
ion Na
+
dan Cl
-
, sedangkan diltiazem akan menyumbangkan ion Cl
-
. Pengaruh ion terhadap potensial zeta berhubungan dengan Hukum Schultze-
Hardy yang menyatakan muatan-muatan yang berlawanan dapat menghasilkan netralisasi muatan permukaan koloid sehingga mengakibatkan potensial zeta
menuju nol Sukardjo, 1997. Pengaruh ion terhadap potensial zeta suatu partikel hidrofilik tergambar dalam suatu deret Hofmeister, di mana untuk anion CO
3 2-
SO
4 2-
HPO
4 2-
OH
-
F
-
HCOO
-
CH
3
COO
-
Cl
-
Br
-
NO
3-
ClO
3-
I
-
ClO
4-
SCN
-
, dan untuk kation Ca
2+
Mg
2+
Li
+
Na
+
K
+
Rb
+
Cs
+
NH
4+
Salgin, Salgin Bahadir, 2012. Berdasarkan deret Hofmeister, ion Na
+
dan Cl
-
diprediksi memiliki pengaruh yang moderat terhadap perubahan potensial zeta, sedangkan ion Zn
2+
tidak dapat diprediksi dengan deret Hofmeister. Secara umum, nilai potensial zeta setiap formula merupakan resultan dari
aktivitas kation dan anion yang terdapat dalam sistem nanopartikel. Pada formula 2 yang memiliki nilai negatif, terjadi adsorbsi ion-ion negatif pada permukaan
partikel yang semula bermuatan positif, menghasilkan perubahan nilai potensial zeta mendekati nol. Oleh karena adsorpsi ini tidak spesifik memungkinkan muatan
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
yang berlebih dapat diserap dibandingkan dengan kebutuhan untuk menetralkan muatan permukaan. Hal ini dapat menyebabkan perubahan potensial zeta
nanopartikel dari positif ke negatif. Penurunan nilai potensial zeta oleh anion berkorelasi dengan data yang menunjukkan bahwa estimasi ion Cl
-
pada formula 2 lebih banyak dibandingkan formula 1 dan 3.
Tabel 4.2 Estimasi jumlah ion dalam 50 mL suspensi nanopartikel
Aktivitas penurunan potensial zeta oleh anion diperkuat dengan menurunnya pH sistem nanopartikel. Semakin asam pH medium, maka jumlah gugus basa NH
2
yang terionisasi akan semakin banyak Sinko, 2006. Peningkatan gugus basa yang terionisasi meningkatkan muatan positif permukaan partikel, sehingga
meningkatkan kecendurungan ion dengan muatan berlawanan untuk diserap. Aktivitas penurunan potensial zeta oleh anion pada formula 2 paling besar karena
pH sistem pelarutnya paling kecil dibanding formula lain.
4.5 Efisiensi Penjerapan Diltiazem Hidroklorida