Pembuatan Sediaan Gastroretentif Ranitidin Hidroklorida Sebagai Antiulkus Menggunakan Polimer Alginat-Kitosan
PEMBUATAN SEDIAAN GASTRORETENTIF RANITIDIN HCl
SEBAGAI ANTIULKUS MENGGUNAKAN
POLIMER ALGINAT- KITOSAN
Abstrak
Ranitidin HCl diabsorbsi di lambung dan bagian atas usus halus, memiliki waktu
paruh yang singkat, dan bioavailabilitas yang rendah, sehingga pengobatan ulkus
lambung dengan sediaan ranitidin HCl konvensional adalah kurang efektif.
Dengan demikian, perlu dikembangkan sediaan ranitidin HCl yang lebih efektif
untuk meningkatkan efek terapi dari ranitidin HCl. Tujuan penelitian adalah untuk
mengembangkan sistem penghantaran obat gastrotetentif dari ranitidin HCl
menggunakan polimer alginat dan kitosan yang dapat bertahan lebih lama dalam
lambung yang melepaskan ranitidin HCl secara sustained release dan memberikan
efek anti ulkus yang lebih efektif. Sediaan dibuat dalam bentuk matriks sferis
menggunakan variasi rasio polimer alginat dan kitosan. Pelepasan obat dan daya
swelling diuji dengan alat uji disolusi metode dayung dalam medium cairan
lambung buatan pH 1,2. Kadar ranitidin HCl diukur menggunakan
spektrofotometer ultra violet pada panjang gelombang 224,6 nm. Morfologi
permukaan sediaan diperiksa dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan
Transmision Electron Microscopy (TEM). Interaksi alginat dan kitosan diuji
dengan Fourier Transform Infrared (FTIR), Differential Scanning Colorimetric
(DSC) dan pengukuran konduktivitas. Uji mukoadhesif sediaan dilakukan secara
in vitro dengan DuNouy tensiometer menggunakan lambung hewan percobaan.
Uji gastrorerentif dilakukan pada hewan percobaan. Efek antiulkus sediaan
dievaluasi dengan model induksi ulkus dengan pylorus ligation dan model induksi
ulkus dengan HCl. Jumlah asam bebas dan asam total, pH, volume cairan
lambung, indeks ulkus, efek proteksi dan kuratif ulkus ditentukan, selanjutnya
dilakukan pengamatan makroskopis dan histopatologi dari lambung. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa sediaan gastroretentif ranitidin HCl yang dibuat
dengan alginat dan kitosan (1:1) menunjukkan sifat-sifat
swelling dan
mukoadhesif paling besar, konduktivitas paling kecil. Sediaan menunjukkan
pelepasan ranitidin HCl yang sustained release dan bertahan dalam lambung
selama 12-24 jam. Pelepasan ranitidin HCl mengikuti model Higuchi dan
mekanisme pelepasan adalah anomalous transport. Hasil analisis FTIR dan DSC
menunjukkan ada interaksi antara alginat dan kitosan membentuk kompleks
alginat-kitosan tetapi tidak ada interaksi antara ranitidin HCl dan matriks alginatkitosan. Uji efek antiulkus dengan model pylorus ligation menunjukkan sediaan
menaikan pH dan mengurangi jumlah asam bebas, asam total, cairan lambung,
jumlah ulkus lebih efektif daripada tablet ranitidin HCl konvensional. Uji efek
antiulkus model induksi dengan HCl menunjukkan bahwa sediaan gastroretentif
ranitidin HCl (alginat-kitosan 1:1) lebih cepat menyembuhkan ulkus dibandingkan
dengan tablet ranitidin HCl konvensional. Hasil penelitian ini menyimpulkan
bahwa sediaan gastroretentif bentuk matriks sferis alginat-kitosan 1:1 yang
mengandung ranitidin HCl potensial digunakan sebagai obat anti ulkus yang
lebih efektif.
Kata Kunci: Ranitidin HCl, alginat, kitosan, sustained release, gastroretentif
ix
PREPARATION OF RANITIDINE HYDROCHLORIDE
GASTRORETENTIVE DOSAGE FORM AS ANTIULCER USING
ALGINATE-CHITOSAN POLYMER
Abstract
Ranitidine HCl is absorbed in stomach and the initial part of the small intestine,
and has short biological half life and poor bioavailability, hence, the treatment of
gastric ulcus with ranitidine HCl conventional dosage form is less effective.
Therefore, it is necessary to develop the preparation of ranitidine HCl dosage
form to improve the therapeutic effect of ranitidine HCl. The aim of this study
was to develop a gastroretentive drug delivery system of ranitidine HCl using
alginate and chitosan polymer that could be retained for longer time in stomach,
gave a sustained release of ranitidine HCl, and more effective antiulcer. The
spherical matrices gastroretentive of ranitidine HCl were prepared using various
ratio of alginate and chitosan polymers. The release of drug and swelling degree
were tested by paddle method dissolution tester in simulated gastric fluid pH 1.2.
The amount of ranitidine HCl released was measured using spectrophotometer
ultraviolet at 224,6 nm. The surface morphology of the spherical matrices was
determined by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmision Electron
Microscoy (TEM). Interaction of Alginate and chitosan was evaluated by FTIR
spectroscopy, Differential Scanning Colorimetric (DSC) thermal and conductivity
measurement. In vitro Mucoadhesive test of the preparation performed by using
DuNouy tensiometer using animal gastric mucosa. Gastroretentif test conducted in
experimental animal. Antiulcer effect of the preparation was evaluated by pylorus
ligation and HCl ulcer induction model. The amount of free acid and total acid,
pH, gastric fluid volume, ulcer index, protective and curative effect of ulcer were
determined, then stomach macroscopic and histopathology were observed. The
results showed that the ranitidine HCl gastroretentive preparations made with
alginate and chitosan (1:1) showed the greatest swelling and mucoadhesive
properties, and lowest conductivity. The preparation showed that the release of
ranitidine HCl was sustained release and retained in the stomach for 12-24 hours.
The release of ranitidine HCl followed the Higuchi model and the mechanism of
drug release was anomalous transport. Results of FTIR and DSC analysis showed
there was an interaction between alginate and chitosan but there was no
interaction between ranitidine HCl and matrix of alginate-chitosan. Antiulkus
effect evaluation with pylorus ligation model showed the preparation increase pH
and decrease the amount of free acid, total acid, gastric fluid, and the ulcer index
more effectively than ranitidine HCl conventional tablet. HCl induced ulcer model
test showed that the gastroretentif ranitidine HCl (alginat-kitosan 1:1) preparations
were more quickly heal ulcers as compared to ranitidine HCl conventional tablets.
Results of this study concludes that the preparations of ranitidine HCl
gastroretentif spherical matrices (alginate-chitosan 1:1) potentially be used as an
more effective anti-ulcer drug.
Key Words: gastroretentive, ranitidine HCl, antiulcer, alginate, Chitosan
x
SEBAGAI ANTIULKUS MENGGUNAKAN
POLIMER ALGINAT- KITOSAN
Abstrak
Ranitidin HCl diabsorbsi di lambung dan bagian atas usus halus, memiliki waktu
paruh yang singkat, dan bioavailabilitas yang rendah, sehingga pengobatan ulkus
lambung dengan sediaan ranitidin HCl konvensional adalah kurang efektif.
Dengan demikian, perlu dikembangkan sediaan ranitidin HCl yang lebih efektif
untuk meningkatkan efek terapi dari ranitidin HCl. Tujuan penelitian adalah untuk
mengembangkan sistem penghantaran obat gastrotetentif dari ranitidin HCl
menggunakan polimer alginat dan kitosan yang dapat bertahan lebih lama dalam
lambung yang melepaskan ranitidin HCl secara sustained release dan memberikan
efek anti ulkus yang lebih efektif. Sediaan dibuat dalam bentuk matriks sferis
menggunakan variasi rasio polimer alginat dan kitosan. Pelepasan obat dan daya
swelling diuji dengan alat uji disolusi metode dayung dalam medium cairan
lambung buatan pH 1,2. Kadar ranitidin HCl diukur menggunakan
spektrofotometer ultra violet pada panjang gelombang 224,6 nm. Morfologi
permukaan sediaan diperiksa dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan
Transmision Electron Microscopy (TEM). Interaksi alginat dan kitosan diuji
dengan Fourier Transform Infrared (FTIR), Differential Scanning Colorimetric
(DSC) dan pengukuran konduktivitas. Uji mukoadhesif sediaan dilakukan secara
in vitro dengan DuNouy tensiometer menggunakan lambung hewan percobaan.
Uji gastrorerentif dilakukan pada hewan percobaan. Efek antiulkus sediaan
dievaluasi dengan model induksi ulkus dengan pylorus ligation dan model induksi
ulkus dengan HCl. Jumlah asam bebas dan asam total, pH, volume cairan
lambung, indeks ulkus, efek proteksi dan kuratif ulkus ditentukan, selanjutnya
dilakukan pengamatan makroskopis dan histopatologi dari lambung. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa sediaan gastroretentif ranitidin HCl yang dibuat
dengan alginat dan kitosan (1:1) menunjukkan sifat-sifat
swelling dan
mukoadhesif paling besar, konduktivitas paling kecil. Sediaan menunjukkan
pelepasan ranitidin HCl yang sustained release dan bertahan dalam lambung
selama 12-24 jam. Pelepasan ranitidin HCl mengikuti model Higuchi dan
mekanisme pelepasan adalah anomalous transport. Hasil analisis FTIR dan DSC
menunjukkan ada interaksi antara alginat dan kitosan membentuk kompleks
alginat-kitosan tetapi tidak ada interaksi antara ranitidin HCl dan matriks alginatkitosan. Uji efek antiulkus dengan model pylorus ligation menunjukkan sediaan
menaikan pH dan mengurangi jumlah asam bebas, asam total, cairan lambung,
jumlah ulkus lebih efektif daripada tablet ranitidin HCl konvensional. Uji efek
antiulkus model induksi dengan HCl menunjukkan bahwa sediaan gastroretentif
ranitidin HCl (alginat-kitosan 1:1) lebih cepat menyembuhkan ulkus dibandingkan
dengan tablet ranitidin HCl konvensional. Hasil penelitian ini menyimpulkan
bahwa sediaan gastroretentif bentuk matriks sferis alginat-kitosan 1:1 yang
mengandung ranitidin HCl potensial digunakan sebagai obat anti ulkus yang
lebih efektif.
Kata Kunci: Ranitidin HCl, alginat, kitosan, sustained release, gastroretentif
ix
PREPARATION OF RANITIDINE HYDROCHLORIDE
GASTRORETENTIVE DOSAGE FORM AS ANTIULCER USING
ALGINATE-CHITOSAN POLYMER
Abstract
Ranitidine HCl is absorbed in stomach and the initial part of the small intestine,
and has short biological half life and poor bioavailability, hence, the treatment of
gastric ulcus with ranitidine HCl conventional dosage form is less effective.
Therefore, it is necessary to develop the preparation of ranitidine HCl dosage
form to improve the therapeutic effect of ranitidine HCl. The aim of this study
was to develop a gastroretentive drug delivery system of ranitidine HCl using
alginate and chitosan polymer that could be retained for longer time in stomach,
gave a sustained release of ranitidine HCl, and more effective antiulcer. The
spherical matrices gastroretentive of ranitidine HCl were prepared using various
ratio of alginate and chitosan polymers. The release of drug and swelling degree
were tested by paddle method dissolution tester in simulated gastric fluid pH 1.2.
The amount of ranitidine HCl released was measured using spectrophotometer
ultraviolet at 224,6 nm. The surface morphology of the spherical matrices was
determined by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmision Electron
Microscoy (TEM). Interaction of Alginate and chitosan was evaluated by FTIR
spectroscopy, Differential Scanning Colorimetric (DSC) thermal and conductivity
measurement. In vitro Mucoadhesive test of the preparation performed by using
DuNouy tensiometer using animal gastric mucosa. Gastroretentif test conducted in
experimental animal. Antiulcer effect of the preparation was evaluated by pylorus
ligation and HCl ulcer induction model. The amount of free acid and total acid,
pH, gastric fluid volume, ulcer index, protective and curative effect of ulcer were
determined, then stomach macroscopic and histopathology were observed. The
results showed that the ranitidine HCl gastroretentive preparations made with
alginate and chitosan (1:1) showed the greatest swelling and mucoadhesive
properties, and lowest conductivity. The preparation showed that the release of
ranitidine HCl was sustained release and retained in the stomach for 12-24 hours.
The release of ranitidine HCl followed the Higuchi model and the mechanism of
drug release was anomalous transport. Results of FTIR and DSC analysis showed
there was an interaction between alginate and chitosan but there was no
interaction between ranitidine HCl and matrix of alginate-chitosan. Antiulkus
effect evaluation with pylorus ligation model showed the preparation increase pH
and decrease the amount of free acid, total acid, gastric fluid, and the ulcer index
more effectively than ranitidine HCl conventional tablet. HCl induced ulcer model
test showed that the gastroretentif ranitidine HCl (alginat-kitosan 1:1) preparations
were more quickly heal ulcers as compared to ranitidine HCl conventional tablets.
Results of this study concludes that the preparations of ranitidine HCl
gastroretentif spherical matrices (alginate-chitosan 1:1) potentially be used as an
more effective anti-ulcer drug.
Key Words: gastroretentive, ranitidine HCl, antiulcer, alginate, Chitosan
x