Pembuatan dan Karakterisasi Selulosa Mikrokristal dan Nanokristal Tandan Aren (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.) dan Penggunaannya sebagai Eksipien dalam Tablet Natrium Diklofenak

(1)

LAPORAN PENELITIAN

Dana Masyarakat Lembaga Peneliian USU

Bio- nanokomposite Sellulosa Bakteri/Mater-Bi

Saharman Gea, PhD

Dibiyai oleh:

Dana Masyarakat Peneliian USU T.A. 2011 Sesuai Surat Perjanjian Penugasan Peneliian

No: 36/UN5.2.3.1/SP4/PPM/2011, Tanggal 01 Agustus 2011

S SUMATERA UTARA

MED

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI SELULOSA

MIKROKRISTAL DAN NANOKRISTAL TANDAN AREN

(

Arenga pinnata

(Wurmb) Merr.) DAN PENGGUNAANNYA

SEBAGAI EKSIPIEN DALAM TABLET

NATRIUM DIKLOFENAK

DISERTASI

SUMAIYAH

NIM 098116004

(2)

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI SELULOSA

MIKROKRISTAL DAN NANOKRISTAL TANDAN AREN

(

Arenga pinnata

(Wurmb) Merr.) DAN PENGGUNAANNYA

SEBAGAI EKSIPIEN DALAM TABLET

NATRIUM DIKLOFENAK

DISERTASI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Doktor dalam Ilmu Farmasi pada Fakultas Farmasi

Universitas Sumatera Utara

di bawah pimpinan Rektor Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H., M.Sc. (CTM), Sp.A.(K)

untuk dipertahankan di hadapan Sidang Ujian Terbuka

Program Studi Doktor (S-3) Ilmu Farmasi Universitas Sumatera Utara

Oleh:

SUMAIYAH

NIM 098116004

(3)

PROMOTOR

Prof. Dr. Basuki Wirjosentono, M.Sc. Guru Besar Ilmu Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Medan

KO-PROMOTOR

Prof. Dr. Karsono, Apt. Guru Besar Ilmu Farmasi

Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara Medan

KO-PROMOTOR

Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS., Apt. Staf Pengajar Ilmu Farmasi

Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara Medan

(4)

PERSETUJUAN DISERTASI

Nama Mahasiswa : Sumaiyah

No. Induk Mahasiswa : 098116004

Judul Disertasi : Pembuatan dan Karakterisasi Selulosa Mikrokristal dan Nanokristal Tandan Aren (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.) dan Penggunaannya sebagai Eksipien dalam Tablet Natrium Diklofenak

Tempat dan Tanggal Ujian Lisan Disertasi: Medan, 27Februari 2014

Menyetujui:

Komisi Pembimbing,

Prof. Dr. Basuki Wirjosentono, M.Sc. Promotor

Prof. Dr. Karsono, Apt. Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS., Apt. Ko Promotor Ko Promotor

Ketua Program Studi, Dekan,

Prof. Dr. Karsono, Apt. Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt. NIP 195409091982011001 NIP 195311281983031002

(5)

Telah diuji pada Ujian Tertutup

Tanggal 27 Februari 2014

TIM PENGUJI DISERTASI

Ketua : Prof. Dr. Basuki Wirjosentono, M.Sc.

Anggota : Prof. Dr. Karsono, Apt.

Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS., Apt.

Prof. Dr. Urip Harahap, Apt.

Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt.

Prof. Dr. Elfi Sahlan Ben, Apt.

(6)

PENGESAHAN DISERTASI

Nama Mahasiswa : Sumaiyah

No. Induk Mahasiswa : 098116004

Telah diuji dan dinyatakan LULUS di depan Tim Penguji pada hari Kamis tanggal dua puluh tujuh Februari tahun dua ribu empat belas

Tim Penguji Disertasi

Ketua Tim Penguji, Anggota Tim Penguji,

Prof. Dr. Basuki Wirjosentono, M.Sc. Prof. Dr. Karsono, Apt.

Dr. M.Pandapotan Nasution, MPS., Apt.

Prof. Dr. Urip Harahap, Apt.

Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt.

Prof. Dr. Elfi Sahlan Ben, Apt.

(7)

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Sumaiyah

NIM : 098116004

Program Studi : Ilmu Farmasi Jenis Karya : Disertasi

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non Eksklusif (Non-exclusive Royalty Free Right) atas disertasi saya yang berjudul:

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI SELULOSA MIKROKRISTAL DAN NANOKRISTAL TANDAN AREN (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.)

DAN PENGGUNAANNYA SEBAGAI EKSIPIEN DALAM TABLET NATRIUM DIKLOFENAK

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan), dengan Hak Bebas Royalti Non Eksklusif ini Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan dalam bentuk database, merawat, dan mempublikasikan disertasi saya tanpa meminta izin dari saya sebagai penulis dan sebagai pemilik hak cipta.

Demikian pernyataan ini saya perbuat dengan sebenarnya.

Dibuat di Medan

Pada tanggal April 2014 Yang menyatakan,

(8)

PERNYATAAN ORISINALITAS

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Sumaiyah

Nomor Induk Mahasiswa : 098116004 Program Studi : Doktor Ilmu Farmasi

Judul Disertasi : Pembuatan dan Karakterisasi Selulosa Mikrokristal dan Nanokristal dari Tandan Aren (Arenga

pinnata (Wurmb)Merr.) dan Penggunaannya sebagai Eksipien dalam Tablet Natrium

Diklofenak

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi yang saya buat adalah asli karya saya sendiri, bukan plagiat, dan apabila di kemudian hari diketahui disertasi saya tersebut plagiat karena kesalahan saya sendiri, maka saya bersedia diberi sanksi apapun oleh Program Studi Doktor Ilmu Farmasi Fakultas Farmasi USU. Saya tidak akan menuntut pihak manapun atas perbuatan saya tersebut.

Demikian surat pernyataan ini saya perbuat dengan sebenarnya dan dalam keadaan sehat.

Medan, April 2014 Yang membuat pernyataan,

Sumaiyah NIM 098116004

(9)

ABSTRAK

Selulosa adalah polisakarida yang berperan sebagai jaringan penopang pada tanaman termasuk tandan aren dan dapat diisolasi dan dibuat menjadi kristal. Selulosa mikrokristal merupakan eksipien yang paling sering digunakan dalam pembuatan tablet dengan metode cetak langsung. Selulosa mikrokristal selama ini masih diimpor sehingga harga sediaan farmasi menjadi mahal. Karena itu perlu diupayakan untuk menemukan bahan tambahan alternatif dari sumber yang lebih ekonomis. Untuk meningkatkan luas permukaan dan kristalinitas selulosa mikrokristal, maka dibuat selulosa nanokristal. Tujuan penelitian ini adalah untuk membuat, mengkarakterisasi selulosa mikrokristal dan nanokristal yang diperoleh dari tandan aren (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.), dan menggunakannya sebagai eksipien pada tablet natrium diklofenak. Kemudian karakteristik fisik dan pengaruhnya pada sifat tablet dan pelepasan obat dari tablet cetak langsung dibandingkan dengan eksipien komersial (Avicel®_).

Pada penelitian ini tandan buah aren digunakan sebagai sumber selulosa. Selulosa mikrokristal dibuat dari α-selulosa tandan aren melalui proses hidrolisis dengan asam klorida 2,5 N. Selulosa mikrokristal tandan aren (SMTA) yang diperoleh ditentukan sifat fisiknya menurut standar United State Pharmacopeia

32-National Formulary 27 (USP 32-NF 27). Selain itu ditentukan juga rendemen dari bahan awal, gugus fungsi, morfologi, struktur kristal, derajat kristalinitas, sifat alir, kapasitas pengembangan, hidrasi, serap lembab, dan toksisitas akut dari SMTA. Selulosa nanokristal dibuat dari α-selulosa tandan aren dengan cara hidrolisis dengan asam sulfat 54% dan dihomogenkan dengan pengaduk magnet selama 45 menit. Untuk menghilangkan sisa asam, suspensi disentrifugasi pada 10.000 rpm selama 15 menit. Endapan didialisis selama 48 jam dengan membran dialisis yang telah diaktivasi. Selulosa nanokristal tandan aren (SNTA) yang diperoleh dikarakterisasi gugus fungsi, morfologi, struktur selulosa,derajat kristalinitas, degradasi termal, sifat alir, dan kompresibilitas. Tablet dibuat dalam 7 formula (F1-F7) dengan menggunakan natrium diklofenak sebagai model obat. Evaluasi tablet, uji pelepasan obat, dan kinetika pelepasan obat dari tablet natrium diklofenak yang diformulasi dengan selulosa nanokristal dibandingkan terhadap tablet yang diformulasi dengan selulosa mikrokristal dan Avicel PH 102®_{, serta} tablet Voltaren®_{yang sudah beredar di pasaran dalam medium pH 6,8 dan pH} berganti.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa rendemen SMTA dari tandan aren adalah 16-21,33% b/b. SMTA memiliki karakteristik fisik dengan bentuk yang tidak beraturan, permukaan yang tidak rata, dan memenuhi persyaratan USP 32-NF 27. Hasil uji fourier transform infra red (FTIR) menunjukkan spektrum yang sama dengan Avicel PH 102®_{. Ukuran partikel SMTA lebih besar dibandingkan} dengan Avicel PH 102®_{. Struktur kristal SMTA adalah selulosa II sedangkan} Avicel PH 102®_{adalah selulosa I. Sifat alir, kapasitas pengembangan, hidrasi, dan} serap lembab dari SMTA tidak berbeda signifikan dengan Avicel PH 102®_{. Uji} sitotoksisitas SMTA sebanyak 2000 dan 5000 mg/kg bb pada mencit tidak menunjukkan adanya kelainan pada jaringan hati dan ginjal. Rendemen SNTA yang diperoleh dari tandan aren adalah 17,41-19,05%. Bentuk SNTA adalah

(10)

sferis dengan diameter 15-20 nm dan distribusi ukuran partikel berkisar 257,2-395,8 nm. Struktur kristal SNTA adalah selulosa II dengan derajat kristalinitas 97,57%. Berdasarkan analisis thermogravimetric analysis (TGA), degradasi SNTA terjadi pada suhu 173o_{C dengan meninggalkan residu massa padat 11,25%} pada 800o_{C. Sifat alir dan kompresibilitas SNTA adalah cukup baik dan dapat} digunakan sebagai bahan pengisi dan pengikat pada tablet. Konsentrasi SNTA yang dapat digunakan dalam formulasi tablet natrium diklofenak dengan metode cetak langsung adalah 10%. Tablet natrium diklofenak yang diformulasi dengan SNTA (F5) memiliki friabilitas yang lebih rendah, kekerasan yang lebih tinggi, dan waktu hancur yang lebih lambat dari yang diformulasi dengan SMTA (F6) dan Avicel PH 102®_{(F7) dengan nilai friabilitas untuk F5, F6, dan F7} berturut-turut 0,50%, 0,75%, dan 0,75%, kekerasan 7,98 kg, 7,21 kg, dan 7,15 kg. Waktu hancur dengan cakram, 16,30 menit, 5,48 menit, dan 5,40 menit, dan tanpa cakram 16,78 menit, 5,63 menit, dan 5,55 menit. Laju pelepasan obat dari tablet F5 lebih lambat dari tablet F6, F7, dan Voltaren®_{. Persentasepelepasan obat dari} tablet F5 adalah 95,22% setelah 240 menit dalam medium pH 6,8, sedangkan dalam medium pH berganti sebesar 93,82% dalam waktu 300 menit. Hasil analisis statistik dengan metode Anova dengan taraf kepercayaan 95% dan menggunakan

Tukey test menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan pada persen pelepasan obat dari uji disolusi antara formula F5, F6, F7, dan Voltaren®_{dalam medium pH} 6,8 dan pH berganti (p ≤ 0,05). Kinetika pelepasan obat dari tablet F5 dalam medium pH 6,8 adalah order 1 dan Higuchi, dan dalam medium pH berganti adalah kinetika pelepasan Higuchi.

SMTA memiliki karakteristik dan sifat alir yang baik sehingga dapat digunakan sebagai bahan pengisi, pengikat, dan penghancur dalam pembuatan tablet cetak langsung. SNTA dapat digunakan sebagai bahan pengisi dan pengikat pada tablet dengan memberikan pelepasan obat yang diperlambat.

Kata kunci: tandan buah aren (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.), selulosa mikrokristal, selulosa nanokristal, karakterisasi, eksipien tablet,

(11)

ABSTRACT

Cellulose is a polysaccharide that occurs as the supporting tissue of the plant including in the fruit bunch and can be isolated and crystallized. Microcrystalline cellulose (MCC) is the most common form of cellulose used in the preparation of tablet by direct compression method. MCC is still imported that makes the production cost of pharmaceutical dosage form is expensive. Therefore it is necessary to find alternative excipients from the more economical sources. To increase the surface area and the crystallinity of the MCC, nanocrystalline cellulose then be made. The objective of this study was to prepare, characterize MCC and nanocrystalline cellulose (NCC) obtained from sugar palm fruit bunches (SPFB) (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.), and use it as an excipient in diclofenac sodium tablet. Physical characteristics and influence on tablet properties and drug release from tablets by direct compression were then compared to those of commercial excipient (Avicel®_).

In this study, SPFB was used as source of cellulose. MCC was prepared from α-cellulose of SPFB by hydrolysis using 2.5 N hydrochloric acid solution. The physical properties of MCC of SPFB was determined in accordance with the standards of the United State Pharmacopeia National Formulary 27 (USP 32-NF 27). In addition,the yield of the starting material, functional groups, morphology, crystalline structure, degree of crystallinity, flow properties, capacity swelling, hydration, moisture, and acute toxicity of the MCC were also determined. NCC was isolated from α-cellulose of SPFB by hydrolysis method using 54% sulfuric acid solution and homogenized by magnetic stirrer for 45 minutes. To remove residual acid, the milky suspension was centrifuged at 10,000 rpm for 15 minutes. The precipitate was dialyzed for 48 hours with an activated dialysis membrane. Characterization of NCC included functional group, morphology, crystalline structure, degree of crystallinity, thermal degradation, flow property, and compressibility. Tabletswere prepared in 7 formulas (F1-F7) using diclofenac sodium as a model drug. Evaluation, dissolution test, and drug release kinetic of diclofenac sodium tablets that prepared with NCC of SPFB were compared to tablets formulated with the MCC of SPFB and Avicel PH 102®_{, as} well as the commercially available Voltaren®_{tablets in the medium of pH 6.8 and} pH changed.

The results showed thatthe yield of MCC from the starting material SPFB were 16 to 21.33% w/w. MCC hasphysical characteristics with irregular in shapes, uneven surfaces, and fulfilled the requirement of USP 32-NF 27. Fourier transform infra red (FTIR) spectra indicated that MCC and Avicel PH 102® exhibited similar spectra. Particle size of MCC from SPB were larger than Avicel PH 102®_{. The structure of MCC crystals from SPB was cellulose II whereas} Avicel PH 102®_{was cellulose I. Flow properties, swelling capacity, hydration, and} moisture absorption of the MCC showed no significant difference from the Avicel PH 102®_{. The cytotoxicity test of MCC at concentration of 2000 and 5000 mg/kg} body weight in mice showed no sign of abnormalities of liver and kidney tissues. The yield of NCC from the starting material SPB was 17.41-19.05%. NCC had spherical shape with a diameter of 15-20 nm and particle size

(12)

distribution ranging from 257.2 to 395.8 nm. The structure of NCC crystals was cellulose II with a degree of crystallinity 97.57%. Based on thermogravimetric analysis (TGA), the degradation of NCCs occured at a temperature of 173o_C leaving a mass of solid residue 11.25% at 800o_{C. Flow property and} compressibility of NCC were good and therefore can be used as a filler and a binder in the preparation of tablet. Concentration of NCC that can be used in the formulation of diclofenac sodium tablets by direct compression method was 10%. Diclofenac sodium tablets were formulated with NCC (F5) had lower friability, higher hardness, and slower disintegration time than that formulated with MCC (F6) and Avicel PH102 (F7) with the value of friability of F5, F6, and F7 0.50%, 0.75%, and 0.75%, respectively, hardness 7.98 kg, 7.21 kg, and 7.15 kg, respectively, disintegration time with a disc method 16.30 min, 5.48 min, and 5.40 min, and without a disc 16.78 min, 5.63 min, and 5.55 min, respectively. The drug release rate of F5 tablet was slower than F6, F7, and Voltaren®_{tablets. Percentage} of drug release in diclofenac sodium tablets made using NCC was 95.22% after 240 minutes in pH 6.8 medium, whereas in pH changed medium was 93.82% within 300 minutes. Statistical analysis by ANOVA method with 95% confidence level and using Tukey test showed a significant difference in the percentage drug release from dissolution test between formulas F5, F6, F7, and Voltaren®_{in pH 6.8} and pH changed medium (p ≤ 0.05). Drug release kinetic of F5 tablet in pH 6.8 medium was first order and Higuchi, and in pH changed medium was Higuchi.

MCC of SPB has characteristics and good flow properties that can be used as filler, binder, and disintegrant in the preparation of tablet by direct compression method. NCC of SPB can be used as filler and binder in slow release tablet. Keywords: sugar palm fruit bunches (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.), microcrystalline cellulose, nanocrystalline cellulose, characterization, tablet excipient, diclofenac sodium, drug release

(13)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayahNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan disertasi ini. Shalawat dan salam semoga dilimpahkan Allah SWT ke atas pangkuan Nabi Muhammad SAW sebagai teladan dalam menjalani kehidupan.

Disertasi ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mencapai gelar Doktor Ilmu Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara dengan judul Pembuatan dan Karakterisasi Selulosa Mikrokristal dan Nanokristal dari Tandan Aren (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.) dan Penggunaannya sebagai Eksipien dalam Tablet Natrium Diklofenak.

Pada kesempatan ini dengan setulus hati penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Rektor Universitas Sumatera Utara, Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H., M.Sc., (CTM)., Sp.A(K). atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan untuk mengikuti dan menyelesaikan Program Doktor.

2. Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt. yang telah menyediakan fasilitas dan kesempatan bagi penulis menjadi mahasiswa Program Doktor Ilmu Farmasi Fakultas Farmasi.

3. Ketua Program Doktor Ilmu Farmasi Universitas Sumatera Utara, Bapak Prof. Dr. Karsono, Apt. dan juga sebagai Co-promotor yang telah memberikan waktu, bimbingan, arahan, dan saran-saran selama penelitian hingga selesainya disertasi ini.

4. Bapak Prof. Dr. Basuki Wirjosentono, M.Sc. selaku Promotor yang telah membimbing, mengarahkan, dan memberikan saran dan dorongan selama penulis menjalani pendidikan, penelitian, dan penyelesaian disertasi ini. 5. Bapak Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS., Apt. selaku Co-promotor yang

telah memberikan waktu, bimbingan, dan arahan selama penelitian hingga selesainya disertasi ini

6. Bapak Prof. Dr. Urip Harahap, Apt., Guru Besar Universitas Sumatera Utara selaku penguji.

7. Bapak Dr. Saharman Gea, M.Si., Dosen Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara selaku penguji

8. Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.AppSc., Apt., Guru Besar Universitas Sumatera Utara selaku penguji

9. Bapak Prof. Dr. Elfi Sahlan Ben, Apt., Guru Besar Universitas Andalas selaku penguji

10. Pimpinan dan staf dosen Laboratorium Penelitian,Laboratorium Fitokimia, dan Laboratorium Teknologi Formulasi II Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara atas fasilitas yang diberikan

11. Bapak Dr. Samran, M.Si., Apt., atas segala bantuannya dalam melakukan penelitian

(14)

Penulis juga menghaturkan terimakasih tak terhingga kepada Ayahanda Drs. dr. H. Salim Adnan, Sp.M., M.Ag., Ibunda dr. Hj. Murni Mahyudin, Ayahanda mertua Nurhanuddin Nst, Suami tercinta Dr. Wahyudin Nur Nst., M.A. dan anak-anak tercinta Humaira Nst., Balqis Nur Nst., Zahra Afifah Nst., dan Alya Farisah Nst. yang telah sabar dalam memberikan dukungan, semangat, dan do’a hingga penulis dapat menyelesaikan disertasi ini. Terimakasih juga untuk sahabat-sahabat dan semua pihak yang telah membantu penulis namun tidak dapat disebutkan namanya satu per satu. Semoga Allah SWT memberikan balasan yang berlipat ganda atas kebaikan dan bantuan yang diberikan kepada penulis.

Penulis menyadari bahwa disertasi ini masih jauh dari sempurna, sehingga penulis dengan segala kerendahan hati akan menerima kritik dan saran agar disertasi ini menjadi lebih baik dan bermanfaat bagi kita semua.

Medan, April 2014 Penulis,

(15)

RIWAYAT HIDUP

A. Identitas Pribadi

1. Nama : Sumaiyah

2. Tempat, tanggal lahir : Medan, 26 Desember 1977

3. Agama : Islam

4. NIP : 197712262008122002

5. Pangkat/Golongan : Penata Muda Tk. I/III c

6. Pekerjaan : Staf Pengajar Departemen Teknologi Farmasi

Fakultas Farmasi USU 7. Jabatan Fungsional : Lektor

8. Alamat Rumah : Jl. Setia Luhur No. 61 Medan 9. Telp. Rumah/HP : (061)8455502/085361323060 10. E-mail : sumaiyah7777@gmail.com

11. Nama Ayah : Drs. dr. H. Salim Adnan, Sp.M., M.Ag. 12. Nama Ibu : dr. Hj. Murni Mahyudin

13. Nama Suami : Dr. Wahyudin Nur Nasution, M.Ag.

14. Nama Anak : Humaira Nasution

Balqis Nur Nasution Zahra Afifah Nasution Alya Farisah Nasution B. Riwayat Pendidikan

1. SD Negeri 2 Lhokseumawe, tamat 1988 2. SMP Negeri 1 Lhokseumawe, tamat 1991

3. SMA Taman Siswa LNG Arun, Batuphat, Aceh Utara, tamat 1994

4. Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam USU, tamat 1999

5. Profesi Apoteker Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam USU, tamat 2001

6. Program Magister Ilmu Farmasi Fakultas Farmasi USU, tamat 2006 7. Program Doktor Ilmu Farmasi Fakultas Farmasi USU, tamat 2014 C. Riwayat Pekerjaan

1. Staf Pengajar Departemen Teknologi Farmasi Fakultas Farmasi USU 2008 – sekarang

(16)

D. Publikasi

1. Dissolution Test of Ferrous Sulphate Formulated in Alginate and Gelatin Capsules. (2010). Malaysian Journal of Pharmaceutical Sciences.

2. Ferrous Sulfate Bioavailability Formulated in Alginate Capsule. (2010).

Malaysian Journal Of Pharmaceutical Sciences.

3. Pembuatan dan Karakterisasi Selulosa Mikrokristal Tandan Aren (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.). (2011). Prosiding Pharmacy Update 3rd_.

4. Nanocrystal Cellulose of Sugar Palm Bunch (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.) as Excipients in Diclofenac Sodium Tablet. (2011). Proceeding Innovation in Polymer Science and Technology 2011 (IPST 2011).

5. A Retrospective Study on Drug Interactions of JAMKESMAS Patients in Hasanuddin Damrah Manna Hospital South Bengkulu. (2012). Proceeding 24th_{Federation of Asian Pharmaceutical Associations (FAPA) Congress}

2012.

6. Pemanfaatan Selulosa Mikrokristal dari Tandan Aren (Arenga pinnata

(Wurmb) Merr.) sebagai Eksipien Tablet Cetak Langsung. (2013).

Prosiding Seminar Nasional Herbal.

7. Isolation and Characterization of Nanocrystalline Cellulose from Sugar Palm Bunch (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.). (2013). Abstract Book Innovation in Polymer Science and Technology 2013 (IPST 2013).

8. Preparation and Characterization of Nanocrystalline Cellulose from Sugar Palm Bunch (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.). (2014). International Journal Pharmaceutical Technology Research.

(17)

Halaman

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... iii

KATA PENGANTAR ... v

RIWAYAT HIDUP ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xvi

DAFTAR GAMBAR ... xviii

DAFTAR LAMPIRAN ... xxi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Kerangka Konsep Penelitian ... 8

1.3 Rumusan Masalah ... 9

1.4 Hipotesis Penelitian ... 9

1.5 Tujuan Penelitian ... 10

1.6 Manfaat Penelitian ... 10

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 11

2.1 Selulosa ... 11

2.1.1 Struktur Selulosa ... 11

2.1.2 Sifat Fisika Kimia ... 13

2.1.3 Sumber Selulosa ... 14

2.1.4 Struktur Kristal dari Selulosa ... 16

2.1.5 Biosintesis ... 18

2.2 Selulosa Mikrokristal ... 20

2.3 Derajat Polimerisasi ... 23

2.4 Selulosa Nanokristal ... 24

2.4.1 Pembuatan dan Karakterisasi Selulosa Nanokristal ... 25

2.4.2 Aplikasi Selulosa Nanokristal ... 28

2.5 Arenga pinnata (Wurmb) Merr. ... 29

2.6 Tandan Aren ... 31

2.7 Tablet ... 33

2.8 Eksipien Tablet ... 35

2.8.1 Avicel ... 35

2.8.2 Lactose Spray Dried ... 36

2.8.3 Magnesium Stearat ... 37

2.8.4 Talkum ... 37

2.9 Natrium Diklofenak ... 38

2.10 Disolusi ... 39

2.11 Kinetika Pelepasan Obat ... 42

BAB III METODE PENELITIAN ... 45

3.1 Desain Penelitian ... 45

(18)

3.2.1 Bahan ... 45

3.2.2 Alat ... 46

3.3 Lokasi Penelitian ... 46

3.4 Prosedur Penelitian ... 47

3.4.1 Pembuatan Larutan Pereaksi ... 47

3.4.2 Penyiapan Bahan ... 48

3.5 Isolasi α-Selulosa Tandan Aren ... 48

3.6 Pembuatan Selulosa Mikrokristal Tandan Aren ... 49

3.7 Karakterisasi Selulosa Mikrokristal Tandan Aren ... 49

3.7.1 Identifikasi Kualitatif ... 49

3.7.2 Penentuan Derajat Polimerisasi ... 50

3.7.3 Uji Angka Lempeng Total ... 50

3.7.4 Uji Angka Kapang dan Khamir ... 51

3.7.5 Uji Angka Escherichia coli... 52

3.7.6 Uji Angka Staphylococcus aureus... 52

3.7.7 Uji Angka Salmonella species ... 53

3.7.8 Uji Angka Pseudomonas aeruginosa ... 53

3.7.9 Penentuan pH ... 54

3.7.10 Susut Pengeringan ... 54

3.7.11 Penentuan Kadar Abu Total ... 55

3.7.12 Berat Jenis Nyata ... 55

3.7.13 Berat Jenis Ruahan ... 56

3.7.14 Zat Larut Air ... 56

3.7.15 Morfologi Partikel ... 56

3.7.16 Analisis Gugus Fungsi ... 57

3.7.17 Penentuan Kristalinitas ... 57

3.7.18 Uji Toksisitas Akut ... 58

3.8 Pembuatan Selulosa Nanokristal dari Tandan Aren (SNTA) ... 58

3.9 Karakterisasi SNTA ... 59

3.9.1 Morfologi Partikel ... 59

3.9.2 Analisis Gugus Fungsi ... 59

3.9.3 Penentuan Kristalinitas ... 59

3.9.4 Analisis Termal ... 60

3.10 Sifat Alir SMTA dan SNTA ... 60

3.10.1 Berat Jenis Ruahan dan Mampat ... 60

3.10.2 Sudut Diam ... 60

3.10.3 Indeks Hausner ... 60

3.10.4 Indeks Kompresibilitas ... 61

3.11 Pembuatan Tablet ... 61

3.12 Uji Preformulasi ... 62

3.12.1 Sudut Diam ... 62

3.12.2 Penentuan Waktu Alir ... 62

3.12.3 Penentuan Indeks Tap ... 62

3.13 Pembuatan Kurva Serapan dan Kurva Kalibrasi Natrium Diklofenak ... 63 3.13.1 Pembuatan Larutan Induk Baku Natrium

(19)

Diklofenak ... 63

3.13.2 Pembuatan Kurva Serapan Larutan Natrium Diklofenak dalam Medium Cairan Lambung Buatan (pH 1,2) ... 63

3.13.3 Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Natrium Diklofenak dalam Medium Cairan Lambung Buatan (pH 1,2) ... 64

3.13.4 Pembuatan Kurva Serapan Larutan Natrium Diklofenak dalam Medium Cairan Usus Buatan (pH 6,8) ... 64

3.13.5 Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Natrium Diklofenak dalam Medium Cairan Usus Buatan (pH 6,8) ... 64

3.14 Evaluasi Tablet ... 65

3.14.1 Keseragaman Sediaan ... 65

3.14.2 Keseragaman Bobot ... 65

3.14.3 Kekerasan Tablet ... 66

3.14.4 Friabilitas ... 66

3.14.5 Waktu Hancur ... 67

3.15 Disolusi ... 67

3.16 Kinetika Pelepasan Obat ... 68

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 69

4.1 Hasil Preparasi SMTA ... 69

4.1.1 Hasil Karakterisasi SMTA ... 70

4.1.1.1 Sifat-sifat Fisikokimia SMTA ... 70

4.1.1.2 Analisis Gugus Fungsi SMTA ... 72

4.1.1.3 Analisis Morfologi SMTA ... 73

4.1.1.4 Struktur Kristal SMTA ... 74

4.1.1.5 Sifat Alir SMTA ... 75

4.1.1.6 Sifat Pengembangan SMTA ... 76

4.1.1.7 Toksisitas Akut dari SMTA ... 77

4.2 Tablet SMTA dan Avicel PH 102 ... 82

4.2.1 Preformulasi Tablet SMTA dan Avicel PH 102 .. 82

4.2.2 Evaluasi Tablet SMTA dan Avicel PH 102 ... 82 4.2.2.1 Keseragaman Bobot Tablet SMTA

(20)

dan Avicel PH 102 ... 82

4.2.2.2 Friabilitas ... 84

4.2.2.3 Kekerasan Tablet ... 84

4.2.2.4 Waktu Hancur ... 85

4.3 Hasil Preparasi SNTA ... 86

4.3.1 Hasil Karakterisasi SNTA ... 89

4.3.1.1 Analisis Morfologi SNTA ... 89

4.3.1.2 Analisis Distribusi Ukuran Partikel SNTA ... 90

4.3.1.3 Analisis Gugus Fungsi SNTA ... 91

4.3.1.4 Analisis Struktur Selulosa SNTA ... 93

4.3.1.5 Analisis Sifat Termal SNTA ... 94

4.3.1.6 Sifat Alir Serbuk SNTA ... 96

4.4 Tablet Natrium Diklofenak yang Diformulasi dengan SMTA, SNTA, dan Avicel PH 102 ... 97

4.4.1 Hasil Uji Preformulasi Tablet Natrium Diklofenak ... 97

4.4.2 Evaluasi Tablet Natrium Diklofenak ... 99

4.4.2.1 Keseragaman Sediaan Tablet Natrium Diklofenak ... 99

4.4.2.2 KeseragamanBobot Tablet Natrium Diklofenak ... 100

4.4.2.3 Friabilitas ... 101

4.4.2.4 Kekerasan Tablet ... 101

4.4.2.5 Waktu Hancur ... 102

4.4.3 Profil Disolusi Tablet Natrium Diklofenak yang Diformulasi dengan SNTA, SMTA, dan Avicel PH 102 ... 102

4.4.4 Kinetika Pelepasan Obat ... 105

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 112

5.1 Kesimpulan ... 112

5.2 Saran ... 112

DAFTAR PUSTAKA ... 114

(21)

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Senyawa kimia yang terdapat dalam beberapa bahan

yang mengandung selulosa ...

15 Tabel 2.2 Spesifikasi selulosa mikrokristal menurut USP 32-NF 27 ... 21 Tabel 2.3 Tabel kemampuan mengalir serbuk menurut Carr ... 22 Tabel 2.4 Beberapa merek dagang dan kelas selulosa mikrokristal ... 23 Tabel 2.5 Komponen kimia tandan aren ... 33 Tabel 2.6 Spesifikasi Avicel PH 102 (berdasarkan sertifikat analisis

(22)

36 Tabel 3.1 Formula tablet yang dibuat dengan menggunakan Avicel

PH 102, SMTA, dan SNTA ...

61 Tabel 3.2 Persyaratan keseragaman bobot tablet ... 66 Tabel 4.1 Sifat fisikokimia dari α-selulosa tandan aren ... 70 Tabel 4.2 Sifat-sifat fisikokimia dari SMTA ... 71 Tabel 4.3 Bilangan gelombang dari FTIR ... 73 Tabel 4.4 Karakteristik serbuk SMTA dan Avicel PH 102 ... 75 Tabel 4.5 Pengaruh pemberian SMTA terhadap berat badan rata-rata

mencit pada hari ke-14 ... 79 Tabel 4.6 Hasil uji preformulasi tablet SMTA dan Avicel PH 102 ... 82 Tabel 4.7 Hasil uji keseragaman bobot tablet SMTA dan Avicel PH

102 ... 83 Tabel 4.8 Hasil uji friabilitas, kekerasan, dan waktu hancur tablet

SMTA dan Avicel PH 102 ...

Tabel 4.9 Bilangan gelombang dari FTIR SMTA, Avicel, dan SNTA 92 Tabel 4.10 Sifat alir serbuk SMTA, SNTA, dan Avicel PH 102 ... 96

Tabel 4.11 Formula tablet yang dibuat dengan menggunakan

Avicel PH 102, SMTA, dan SNTA ... 97 Tabel 4.12 Hasil uji preformulasi tablet natrium diklofenak yang

menggunakan Avicel PH 102, SMTA, dan SNTA ... 98

Tabel 4.13 Hasil uji keseragaman kandungan dari tablet natrium diklofenak menggunakan Avicel PH 102, SMTA, dan

SNTA ... 100 Tabel 4.14 Hasil uji keseragaman bobot tablet natrium diklofenak

menggunakan Avicel PH 102, SMTA, dan SNTA ... 100 Tabel 4.15 Pengaruh formula terhadap uji friabilitas, kekerasan, dan

waktu hancur dari tablet natrium diklofenak yang

(23)

diformulasi dengan SNTA, SMTA, dan Avicel ... Tabel 4.16 Nilai korelasi dari kinetika pelepasan natrium diklofenak

dari tablet dalam medium pH 6,8 ... 107 Tabel 4.17 Nilai korelasi dari kinetika pelepasan natrium diklofenak

(24)

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1.1 Skema tahapan hidrolisis selulosa ... 4 Gambar 1.2 Kerangka konsep penelitian penmbuatan SMTA dan

SNTA, dan penggunaan selulosa mikrokristal dan

nanokristal dalam tablet natrium diklofenak ... 8 Gambar 2.1 Struktur selulosa ... 12 Gambar 2.2 Kumpulan rantai selulosa dalam mikrofibril yang

Membentuk dinding sel tanaman ... 14 Gambar 2.3 Difraktogram difraksi X-Ray dari selulosa dan selulosa

nanokristal linter …...………... 17 Gambar 2.4 Sintesis selulosa yang dipengaruhi oleh enzim pada

Populus trimula (L) …………..………. 19

Gambar 2.5 Gambar TEM dari selulosa nanokristal dari sisal ……... 25 Gambar 2.6 Tandan buah aren ... 32 Gambar 2.7 Struktur kimia Natrium Diklofenak …….…………... 38 Gambar 4.1 α-selulosa yang diperoleh dari tandan aren dan selulosa

mikrokristal dari tandan aren (SMTA) ...

Gambar 4.2 Spektrum inframerah dari Avicel PH 102 dan SMTA ... 72 Gambar 4.3 SEM dari SMTA dan Avicel PH 102 ... 73 Gambar 4.4 Difraktogram XRD dari SMTA dan Avicel PH 102 ... 74 Gambar 4.5 Profil kapasitas serap lembab dari SMTA dan Avicel

(25)

PH 102 ... 77 Gambar 4.6 Pengaruh pemberian SMTA terhadap indeks massa

organ mencit ... 79 Gambar 4.7 Pengaruh pemberian SMTA terhadap jaringan ginjal

mencit kontrol, dengan dosis 2000 mg/kg bb, dan dengan dosis 5000 mg/kg bb, dengan pewarnaan HE dan

perbesaran 10 x 40 ... 80 Gambar 4.8 Pengaruh pemberian SMTA terhadap jaringan hati

mencit kontrol, dengan dosis 2000 mg/kg bb, dan dengan dosis 5000 mg/kg bb, dengan pewarnaan HE dan

perbesaran 10 x 40 ... 81 Gambar 4.9 Tablet SMTA dan Avicel PH 102 ... 83 Gambar 4.10 α-selulosa tandan aren dan SNTA ... 87 Gambar 4.11 Esterifikasi gugus hidroksil oleh ionsulfatdari

perlakuan asam sulfat terhadap selulosa ...

Gambar 4.12 Selulosa nanokristal dari tandan aren (perbesaran 20x), sisal (perbesaran 200x),dan bambu (perbesaran 200x) ...

Gambar 4.13 Distribusi ukuran partikel SNTA setelah penggilingan dengan HEM E3D selama 50 jam ...

Gambar 4.14 Spektrum inframerah dari Avicel, SMTA, dan SNTA... 92 Gambar 4.15 Difraktogram XRD dari Avicel PH 102, SMTA, dan

SNTA ... 93 Gambar 4.16 Termogram TGA dari Avicel PH 102, SMTA, dan

SNTA ... 95 Gambar 4.17 Tablet natrium diklofenak yang diformulasi dengan

(26)

SNTA, SMTA, dan Avicel PH 102 ... 99 Gambar 4.18 Profil disolusi tablet natrium diklofenak yang

diformulasi dengan Avicel PH 102 (F7), SMTA (F6),

SNTA (F5), dan Voltaren®_{dalam medium pH 6,8 ...} ₁₀₃

Gambar 4.19 Profil disolusi tablet natrium diklofenak yang diformulasi dengan Avicel PH 102 (F7), SMTA (F6), SNTA (F5), dan Voltaren® _{dalam medium}

pH berganti ... 103 Gambar 4.20 Hubungan pelepasan natrium diklofenak terhadap waktu

dalam medium pH 6,8 ... 106 Gambar 4.21 Hubungan logaritma sisa natrium diklofenak terhadap

waktu dalam medium pH 6,8 ... 106 Gambar 4.22 Hubungan pelepasan natrium diklofenak terhadap akar

waktu dalam medium pH 6,8 ... 107

Gambar 4.23 Hubungan pelepasan natrium diklofenak terhadap waktu

dalam medium pH berganti ... 108 Gambar 4.24 Hubungan logaritma pelepasan natrium diklofenak

terhadap waktu dalam medium pH berganti ... 108 Gambar 4.25 Hubungan pelepasan natrium diklofenak terhadap akar

waktu dalam medium pH berganti ...

(27)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Hasil Identifikasi Tanaman Aren ... 122 Lampiran 2 Sertifikat Analisis Bahan Baku Avicel PH 102 ... 123 Lampiran 3 Sertifikat Analisis Bahan BakuLactose Spray Dried .... 124 Lampiran 4 Sertifikat Analisis Bahan Baku Natrium Diklofenak ....... 125

(28)

Lampiran 5 Rekomendasi Persetujuan Etik Penelitian Kesehatan ... 126 Lampiran 6 Kurva Absorpsi Natrium Diklofenak dalam Medium

pH 1,2 ... 127 Lampiran 7 Kurva Kalibrasi Natrium Diklofenak dalam Medium

pH 1,2 ... 128 Lampiran 8 Kurva Absorpsi Natrium Diklofenak dalam Medium

pH 6,8 ... 129 Lampiran 9 Kurva Kalibrasi Natrium Diklofenak dalam Medium

pH 6,8 ... 130 Lampiran 10 Perhitungan Rendemen SMTA ………...……….. 131 Lampiran 11 Perhitungan Derajat Polimerisasi ... 132 Lampiran 12 Data pH SMTA ... 134 Lampiran 13 Perhitungan Susut Pengeringan SMTA ... 135 Lampiran 14 Perhitungan Kadar Abu Total SMTA ... 136 Lampiran 15 Perhitungan Bobot Jenis Ruahan ... 137 Lampiran 16 Perhitungan Bobot Jenis Mampat ... 138 Lampiran 17 Perhitungan Indeks Hausner ….………. 139 Lampiran 18 Perhitungan Indeks Kompresibilitas ... 140 Lampiran 19 Perhitungan Porositas Serbuk ... 141 Lampiran 20 Perhitungan Kapasitas Hidrasi ... 142 Lampiran 21 Perhitungan Kapasitas Pengembangan ... 143 Lampiran 22 Distribusi Ukuran Partikel SNTA ... 144

(29)

Lampiran 23 Data Uji Keseragaman Kandungan Tablet Formula F5 .... 145 Lampiran 24 Data Uji Keseragaman Kandungan Tablet Formula F6 .... 150 Lampiran 25 Data Uji Keseragaman Kandungan Tablet Formula F7 .... 155 Lampiran 26 Perhitungan Keseragaman Bobot ... 160 Lampiran 27 Perhitungan Friabilitas ... 163 Lampiran 28 Perhitungan Kekerasan Tablet ... 164 Lampiran 29 Data Waktu Hancur Tablet ... 165 Lampiran 30 Data Uji Pelepasan Obat In VitroMenggunakan

Dissolution Tester dalam Medium pH 6,8 ... 166 Lampiran 31 Data Uji Pelepasan Obat In VitroMenggunakan

Dissolution Tester dalam Medium pH Berganti ... 182 Lampiran 32 Uji ANOVA Profil Disolusi Natrium Diklofenak dari

Tablet F5, F6, F7, dan Voltaren®_{dalam Medium pH 6,8} ₁₉₈

Lampiran 33 Uji ANOVA Profil Disolusi Natrium Diklofenak dari Tablet F5, F6, F7, dan Voltaren®_{dalam Medium pH}

Berganti... 199 Lampiran 34 Potensial Zeta Natrium Diklofenak ... 200 Lampiran 35 Potensial Zeta SNTA ... 201 Lampiran 36 International Journal of PharmTech Research ... 202

(30)

(31)

ABSTRAK

(32)

Kata kunci: tandan buah aren (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.), selulosa mikrokristal, selulosa nanokristal, karakterisasi, eksipien tablet,

(33)

ABSTRACT

(34)

(35)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Selulosa merupakan salah satu polimer yang dapat diperbaharui. Selulosa telah digunakan dalam bentuk serat atau turunannya selama sekitar 150 tahun sebagai bahan baku kimia (Habibi, dkk., 2010). Selulosa merupakan suatu makromolekul rantai tidak bercabang dari unit-unit anhidroglukopiranosayang tersambung dengan ikatan β-1,4-glikosida. Setiap unit anhidroglukopiranosa memiliki tiga gugus hidroksil. Serat selulosa terdapat pada dinding sel semua tanaman.Senyawa ini juga dijumpai dalam plankton bersel satu atau alga di lautan, juga pada jamur dan bakteri (Potthast, dkk., 2006; Zugenmaier, 2008).

Turunan selulosa telah digunakan secara luas sebagai bahan tambahan (eksipien) dalam sediaan farmasetik, seperti etil selulosa, metil selulosa, karboksimetil selulosa, dan hidroksipropil metil selulosa dalam bentuk sediaan oral, topikal, dan injeksi. Penggunaan berbagai bentuk selulosa dalam sediaan farmasi disebabkan sifatnya yang inert dan biokompatibel pada manusia (Bravo, dkk., 2010; Jackson, dkk., 2011).

Berdasarkan derajat polimerisasi (DP) dan kelarutan dalam larutan NaOH 17,5%, selulosa dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu α, β, dan γ-selulosa. α-selulosa merupakan selulosa berantai panjang, tidak larut dalam larutan NaOH 17,5% dan 9,45% dengan DP 600-1500. α-selulosa adalah penentu sifat kemurnian selulosa. β-selulosa adalah selulosa berantai pendek, larut dalam larutan NaOH 17,5% dengan DP 15-90, dan dapat mengendap bila dinetralkan.

(36)

γ-selulosa ialah sama dengan β-γ-selulosa, tetapi DP kurang dari 15 (BSN, 2009; Sumada, dkk., 2011).

Selulosa mikrokristal merupakan hasil dari hidrolisis α-selulosa dengan larutan asam encer (Rowe, dkk., 2009). Ini adalah bentuk selulosa yang banyak digunakan dalam tablet, karena ia dapat digunakan sebagai bahan pengisi, pengikat, dan penghancur (Soekemi, dkk., 1987; Gohel dan Jogani, 2005; Rowe, dkk., 2009). Oleh karena itu, selulosa mikrokristal dianggap sebagai bahan tambahan terbaik dalam pembuatan tablet cetak langsung (Bhimte dan Tayade, 2007; Bushra,dkk., 2008). Beberapa sumber alam telah digunakan untuk menghasilkan selulosa mikrokristal, seperti serat rami(Bhimte dan Tayade, 2007), rambut biji Cochlospermum planchonii(Ohwoavworhua dan Adelakun, 2005a), ampas tebu, jerami (Ilindra dan Dhake, 2008), dan lenan (Leppanen,dkk., 2009). Selulosa mikrokristal yang telah beredar di pasaran dan banyak digunakan adalah dengan nama dagang Avicel.

Avicel berfungsi sebagai bahan pengisi, pengikat, dan penghancur, dan memiliki sifat bebas mengalir, sehingga banyak digunakan dalam pembuatan tablet cetak langsung. Penggunaan Avicel pada tablet cetak langsung baik sebagai pengisi maupun penghancur memberikan waktu hancur dan pelepasan obat dalam waktu yang singkat. Hal ini dikarenakan Avicel mempercepat penetrasi medium ke dalam tablet (Bhimte dan Tayade, 2007). Avicel merupakan bahan tambahan yang harganya relatif mahal, padahal penggunaannyamenyusun sebagian besar dari komponen tablet (50-80%). Ini merupakan salah satu faktor yang menyebabkan harga jual sediaan jadi relatif mahal.

(37)

Penggunaan selulosa dalam formulasi tidak terlibat langsung dalam pengendalian pelepasan obat melalui interaksinya dengan obat. Walaupun selulosa mikrokristal memiliki muatan sedikit agak negatif pada permukaan akibat adanya residu hidroksil, namun muatan ini terbatas pada luas permukaan yang kecil pada massa yang besar sehingga tidak dapat berikatan dengan sejumlah obat (Jackson, dkk., 2011).

Beberapa tahun belakangan ini selulosa dikembangkan dalam bentuk nanokristal, yang memiliki ukuran sekitar 0,2-100 nm (Gardner, 2008). Selulosa nanokristal merupakan bahan penguat nanokomposit selulosa nanokristal-alginat dengan densitas rendah (1,6 g/ml) dan kekuatan mekanik tinggi (10 GPa). Bahan ini juga dapat dimanfaatkan dalam pembuatan perangkat biomedis, implan, tekstil (Benavides, 2011), aditif pada makanan dan kosmetik (Boluk, 2010), dan penyampaian obat dalam bentuk liposom, misel, mikrogel, dan pembawa dalam

targetted delivery system (Peng, dkk., 2011).

Selulosa nanokristal dibuat dari serat selulosa atau dari selulosa mikrokristal dengan tahapan hidrolisis asam, sentrifus, dialisis, dan ultrasonikasi (Oksman dan Mathew, 2007; Jackson, dkk., 2011) atau homogenisasi dengan tekanan tinggi (Liu, dkk., 2010). Pada tahap hidrolisis sebagaimana diilustrasikan pada Gambar 1.1, terjadi perubahan struktur selulosa dengan penghilangan bagian amorf, sehingga yang tinggal hanya bagian kristal dari selulosa. Proses ini menghasilkan selulosa dalam bentuk batang, kristal, dan berdimensi nanometer (Boluk, 2010).

(38)

Bagian kristal Hidrolisis asam Bagian amorf

nanokrstal

Gambar 1.1. Skema tahapan hidrolisis selulosa

Selulosa nanokristal mempunyai rasio luas permukaan dan volume yang sangat besar (Habibi, dkk., 2010; Liu, dkk., 2010). Luas permukaan yang sangat besar ini merupakan suatu keuntungan dari selulosa nanokristal yaitu memungkinkan untuk lebih banyak obat dapat berinteraksi pada permukaannya. Jackson, dkk. (2011)telah meneliti ikatan dan mekanisme pelepasan beberapa bahan obat yang menggunakan selulosa nanokristal eksipien. Hasil yang diperoleh adalah tetrasiklin dan doksorubisin yang sifatnya terionisasi memiliki pelepasan yang cepat dalam periode 1 hari, sedangkan pelepasan dosetaksel, paklitaksel, dan etoposida dari selulosa nanokristal yang dimodifikasi permukaannya dengan setil trimetilamonium bromida (CTAB) pelepasan obatnya terkendali dalam periode lebih dari 2 hari. Keberadaan gugus-gugus hidroksil pada permukaan selulosa nanokristal juga memungkinkan derivatisasi selulosa dengan bahan kimia tertentu. Villanova, dkk. (2011) telah memodifikasi selulosa nanokristal dengan beberapa akrilat yang kemudian digunakan sebagai eksipien untuk mendapatkan pelepasan terkendali dari tablet propanolol HCl. Selulosa yang memiliki kristalinitas yang lebih tinggi akan membuat tablet menjadi lebih kompak dan keras (Suzuki dan Nakagami, 1999) dan akan mengurangi kemampuan untuk menyerap air (Stamm, 1964).

(39)

Tandan buah tanaman Palmae umumnya memiliki kandungan serat yang tinggi disamping zat-zat lainnya. Seperti pada tandan kosong sawit yang memiliki kadar serat tinggi pada bagian pangkal dan ujungnya yang keras dan kaku, yaitu 72,67% pada bagian pangkal dan 62,47% pada bagian ujungnya (Darnoko, 1995). Tidak seperti pada tongkol jagung yang kandungan seratnya hanya 34,02% (Darliah, 2008). Serat atau selulosa terdiri dari kristal dan amorf. Bagian kristal dari selulosa menyebabkan serat menjadi keras dan kaku (Darnoko, 1995).

Telah dilaporkan oleh Ohwoavworhua dan Adelakun (2005b) bahwa α-selulosa diisolasi dari tongkol jagung dan diperoleh rendemen α-α-selulosa sebanyak 81,23%. Selanjutnya Ohwoavworhua dan Adelakun (2005ba) menghidrolisis α-selulosa dari rambut biji Cochlospermum planchonii (Bixaceae) dan dihasilkan selulosa mikrokristal sebanyak 21% dari bahan awal.

Arenga pinnata (Wurmb) Merr., sinonim Arenga saccharifera Labill., family Arecaceae (Palmae), disebut juga aren atau enau banyak didapati di seluruh Nusantara pada ketinggian hingga sekitar 1220 m di atas permukaan laut. Pohon inibanyak tumbuh di alam liar dan tidak jarang pula dibudidayakan (Heyne, 1987). Menurut data yang dikeluarkan Direktorat Jenderal Perkebunan (Ditjenbun) tahun 2003 total luas yang telah ditanami tanaman aren di seluruh Indonesia mencapai 60.482 ha (Rumokoi, 2004). Sejak tahun 2007, Presiden telah mencanangkan program nasional penanaman aren di wilayah Indonesia dengan anggaran biaya Rp 60 miliar. Luas lahan potensial yang dapat digarap untuk lahan aren diperkirakan sekitar 65.000 ha yang tersebar di wilayah Sulawesi Utara, Sulawesi Tenggara, Kalimantan Barat, Kalimantan Timur, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Sumatera Utara, dan Nusa Tenggara Timur (Anonim, 2011).

(40)

Pohon aren memiliki banyak kegunaan untuk kehidupan manusia, seperti nira yang dihasilkan dalam bentuk cairan manis dan biji buah aren yang dapat dijadikan makanan yang biasa disebut kolang-kaling (Florido dan De Mesa, 2003). Pada industri kolang-kaling, terdapat limbah padat berupa tandan dan kulit buah aren. Tandan yang telah diambil buahnya untuk diolah menjadi kolang kaling hanya dimanfaatkan sebagai kayu bakar. Tandan aren diharapkan juga memiliki kadar serat tinggi, seperti halnya tandan buah sawit (kandungan serat 62-72%). Komponen senyawa kimia yang terdapat pada limbah tandan aren adalah 27,74% lignin, 68,11% holoselulosa, 33,79% α-selulosa, 11,10% kadar air, dan 1,80% ekstraktif (Sumaiyah, dkk., 2013).

Natrium diklofenak merupakan obat antiinflamasi nonsteroid (AINS) tidak selektif yang berfungsi sebagai analgetik, antipiretik, dan antiradang. Obat ini praktis tidak larut dalam larutan asam (pKa = 4,0), tetapi larut dalam cairan usus dan air (Bravo, dkk., 2002). Natrium diklofenak jika digunakan dalam waktu yang lama dapat menimbulkan efek samping pada saluran cerna, mulai dari dispepsia sampai perdarahan (Mycek, dkk., 2001). Kerusakan lambung oleh obat ini yang digunakan secara oral akibat dari cara kerjanya yang menghambat enzim cyclo-oxygenase (COX)-1 untuk perlindungan mukosa lambung dan COX-2 untuk peradangan (Tjay dan Kirana, 2002).

Selulosa mikrokristal yang digunakan selama ini masih diimpor dari luar negeri sehingga harga selulosa mikrokristal dan produk jadi relatif mahal. Untuk mengatasi hal ini, maka peneliti berminat untuk mencari alternatif bahan tambahan untuk formulasi cetak langsung dari sumber yang lebih ekonomis. Untuk meningkatkan sifat selulosa mikrokristal dari segi kristalinitas dan luas

(41)

permukaannya, maka α-selulosa dipreparasi menjadi selulosa nanokristal. Selulosa mikrokristal dan nanokristal yang diperoleh akan dikarakterisasi dan digunakan sebagai eksipien pada tablet natrium diklofenak.

Pada penelitian ini tandan aren yang selama ini menjadi limbah dari industri kolang-kaling akan dimanfaatkan untuk menghasilkan selulosa yang berguna dalam bidang farmasi. Selulosa dari tandan aren diolah menjadi selulosa mikrokristal dan nanokristal. Pembuatan selulosa mikrokristal yaitu dengan cara menghidrolisis α-selulosa tandan aren dengan asam hidroklorida encer. Selulosa mikrokristal tandan aren (SMTA) yang diperoleh dikarakterisasi dan diaplikasikan sebagai eksipien pada tablet natrium diklofenak yang dibuat secara cetak langsung. Karakteristik SMTA yang ditentukan adalah sesuai dengan United State Pharmacopeia 32-National Formulary 27 (USP 32-NF 27), yaitu organoleptis, derajat polimerisasi, pH, morfologi, ukuran partikel, berat jenis, kadar abu, logam berat, susut pengeringan, mikroba, indeks kompresibilitas, porositas, gugus fungsi, struktur kristal, sifat alir, kompresibilitas, dan toksisitas akut. Nanokristal selulosa dibuat dengan cara menghidrolisis α-selulosa tandan aren dengan asam sulfat, dilanjutkan dengan sentrifugasi, dialisis, ultrasonikasi, dan evaporasi. Setelah itu akan ditentukan karakteristik selulosa nanokristal tandan aren (SNTA) yang meliputi morfologi, ukuran partikel, gugus fungsi, struktur kristal, temperatur degradasi, sifat alir, dan kompresibilitas. Karakteristik selulosa mikrokristal dan nanokristal dari tandan aren ini akan dibandingkan dengan Avicel yang merupakan selulosa mikrokristal yang tersedia di pasar. Selanjutnya SMTA dan SNTA akan digunakan dalam tablet natrium diklofenak, kemudian dikaji

(42)

SMTA: Organolepis, derajat polimerisasi, pH, morfologi, ukuran parikel, berat jenis, kadar abu, logam berat, susut pengeringan, mikroba, indeks kompresibilitas,

SNTA: Morfologi, ukuran parikel, gugus fungsi, struktur kristal, temperatur degradasi, sifat alir, dan

α-selulosa

Tandan aren _Karakterisik

Keseragaman sediaan, keseragaman bobot, kekerasan, friabilitas, waktu hancur

Disolusi Formulasi tablet natrium diklofenak

% pelepasan obat Sifat isik tablet

keseragaman bobot, kekerasan, friabilitas, waktu hancur tablet, dan % pelepasan obat yang terlepas dari tablet.

1.2 Kerangka Konsep Penelitian

a. Pembuatan SMTA dan SNTA

Variabel bebas Variabel terikat Parameter

(a)

b. Penggunaan selulosa mikrokristal dan nanokristal dalam tablet natrium diklofenak

Variabel bebas Variabel terikat Parameter

(b)

SMTA, SNTA, Avicel

(43)

Gambar 1.2. Kerangka konsep penelitian (a) pembuatan SMTA dan SNTA, dan (b) penggunaan selulosa mikrokristal dan nanokristal dalam tablet natrium diklofenak

1.3 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah penelitian ini adalah:

1. bagaimana metode preparasi yang optimum dapat menghasilkan selulosa mikrokristal dan nanokristal dari tandan aren?

2. bagaimana karakteristik selulosa mikrokristal dan nanokristal dari tandan aren?

3. apakah selulosa mikrokristal dari tandan aren dapat digunakan sebagai eksipien tablet cetak langsung?

4. bagaimana peranan selulosa nanokristal terhadap pelepasan natrium diklofenak dari tablet?

1.4 Hipotesis Penelitian

Hipotesis penelitian ini adalah:

1. metode preparasi yang optimum dapat menghasilkan selulosa mikrokristal dan nanokristal dari tandan aren

2. selulosa mikrokristal dari tandan aren memiliki karakteristik yang menyamai Avicel PH 102 dan karakteristik selulosa nanokristal tandan aren berbeda dari selulosa mikrokristal tandan aren dan Avicel

3. selulosa mikrokristal dari tandan aren dapat digunakan sebagai eksipien tablet cetak langsung

(44)

1.5 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk:

1. menghasilkan selulosa mikrokristal dan nanokristal dari tandan arendengan metode preparasi yang optimum

2. mengetahui karakteristik selulosa mikrokristal dan nanokristaldari tandan aren dan membandingkannya dengan Avicel PH 102

3. mengetahui selulosa mikrokristal dari tandan aren dapat digunakan sebagai eksipien tablet cetak langsung

4. mengetahui peranan selulosa nanokristal terhadap pelepasan natrium diklofenak dari tablet

1.6 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah untuk menyediakan dan mengkarakterisasi SMTA dan SNTA, juga untuk memanfaatkan limbah tandan aren menjadi produk yang lebih bernilai.

(45)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Selulosa

2.1.1 Struktur Selulosa

Selulosa merupakan salah satu polimer yang tersedia melimpah di alam. Produksi selulosa sekitar 100 milyar ton setiap tahunnya. Sebagian dihasilkan dalam bentuk selulosa murni seperti yang terdapat dalam rambut biji tanaman kapas.Namun paling banyak adalah yang berkombinasi dengan lignin dan polisakarida lain seperti hemiselulosa dalam dinding sel tumbuhan berkayu, baik pada kayu lunak dan keras, jerami atau bambu. Selain itu selulosa juga dihasilkan oleh bakteri Acetobacter xylinum secara ekstraseluler (Klemm, dkk., 1998a). Senyawa ini juga dijumpai dalam plankton bersel satu atau alga di lautan, juga pada jamur dan bakteri (Potthast, dkk., 2006; Zugenmaier, 2008).Sebagai bahan baku kimia, selulosa telah digunakan dalam bentuk serat atau turunannya selama sekitar 150 tahun (Habibi, dkk., 2010).

Selulosa pertama kali dijelaskan oleh Anselme Payen pada 1838 sebagai serat padat yang tahan dan tersisa setelah pemurnian jaringan tanaman dengan asam dan amonia (Brown dan Saxena, 2007). Payen mengamati bahwa bahan yang telah dimurnikan mengandung satu jenis senyawa kimia yang seragam, yaitu karbohidrat. Hal ini berdasarkan residu glukosa yang mirip dengan pati. Payen

(46)

β-1,4-glikosida

juga mengatakan bahwa selulosa adalah isomer dari bahan penyusun pati (Zugenmaier, 2008).

Selulosa tersusun dari unit-unit anhidroglukopiranosa yang tersambung dengan ikatan β-1,4-glikosidik membentuk suatu rantai makromolekul tidak bercabang. Setiap unit anhidroglukopiranosa memiliki tiga gugus hidroksil (Potthast, dkk., 2006; Zugenmaier, 2008), seperti yang terlihat pada Gambar 2.1. Selulosa mempunyai rumus empirik (C6H10 O5)n dengan n ~ 1500 dan berat molekul ~ 243.000 (Rowe, dkk., 2009).

Gambar 2.1. Struktur selulosa (Zugenmaier, 2008)

Untuk mendapatkan sifat fisik dan kimia yang lebih baik dan memperluas aplikasinya, selulosa dibuat dalam berbagai turunannya diantaranya turunan ester dan eter. Ester selulosa banyak digunakan sebagai serat dan plastik, sedangkan eter selulosa sebagai pengikat dan bahan tambahan untuk mortir khusus atau kimia khusus untuk bangunan dan konstruksi juga stabilisator viskositas pada cat, makanan, produk farmasetik, dan lain-lain. Selulosa juga merupakan bahan dasar dalam pembuatan kertas. Seratnya mempunyai kekuatan dan durabilitas yang tinggi. Jika dibasahi dengan air, menunjukkan pengembangan ketika jenuh, dan

(47)

juga higroskopis. Bahkan dalam keadaan basah, serat selulosa alami tidak kehilangan kekuatannya (Zugenmaier, 2008).

Turunan selulosa telah digunakan secara luas dalam sediaan farmasi seperti etil selulosa, metil selulosa, karboksimetil selulosa, dan dalam bentuk lainnya yang digunakan dalam sediaan oral, topikal, dan injeksi. Sebagai contoh, karboksimetil selulosa merupakan bahan utama dari SeprafilmTM_{, yang digunakan} untuk mencegah adesi setelah pembedahan. Baru-baru ini, penggunaan selulosa mikrokristal dalam emulsi dan formulasi injeksi semipadat telah dijelaskan. Penggunaan bentuk-bentuk selulosa dalam sediaan disebabkan sifatnya yang inert dan biokompatibilitas yang sangat baik pada manusia (Jackson, dkk., 2011).

2.1.2 Sifat Fisika Kimia

Bahan berbasis selulosa sering digunakan karena memiliki sifat mekanik yang baik seperti kekuatan dan modulus regang yang tinggi, kemurnian tinggi, kapasitas mengikat air tinggi, dan struktur jaringan yang sangat baik (Gea, dkk., 2011). Pada Gambar 2.2 dapat dilihat lapisan-lapisan dinding sel kayu dan selulosa mikrofibril. Dinding sel kayu dibagi dalam beberapa lapisan yaitu lamela tengah (LT), dinding sel primer (P), dan dinding sel sekunder (S) (dinding sekunder terbagi dalam lapisanS1, S2, dan S3). Lapisan-lapisan ini mempunyai struktur dan komposisi kimia yang berbeda.

Selulosa merupakan polimer yang relatif stabil dikarenakan adanya ikatan hidrogen. Selulosa tidak larut dalam pelarut air dan tidak memiliki titik leleh. Serat selulosa juga memiliki fleksibilitas dan elastisitas yang baik sehingga dapat mempertahankan aspect ratio (perbandingan panjang terhadap diameter (P/d)) yang tinggi selama proses produksi. Selulosa nanoserat memiliki beberapa

(48)

Serat selulosa dalam dinding sel tanaman

Sel tanaman

Dinding sel

Serat

Mikroserat

Monomer-monomer glukosa Rantai selulosa

S S1 S2 S3 P LT

keuntungan seperti: densitas rendah, sumber yang dapat diperbaharui,

biodegradable, mengurangi emisi karbondioksida di alam, kekuatan dan modulus yang tinggi, permukaan yang relatif reaktif sehingga dapat digunakan untuk

grafting beberapa gugus kimia, dan harga yang murah (Frone, dkk., 2011).

Gambar 2.2. Kumpulan rantai selulosa dalam mikrofibril yang membentuk dinding sel tanaman (Modifikasi dari Djerbi, 2005).

2.1.3 Sumber Selulosa

Selulosa diisolasi dari dinding sel tanaman, bahan berkayu, rambut biji, kulit pohon, dan tanaman laut. Serat kapas mengandung 95% selulosa, sedangkan kayu 40-50% selulosa (Tabel 2.1). Jumlah selulosa dalam serat bervariasi menurut sumbernya dan biasanya berkaitan dengan bahan-bahan seperti air, lilin, pektin, protein, lignin dan substansi-substansi mineral. Selulosa yang diperoleh dari kayu memerlukan proses yang panjang untuk menghilangkan hemiselulosa dan lignin (Bhimte dan Tayade, 2007). Selulosa juga dapat dihasilkan dari serat tanaman

(49)

seperti tongkol jagung (Ohwoavworhua dan Adelakun, 2005b), rambut biji dari

Cochlospermum planchonii (Ohwoavworhua dan Adelakun, 2005a), ampas tebu

(Sun, dkk., 2004), jerami (Ilindra dan Dhake, 2008), lenan (Leppanen,dkk., 2009).

Tabel 2.1. Senyawa kimia yang terdapat dalam beberapa bahan yang mengandung selulosa

(Zugenmaier, 2008).

Proses pemisahan selulosa dari lignin dan hemiselulosa disebut juga dengan proses pulping. Pembuatan pulp ini dapat dilakukan secara mekanis, semikimia, dan kimia. Metode secara mekanis dilakukan dengan groundwood process, dimana blok kayu ditekan dengan batu giling yang lembab dan kasar yang berputar dengan kecepatan 1000-1200 m/menit. Proses pulping secara semikimia menggabungkan proses kimia dan mekanis. Pada proses ini kayu dilunakkan dengan bahan kimia, kemudian pulp yang dihasilkan diperlakukan

Sumber Komposisi (%)

Selulosa Hemiselulosa Lignin Ekstrak

Hardwood 43-47 25-35 16-24 2-8

Softwood 40-44 25-29 25-31 1-5

Tebu 40 30 20 10

Coir 32-43 10-20 43-49 4

Tongkol jagung 45 35 15 5

Tangkai jagung 35 25 35 5

Kapas 95 2 1 0,4

Flax (dibasahi) 71 21 2 6

Flax (tidak dibasahi) 63 12 3 13

Hemp 70 22 6 2

Henequen 78 4-8 13 4

Istle 73 4-8 17 2

Jute 71 14 13 2

Kenaf 36 21 18 2

Rami 76 17 1 6

Sisal 73 14 11 2

Sunn 80 10 6 3

(50)

secara mekanis. Secara kimia proses pulping dapat dilakukan dengan proses sulfit, basa, dan sulfat untuk melarutkan lignin dan hemiselulosa, dan meninggalkan senyawa selulosa sebagai bentuk padatan. Proses sulfit menggunakan campuran asam sulfit (H2SO3) dan ion bisulfit (HSO3-_{) untuk melarutkan lignin sebagai asam} lignosulfonat yang dapat larut dalam larutan pemasak. Pada proses basa kayu dimasak dengan larutan NaOH. Proses sulfat (Kraft) menggunakan larutan NaOH dan Na2S. Penggunaan kedua bahan ini akan meningkatkan delignifikasi dan kekuatan pulp (Klemm, dkk., 1998a). Metode lain yang dapat digunakan untuk delignifikasi adalah dengan metode ledakan uap (steam explosion). Pada metode ini potongan kayu akan diberikan tekanan dan suhu yang tinggi dengan menggunakan autoklaf (Othmer, 1993).

Sumber lain selulosa adalah hasil biosintesis selulosa oleh mikroorganismeseperti bakteri, alga, dan jamur. Alga dan jamur menghasilkan selulosa melalui sintesis in vitro secara enzimatik dari selobiosil fluorida, dan kemosintesis dari glukosa dengan pembukaan cincin polimerisasi turunan benzil dan pivaloyl. Dari ketiga mikroorganisme tersebut, hanya spesies Acetobacter xylinum yang diketahui dapat menghasilkan selulosa dalam jumlah besar. Sumber selulosa lain adalah dari hewan, yang disebut tunicin atau selulosa hewan karena diperoleh dari organisme bahari tertentu dari kelas Tunicata (Gea, 2010).

2.1.4 Struktur Kristal dari Selulosa

Selulosa terdiri dari dua bagian yaitu amorf dan kristal. Selulosa dapat ditemukan dalam bentuk mikrofibril kristalin selulosa I, II, III, dan IV. Fraksi kristal dinyatakan dalam persentase sebagai indeks kristalinitas. Penentuan

(1)

Chang, C.P., Wang, I.C., Hung, K.J., dan Perng, Y.S. (2010). Preparation and Characterization of Nanocrystalline Cellulose by Acid Hydrolysis of Cotton Linter. Taiwan Journal for Science. 25(3): 251-264.

Corner, R., dan Watanabe, H.C. (1969). Collection of Illustrated Tropical Plant. Vol VI. Kyoto. Hal. 975.

Darliah, Y. (2008). Produksi Xilosa dari Tongkol Jagung (Zea mays L.) dengan Hidrolisis Asam Klorida. Skripsi. Bogor. Hal. ii.

Darnoko, Guritno, P., Sugiharto, A., and Sugerti, S. (1995). Pulping of Oil Palm Empty Fruit Bunches with Surfactant. Proceding Oil Palm Trunk and Other Palm Wood. Hal. 83 – 87.

Dash,S., Murthy, P.N., Nath, L., dan Chowdhury, P. (2010). Kinetic Modelling on Drug Release from Controlled Drug Delivery Systems. Acta Poloniae Pharmaceutica-Drug Research. 67(3): 217-223.

Ditjen POM. (1979). Farmakope Indonesia.Edisi ketiga. Jakarta: Departemen Kesehatan RI. Hal. 7, 774.

Ditjen POM. (1995). Farmakope Indonesia. Edisi keempat. Jakarta: Departemen Kesehatan RI. Hal. 1043, 1124.

Djerbi, S. (2005). Celluloses Synthases in Populus-Identification, Experience Analyses and InVitro Synthesis. Ph.D. Thesis. Royal Institute of Technology. School of Biotechnology, Stocholm, dalam Gea, S. (2010). Innovative Bio-Nanocomposites Based on Bacterial Cellulose. A Thesis Submitted to TheUniversity of London for The Degree of Doctor of Philosophy. London. Hal. 18.

Dong, X.M., Revol, J.F., Gray, D.G. (1998). Cellulosa. 5: 19 – 32.

Florido, H.B., dan De Mesa, P.B. (2003). Sugar palm (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.). Research Information Series On Ecosystems. 15(2): 3-6.

Garcia de Rodriguez, N.L., Thielemans, W., dan Dufresne, A. (2006). Cellulose. 13: 261, dalam Habibi, Y., Lucia, L.A., dan Rojas, O.J. (2010). Cellulose Nanocrystals: Chemistry, Self-Assembly, and Applications. Chemical Reviews. 110: 3479 – 3500.

Gardner, D. (2008). Adhesion and Surface Issues in Cellulose and Nanocellulose. Journal of Adhesion Science and Technology. 22: 545-567.

Gea, S., Reynolds, C.T., Roohpour, N., Wirjosentono, B., Soykeabkaew, N., Bilotti, E., dan Peijs, T. (2011). Investigation into The Structural, Morphological, Mechanical and Thermal Behaviour of Bacterial Cellulose after A Two-Step Purification Process. Bioresource Technology. 102: 9105

(2)

Gea, S. (2010). Innovative Bio-Nanocomposites Based on Bacterial Cellulose. A Thesis Submitted to The University of London for The Degree of Doctor of Philosophy. London. Hal. 14, 36-37.

Gohel, M.C.,dan Jogani, P.D. (2005). A Review Of Co-Processed Directly Compressible Exipients. Journal Pharmaceutical Science. 8(1): 75 – 93. Habibi, Y., Lucia, L.A., dan Rojas, O.J. (2010). Cellulose Nanocrystals:

Chemistry, Self-Assembly, and Applications. Chemical Reviews. 110: 3479 – 3500.

Heyne, K. (1987). Tumbuhan Berguna Indonesia. Jilid 1. Diterjemahkan oleh Badan Litbang Kehutanan Jakarta. Jakarta: Yayasan Sarana Wana Jaya. Hal. 447 – 455.

Hon, D.N.S. dan Nobuo, S. (1991). Wood and Cellulosic Chemistry. New York: Marcel Dekker, Inc. Hal. 997 – 1013.

Ibrahim dan Olurinola. (1991). Comparative Microbial Contamination Levels in Wet Granulation and Direct Compression Methods of Tablet Production. Pharm. Acta. Helv. 66: 293 – 301.

Ilindra, A., dan Dhake, JD. (2008). Microcystalline Cellulose from Bagasse and Rice Straw. Indian Journal of Chemical Technology.15: 497 – 499.

Ioelovich, M. (2012). Optimal Condition for Isolation of Nanocrystalline Cellulose Particles. Nanoscience and Nanotechnology. 2(2): 9 – 13.

Jackson, J.K., Letchford, K., Wasserman, B.Z., Ye, L., Hamad, W.Y., dan Burt, H.M. (2011). The Use Of Nanocrystalline Cellulose For The Binding and Controlled Release Of Drugs. International Journal Of Nanomedicine. 6: 321 – 330.

Klemm, D., Philipp, B., Heinze, T., Heinze, U., dan Wagenknecht, W. (1998a). Comprehensive Cellulose Chemistry. Volume 1: Fundamentals and Analytical Methods. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH.Hal. 1, 14, 18-19.

Klemm, D., Philipp, B., Heinze, T., Heinze, U., dan Wagenknecht, W. (1998b). Comprehensive Cellulose Chemistry. Volume 2: Functionalization of Cellulose. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH.Hal. 2-3.

Kumar, V. dan Kothari, S.H. (1999). Effect of Compressional Force on The Crystallinity of Directly Compressible Cellulose Excipients. International Journal of Pharmaceutics. 177: 173-182.

(3)

Lachman, L., Liebermann, H.A., dan Kanig, J.I. (1994). Teori dan Praktek Farmasi Industri II. Edisi ketiga. Jakarta: UI Press. Hal. 645, 652-653, 657-660.

Leppanen, K., Andersson, S., Torkkeli, M., dkk. (2009). Structure of Cellulose and Microcrystalline Cellulose from Various Wood Species, Cotton and Flax Studied by X-Ray Scattering. Cellulose.16: 999-1015.

Li, G.K., Li, X.F., Jiang, Y., Zeng, M.Z., dan Ding, E.Y. (2003). Size Effect of Nanocrystalline Cellulose. Chinese Chemical Letters. 14(9): 977-978. Man, Z., Nawshad, M., Ariyanti, S., Mohammad, A., Vignesh, K., dan Sikander,

R. (2011). Preparation of Cellulose Nanocrystas Using An Ionic Liquid. Journal Polymer Environmental. 19: 726-731.

Martin, A.,Swarbrik, J., Cammarata, A. (1993). Dasar-dasar Farmasi Fisik dalam Ilmu Farmasetik. Alih Bahasa: Yoshita, Edisi ke 3. Jakarta: UI Press. Hal. 924 – 950.

Mbaka, G.O., Adeyemi, O.O, and Oremosu, A.A. (2010). Acute and sub-chronic toxicity studies of the ethanol extract of the leavesof Sphenocentrum jollyanum (Menispermaceae). Agriculture Biology Journal North America. 1(3): 265-272

Miller, R.H. (1964). The Versatile Sugar Palm. Principles, Journal of the Palm Society. 8(4): 115-146.

Mills, S. (2010). Pharmaceutical Exipients-an Overview Including Considrations for Paediatric Dosing. Training Workshop: Pharmaceutical Development with Focus on Paediatric Formulations. Federation International Pharmaceutical. Beijing, 21-25 June 2010.

Munthe, S.A. dan Vera. (2009). Perbedaan Kadar Klorin (Cl2) pada Beras Sebelum dan Sesudah Dimasak di Kecamatan Medan Helvetia Tahun 2008. Http://sari-mutiara.ac.id.

Nickerson, R.F. dan Habrle, J.A. (1947). Industrial Engineering Chemical. 39: 1507, dalam Habibi, Y., Lucia, L.A., dan Rojas, O.J. (2010). Cellulose Nanocrystals: Chemistry, Self-Assembly, and Applications. Chemical Reviews. 110: 3479 – 3500.

Ohwoavworhua, F.O., dan Adelakun, T.A. (2005a). Some Physical Characteristics of Microcrystalline Cellulose Obtained from Raw Cotton of Cochlospermum planchonii. Tropical Journal of Pharmaceutical Research.4(2): 501 – 507.

Ohwoavworhua, F.O., dan Adelakun, T.A. (2005b). Phosporic Acid-Mediated Depolymerization and Decrystallization of α-cellulose Obtained from

(4)

Physicochemical Properties. Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 4(2): 509 – 516.

Omidian, H., dan Park, K. (2008). Swelling Agents and Devices in Oral Drug Delivery. Journal Drug Delivery Science Technology. 18(2): 83-93.

Othmer, K. (1993). Encyclopaedia of Chemical Technology. Edisi keempat. Vol. 5. Hal. 476-478.

Park, S., Baker, J.O., Himmel, M.E., Parilla, P.A., dan Johnson, D.K. (2010). Cellulose Crystallinity Index: Measurement Techniques and Their Impact on Interpreting Cellulase Performance. Biotechnology for Biofuels. 3(10): 1-13.

Parrot, E.L. (1971). Pharmaceutical Technology Fundamental Pharmaceutics. Menneapolis: Burgess Publishing Company. Hal. 82 – 83.

Pelczar. (1986). Dasar-dasar Mikrobiologi. Penerjemah: Hadioetomo, R.S., Imas, T., Tjitrosomoso, S., dan Lestari, S. Jakarta: Penerbit UI Press. Hal. 132-135.

Peng, B.C., Dhar, N., Liu, H.L., dan Tam, K.C. (2011). Chemistry and Applications of Nanocrystalline Cellulose and Its Derivatives: A Nanotechnology Perspective. The Canadian Journal of Chemical Engineering. 89: 1191-1205.

Potthast, A., Rosenau, T., dan Kosma, P. (2006). Analysis of Oxidized Functionaties in Cellulose. Advanced Polymer Science. (205): 1 – 6. Purwaningsih, H. (2012). Rekayasa Biopolimer dari Limbah Pertanian Berbasis

Selulosa dan Aplikasinya sebagai Material Separator. Skripsi. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Hal. 9 – 10.

Ranby, B. dan Ribi, E. (1950). Experimentia. 6: 12, dalam Habibi, Y., Lucia, L.A., dan Rojas, O.J. (2010). Cellulose Nanocrystals: Chemistry, Self-Assembly, and Applications. Chemical Reviews. 110: 3479 – 3500.

Rao, C.V.N., Choudhury, D., dan Bagghi, P. (1961). Canada Journal Chemical. 1408, dalam Tarigan, J. dan Kaban, J. (2010). Karakterisasi Ekstrak Kolang-kaling (Arenga pinnata). Prosiding Seminar dan Rapat Tahunan BKS-PTN Wilayah Barat Ke-3. 10 – 11 Mei 2010.

Rhoihana, D.M. (2008). Perbandingan Availabilitas In Vitro Tablet Metronidazol Produk Generik dan Produk Dagang. Skripsi. Fakultas Farmasi UMS. Hal. 10.

(5)

Rowe, R.C., Sheskey, P.J.,dan Quinn, M.E. (2009). Handbook of Pharmaceutical Excipients. Edisi keenam. London: Pharmaceutical Press. Hal. 129 – 133, 136 – 138.

Rumokoi, M.M.M. (2004). Aren, Kelapa dan Lontar Sebagai Alternatif

PemenuhanKebutuhan Gula Nasional. Prosiding Seminar Nasional Aren. Tondano. Balai Penelitian Tanaman Kelapa dan Palma Lain. 9 Juni. Siqueira, G., Bras, J., dan Dufresne, A. (2010). Luffa cylindrica as A

Lignocellulosic Source of Fiber, Microfibrillated Cellulose, and Cellulose Nanocrystals. BioResource. 5(2): 727-740.

Soekemi, R.A., Tanuwijaya, J., Aminah, F., dan Usman, S. (1987). Tablet. Medan: PT. Mayang Kencana.Hal. 15.

Stamm, A.F. (1964). Wood and Cellulose Science. New York:The Ronald Press Company. Hal. 132-165, dalam Ohwoavworhua, F.O dan Adelakun, T.A. (2005b). Phosporic Acid-Mediated Depolymerization and Decrystallization of α-cellulose Obtained from Corn Cob: Preparation of Low Crystallinity Cellulose and Some Physicochemical Properties. Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 4(2): 509 – 516.

Stevens, M.P. (2007). Kimia Polimer. Cetakan Kedua. Jakarta: PT Pradnya Paramita. Hal. 29 – 31.

Sumada, K., Tamara, P.E., dan Alqani, F. (2011). Isolation Study of Efficient α-Cellulose from Waste Plant Stem Manihot Esculenta Crantz. Jurnal Teknik Kimia. 5(2): 434 – 438.

Sumaiyah, Wirjosentono, B., Karsono, dan Nasution, M.P. (2013). Pemanfaatan Limbah Tandan Aren (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.) sebagai Sumber Selulosa Mikrokristal. Prosiding Seminar Nasional Herbal. 23 – 24 Agustus 2013.

Sun, J.X., Sun, X.F., Zhao, H., dan Sun, R.C. (2004). Isolation andCharacterization of Cellulose from Sugarcane Bagasse. Polymer Degradation and Stability. 84: 331-339.

Suzuki, T. dan Nakagami, H. (1999). Effect of Crystallinity of Microcrystalline Cellulose on The Compactability and Dissolution of Tablets. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 47(3): 225.

Tarigan, J., dan Kaban, J. (2010). Karakterisasi Ekstrak Kolang-kaling (Arenga pinnata). Prosiding Seminar dan Rapat Tahunan BKS-PTN Wilayah Barat Ke-3. 10 – 11 Mei 2010.

(6)

(WAXD): Comparison Between Measurement Techniques. Lenzinger Berichte.89: 118 – 131.

Tjay, T.H. dan Kirana, R. (2002). Obat-Obat Penting. Edisi Kelima. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo. Hal: 296, 309, 313.

The USP Convention. (2009). The United States Pharmacopoeia 32-The National Formulatory 27.Rockville: The United States Pharmacopoeial Convention. Hal.1199 – 1200, 1922 – 1923.

Villanova. J.C.O., Ayres, E., Carvalho, S.M., Patricio, P.S., Pereira, F.V., dan Orefice, R.L. (2011). Pharmaceutical Acrylic Beads Obtained By Suspension Polymerization Containing Cellulose Nanowhiskers As Excipient For Drug Delivery. European Journal of Pharmaceutical Science. 42. Hal: 406 – 415.

Voight, R. (1994). Buku Pelajaran Teknologi Farmasi. Penerjemah: Soendani Noerono. Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Hal. 221-222.

Wegener, D. (1985). Wood: Kimia, Ultrastruktur, Reaksi-reaksi. Yogyakarta: Gadjah Mada University. Hal. 43 – 46.

Yanuar, A., Rosmalasari, E., dan Effionora, A. (2003). Preparasi dan Karakterisasi Selulosa Mikrokristal dari Nata De Coco untuk Bahan Pembantu Pembawa Tablet. Istecs Journal. 4: 71 – 78.

Yu, M., Yang, R., Huang, L, Cao, X., Yang, F., dan Liu, D. (2012). Preparation and Characterization of Bamboo Nanocrystalline Cellulose. BioResource. 7(2): 1802-1812.

Zhang, I., Gu, F.X., Chan, J.M., Wang, A.Z., Langer, R.S., dan Farokhzad, O.C. (2008). Nanoparticles in Medicine: Therapeutic Applications and Development. Clinical Pharmacology & Therapeutics. 83 (5): 761-765. Zoppe, J.O., Peresin, M.S., Habibi, Y., Venditti, R.A., dan Rojas, O.J. (2009).

Reinforcing Poly(ε-caprolactone) Nanofibers with Cellulose Nanocrystals. ACS Applied Materials and Interfaces. 1(9): 1996-2004.

Zugenmaier, P. (2008). Crystalline Cellulose and Derivatives. Heidelberg: Springer-Verlag. Hal. 2, 7-8.

Pembuatan dan Karakterisasi Selulosa Mikrokristal dan Nanokristal Tandan Aren (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.) dan Penggunaannya sebagai Eksipien dalam Tablet Natrium Diklofenak

LAPORAN PENELITIAN

Dana Masyarakat Lembaga Peneliian USU

Bio- nanokomposite Sellulosa Bakteri/Mater-Bi

Saharman Gea, PhD

S SUMATERA UTARA

MED

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI SELULOSA

MIKROKRISTAL DAN NANOKRISTAL TANDAN AREN

(

Arenga pinnata

(Wurmb) Merr.) DAN PENGGUNAANNYA

SEBAGAI EKSIPIEN DALAM TABLET

NATRIUM DIKLOFENAK

DISERTASI

SUMAIYAH

NIM 098116004

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI SELULOSA

MIKROKRISTAL DAN NANOKRISTAL TANDAN AREN

(

Arenga pinnata

(Wurmb) Merr.) DAN PENGGUNAANNYA

SEBAGAI EKSIPIEN DALAM TABLET

NATRIUM DIKLOFENAK

DISERTASI

Oleh:

SUMAIYAH

NIM 098116004

Parts

Dokumen yang terkait

Inventarisasi dan Pemanfaatan Aren (Arenga pinnata Merr) oleh Masyarakat Sekitar Hutan (Studi Kasus Desa Sihombu, Kecamatan Tarabintang,

Respon Pertumbuhan Bibit Aren ( Arenga pinnata Merr.)Terhadap Pemberian Pupuk Organik Cair

Analisis Keragaman Genetik Tanaman Aren (Arenga pinnata Merr) di Tapanuli Selatan dengan Menggunakan Marka RAPD (Random Amlpified Polymorphic DNA)

Respon perkecambahan biji aren (Arenga pinnata) terhadap lama perendaman dengan asam nitrat (HNO3)

Berbagai Metode Pemecahan Dormansi Biji Aren ( Arenga pinnata Merr. )

Prototype Parquet Dari Limbah Batang Aren Arenga pinnata (Wurmb) Merrill

Aren (Arenga Pinnata)

Isolasi dan Karakteristik Selulosa Mikrokristal dari Tandan Aren (Arenga pinnata (Wurmb.) Merr.)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Selulosa 2.1.1 Struktur Selulosa - Pembuatan dan Karakterisasi Selulosa Mikrokristal dan Nanokristal Tandan Aren (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.) dan Penggunaannya sebagai Eksipien dalam Tablet Natrium Diklofenak

BAB I PENDAHULUAN - Pembuatan dan Karakterisasi Selulosa Mikrokristal dan Nanokristal Tandan Aren (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.) dan Penggunaannya sebagai Eksipien dalam Tablet Natrium Diklofenak

Dokumen yang Anda mencari sudah siap untuk unduhkan