SEMINAR PROPOSAL PENELITIAN
OPTIMASI FORMULA TABLET GASTRORETENTIF MUKOADHESIF LEVOFLOKSASIN MENGGUNAKAN KOMBINASI MATRIKS HPMC K100M DAN XANTHAN GUM Aya Shofia 15/377403/FA/10371
Latar Belakang Tablet konvensional LEVOFLOKSASIN
Memiliki aktivitas melawan Helicobacter pylori.
(Antos dkk., 2006; Ansel, 2011; Swarbrick, 2007)
•
• •
Waktu kontak dengan mukosa lambung relatif singkat Frekuensi penggunaan lebih sering Efek sistemik
Gastroretentif mukoadhesif •
• •
Waktu kontak dengan lapisan lambung relatif lebih lama Frekuensi penggunaan lebih sedikit Efek lokal
2
Rumusan Masalah
1 2
Berapakah konsentrasi optimum komposisi bahan matriks HPMC K100M dan xanthan gum yang dibutuhkan untuk membuat tablet gastroretentif mukoadhesif levofloksasin?
Bagaimana pengaruh kombinasi HPMC K100M dan xanthan gum sebagai matriks tablet gastroretentif mukoadhesif levofloksasin terhadap sifat fisik dan pelepasan obatnya?
3
Tinjauan Pustaka Tidak toksik
1
Memiliki bobot molekul yang tinggi
KARAKTER POLIMER GASTRORETENTIF MUKOADHESIF
5
4
2
Membentuk ikatan hidrogen yang kuat.
3
Mampu terhidrasi dengan baik
Memiliki muatan anionik (Kavitha dkk., 2011)
4
Xanthan gum • Polisakarida hidrofilik anionik • Stabil pada pH asam hingga basa • Mengontrol initial burst release • Membentuk gel yang lemah • Tidak mampu mempertahankan integritas matriks • Penggunaannya sebagai matriks pelepasan obat diperlambat pada rentang 20% – 60% b/b
Struktur molekul xanthan gum (Bhardwaj, 2000; Gohel dkk., 2009; Mughal, 2011 )
5
HPMC K100M
Struktur molekul HPMC
• Hidrofilik
• Pembentuk gel yang kuat. • Mampu mempertahankan integritas matriks. • Tidak mengontrol initial burst release.
• Non ionik
• Dalam kombinasinya dengan xanthan gum akan meningkatkatkan kemampuan mukoadhesi dan mengontrol pelepasan obat.
• Pada konsentrasi 10-80 % b/b digunakan sebagai matriks pelepasan obat diperlambat. • Dalam kombinasi dengan xanthan gum, rentang konsentrasi 10 – 30% b/b digunakan sebagai matriks pelepasan obat diperlambat.
(Gohel dkk., 2009; Rowe, 2009; Palla-papavlu dkk., 2014)
6
Hipotesis 1
Komposisi matriks dengan konsentrasi HPMC K100M 10 – 30 % b/b dan xanthan gum dengan konsentrasi 20 – 40 % b/b dari total bobot tablet dapat menghasilkan formula optimum tablet gastroretentif mukoadhesif levofloksasin.
2
HPMC K100M akan meningkatkan kerapuhan tablet dan menurunkan kekerasan tablet. Sedangkan xanthan gum
akan meningkatkan swelling index dan kekerasan tablet. Kombinasi
keduanya
akan
meningkatkan
daya
mukoadhesif dan mengontrol pelepasan obatnya. 7
Variabel penelitian VARIABEL BEBAS
• Konsentrasi HPMC K100M • Konsentrasi xanthan gum
VARIABEL TERKENDALI • Kecepatan dan lama pencampuran • Jumlah pengikat granul • Suhu dan waktu pengeringan granul • Ukuran ayakan • Skala punch • Volume cairan medium disolusi.
VARIABEL TERGANTUNG • Sifat Fisik Tablet: 1. Keragaman bobot 2. Kekerasan Tablet 3. Kerapuhan Tablet
4. Swelling Index 5. Daya Mukoadhesif • Disolusi 8
Rancangan Penelitian Pembuatan tablet formula optimum
Kontrol kualitas
Studi literatur
Formulasi dan pembuatan tablet
Penentuan formula optimum
Analisis data dan kesimpulan 9
Konversi Dosis Dosis konversi pada kelinci: 24 mg
Dosis dasar pada manusia 250 mg levofloksasin = 256 mg levofloksasin hemihidrat
Dosis gastroretentif mukoadhesif: 48 mg
10
Rancangan Optimasi Formula
Menggunakan metode Simplex Lattice Design
Item
Nama Bahan
Kuantitas (mg/tablet) R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
48
48
48
48
48
48
48
37,5
52,5
45
30
60
45
60
2
Levofloksasin 48 hemihidrat Xanthan gum 30
3
HPMC K100M 45
37,5
22,5
30
45
15
30
15
4
Avicel PH 101 25,5
25,5
25,5
25,5
25,5
25,5
25,5
25,5
5
Talk
1,35
1,35
1,35
1,35
1,35
1,35
1,35
1,35
6
Mg stearat
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
7
Etanol 70%
q.s.
q.s.
q.s.
q.s.
q.s.
q.s.
q.s.
q.s.
Total
150
150
150
150
150
150
150
150
1
11
Cara Kerja Pencampuran fase internal
Penimbangan bahan
Pengayakan granul basah
Penambahan etanol 70%
Pengayakan granul kering dan penambahan fase eksternal
Pengeringan granul basah
Pengempaan tablet
Pengujian sifat fisik granul
Kontrol kualitas 12
Kontrol Kualitas dan Analisis Data Keragaman bobot
Kekerasan
Disolusi
Kerapuhan
Penetapan kadar
Swelling index
Verifikasi metode analisis
Daya mukoadhesif
Optimasi formula
13
TERIMA KASIH
14
Daftar pustaka • Alexandra, Claire, Zhen Chew, Tong Fong Lye, Daphne Ang, & Tiing Leong Ang, 2017, The diagnosis and management of H. pylori infection in Singapore, Singapore Med Journal, 58(5): 234-240 • Ansel, H.C., Allen L.V., & Popovich N.G., 2011, Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, 9th Ed., Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore. • Antos, D., Schneider-Brachert, W., Bästlein, E., Hänel, C., Haferland, C., Buchner, M., Meier, E., Trump, F., Stolte, M., & Lehn, N., 2006, 7-Day Triple Therapy of Helicobacter pylori Infection with Levofloxacin, Amoxicillin, and High-dose Esomeprazole in Patients with Known Antimicrobial Sensitivity, Journal of Controlled Release, 11, 39–45 • Bhardwaj, T.R., Kanwar, M., Lal, R., Gupta, A., 2000, Natural Gums and Modified Gums as SustainedRelease Carriers, Drug Development and Industrial Pharmacy, 26(10), 1025 – 1038. • Departemen Kesehatan, 2014, Farmakope Indonesia, Edisi V, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta • Gohel, M.C., Parikh, R.K., Nagori, S.A., dan Jena, D.G., 2009, Fabrication of Modified Release Tablet Formulation of Metoprolol Succinate using Hydroxypropyl Methylcellulose and Xanthan Gum, AAPS PharmSciTech, 10(1). 15
Daftar Pustaka • Kavitha, M.G.K., Kumar, M.R., & Singh, S.J., 2011, Novel Mucoadhesive Polymers – A Review, Journal of Applied Pharmaceutical Science, 1(08). • Mughal, M.A., Iqbal, Z., Neau, S.H., 2011, Guar gum, Xanthan Gum, and HPMC Can Define Release Mechanisms and Sustain Release of Propanolol Hydrochloride, AAPS PharmSciTech, 12(1). • Palla-Papavlu, A., Rusen, L., Dinca, V., Filipescu, M., Lippert, T., & Dinescu, M., 2014, Characterization of Ethylcellulose and Hydroxypropyl Methylcellulose Thin Films Deposited by Matrix-Assisted Pulsed Laser Evaporation, Applied Surface Science, 302, 87–91. • Rowe R. C., Sheskey, P. J., Allen, L. V., Queen, M. E., 2009, Handbook of Pharmaceutical Excipients, Sixth Edition, London: Pharmaceutical Press and American Pharmacists Assosiation, 697-699.
16
Konversi dosis 𝑑𝑜𝑠𝑖𝑠 𝑚𝑎𝑛𝑢𝑠𝑖𝑎 𝑚𝑔
• 𝐴𝐸𝐷 = 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑏𝑎𝑑𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑛𝑢𝑠𝑖𝑎
𝑘𝑔
𝑥 𝐾𝑚
• Keterangan: • AED
= Animal Equivalent Dose
• Dosis manusia
= 256 mg
• Bobot rata-rata manusia
= 60 kg
• Km = faktor korelasi dosis manusia ke kelinci = 3,1 • Sehingga 𝐴𝐸𝐷 =
256 (𝑚𝑔) 60 (𝑘𝑔)
𝑥 3,1 = 13,24 𝑚𝑔/𝑘𝑔
• Bobot rata – rata kelinci
= 1,8 kg
• Dosis dasar kelinci
= 13,24 𝑥 1,8 = 23,83 𝑚𝑔
• Dosis sustained release kelinci
= 2 𝑥 𝑑𝑜𝑠𝑖𝑠 𝑑𝑎𝑠𝑎𝑟 = 2 𝑥 23,83𝑚𝑔 = 47,66 mg ~ 48 mg 17
Levofloksasin
Struktur molekul levofloksasin
• Antibiotik golongan fluorokuinolon. • Tidak higroskopis. • pKa 5,5 • Larut pada pH asam. • Titik leleh 225 – 227 oC • Dosis lazim 250 mg, 500 mg, 750 mg. (Koeppe dkk., 2011)
18
19
20
Kriteria penentuan Respon
Satuan
Goals
Importance
Keragaman bobot
%
minimize
++
Kekerasan
kg/cm2
maximize
++
Kerapuhan
%
minimize
++
Swelling index
%
maximize
+++
Daya mukoadhesif
mN/m
maximize
+++++
Disolusi
%
target
+++++ 21
Kecepatan alir • Granul ditimbang sebanyak 100 gram kemudian dimasukkan pada alat uji kecepatan alir berupa corong yang diberi penutup di bawahnya. • Dibawah corong tersebut terdapat bidang datar untuk menampung granul. • Ditekan tombol start pada alat sehingga penutup akan terbuka dan granul akan turun ke bidang datar dikarenakan gaya gravitasi. • Waktu yang dibutuhkan granul untuk keluar dari corong akan dihitung oleh alat • Uji sifat alir yg baik adalah > 10 gram/detik. 22
Pengetapan • Didapatkan indeks pengetapan dengan rumus
• 𝐼𝑛𝑑𝑒𝑘𝑠 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑒𝑡𝑎𝑝𝑎𝑛 % =
𝑉𝑜−𝑉𝑡 𝑥 𝑉𝑜
100%
23
Uji Daya Serap • Alat uji daya serap dihubungkan dengan neraca yang diatasnya terdapat ampul berisi HCl 0,1 N. • Posisi ampul bersentuhan dengan kapiler yang disambung ke tempat granul. • Granul diletakkan sebanyak 100 mg diatas permukaan tabung alat uji. • Berkurangnya HCl 0,1 N pada vial menunjukkan jumlah medium yg diserap oleh granul. Pengamatan dilakukan hingga menit ke-15. • Daya serap granul = mg/ml. 24
Keragaman Bobot • Ditimbang seksama 10 tablet satu per satu, lalu dihitung jumlah zat aktif dalam tiap tablet, dinyatakan dalam persen jumlah yang tertera pada etiket, lalu dihitung nilai penerimaan • NP = |M− X̅| + ks
25
Kekerasan Tablet • Uji kekerasan dilakukan dengan mengambil 10 tablet dari masing masing formula. Alat yang digunakan adalah hardness tester. • Skala pada alat menunjukkan kekerasan tablet yang dinyatakan dalam satuan kg.
26
Uji Swelling Index • Dilakukan dengan mengambil 3 tablet, diukur bobotnya. • kemudian diletakkan masingmasing tablet pada cawan petri yang telah diisi medium HCl 0,1 N. • diukur bobot tablet yang tela menyerap medium selama interval waktu tertentu 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 270, 300, 360.
27
Uji Daya Lekat Mukoadhesif
Daya Adhesi (N) =
kekuatan 𝑚𝑢𝑐𝑜𝑎𝑑ℎ𝑒𝑠𝑖𝑣𝑒 (𝑔) 1000
𝑥 9,81 (m/s2)
daya adhesi (N)
Kekuatan ikatan (N) = luas permukaan tablet (cm2)
28
Disolusi
29