Optimasi Kecepatan dan Lama Pengadukan dalam Preparasi Mucoadhesive Microspheres Metformin Hidroklorida Menggunakan Polimer Carbopol dan Etil Selulsa

Abstract

Metformin hidroklorida merupakan antihiperglikemik golongan biguanida yang digunakan untuk pengelolaan diabetes melitus tipe 2 dengan menurunkan produksi glukosa hepatik, menurunkan penyerapan glukosa usus, serta meningkatkan sentivitas insulin dalam pemanfaatan glukosa perifer. Dosis lazim obat ini yaitu 500 mg 2-3 kali sehari atau 850 mg 1-2 kali sehari (Cetin dan Sahin, 2016). Metformin hidroklorida memiliki kelarutan yang tinggi namun permeabilitasnya rendah (BCS kelas 3) dan diserap terutama melalui lambung hingga usus kecil bagian atas dengan bioavailabilitas yang relatif rendah (50-60%) serta waktu paruh biologis yang singkat (0,9-2,6 jam) sehingga sering diberikan untuk mempertahankan kadar terapeutik. Penggunaan berulang pada dosis tinggi dari obat ini dapat menurunkan kepatuhan pasien dan/atau meningkatkan kejadian efek samping seperti diare, mual, muntah, anoreksia, gangguan pengecapan, serta yang fatal yaitu asidosis laktat (Sweetman, 2011). Penyerapan metformin hidroklorida yang tidak lengkap dapat ditingkatkan menggunakan pendekatan Gastro Retentive Drug Delivery System (GRDDS) melalui mekanisme kombinasi mucoadhesive microspheres sehingga waktu tinggal dari obat dapat ditingkatkan dan pelepasannya dapat dikontrol. Microspheres merupakan sistem pembawa obat berbentuk bola matriks yang berukuran 1-1000 µm. Sistem microspheres dengan matriks yang stabil, dapat tersebar secara merata pada membran penyerap dan akan mengontrol laju pelepasan. Polimer mucoadhesive diformulasikan untuk mempertahankan obat di situs target lebih lama karena melekat pada permukaan sel epitel lambung (mukosa). Mucoadhesive microspheres diharapkan meningkatkan bioavailabilitas dari metformin hidroklorida sehingga dapat mengurangi frekuensi pemberian dosis serta meminimalkan resiko efek samping (Vaidya dkk., 2009). Pada penelitian ini dilakukan optimasi kecepatan dan lama pengadukan pada mixer four blades propeller dalam preparasi mucoadhesive microspheres metformin hidroklorida menggunakan teknik solvent evaporation. Preparasi diawali dengan menyiapkan fase internal, yaitu mendispersikan etil selulosa sebagai polimer matriks ke dalam aseton dan ditambahkan campuran metformin hidroklorida serta carbopol sebagai polimer mucoadhesive. Fase internal diemulsikan pada parafin cair dan span 80 sebagai fase eksternal dengan kecepatan dan lama pengadukan yang bervariasi. Sistem emulsi yang telah menguap lalu disaring, dicuci dan dikeringkan untuk didapatkan butiran serbuk mucoadhesive microspheres. Penelitian bertujuan untuk mengetahui formula optimum mucoadhesive microspheres pada faktor kecepatan dan lama pengadukan beserta interaksinya terhadap respon ukuran partikel, entrapment efficiency, dan kekuatan mucoadhesive. Formula optimum terpilih melalui desain faktorial kemudian dilakukan verifikasi menggunakan uji-t dan dikarakterisasi berupa yield, drug loading, analisis FT-IR, SEM, profil disolusi, serta kinetika pelepasan. Hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa meningkatnya faktor kecepatan pengadukan dapat meningkatkan respon entrapment efficiency dan kekuatan mucoadhesive serta menurunkan ukuran partikel, sedangkan semakin lama pengadukan dapat menurunkan entrapment efficiency, kekuatan mucoadhesive, dan ukuran partikel. Formula optimum mucoadhesive microspheres metformin hidroklorida terpilih yaitu dengan kecepatan pengadukan 1200 rpm selama 45 menit yang menghasilkan ukuran partikel sebesar 295,62 µm, persen entrapment efficiency sebesar 90,26%, kekuatan mucoadhesive sebesar 86%, nilai yield dan drug loading berturut-turut sebesar 84,53% dan 35,70%. Hasil analisis FT-IR menunjukkan tidak terdapat perubahan gugus fungsi spesifik dari metformin hidroklorida setelah dipreparasi menjadi mucoadhesive microspheres. Analisis SEM menunjukkan bentuk yang sferis dan terpisah dengan permukaan yang relatif halus dan berpori. Metformin hidroklorida terlarut tidak kurang dari 70% dari jumlah yang tertera pada etiket, yaitu 93,505% pada menit ke-480 dengan kinetika pelepasan obat mengikuti model Korsmeyer-Peppas melalui mekanisme difusi dan erosi pada hukum anomali non-Fickian.