Eksplorasi Mikrokristal Selulosa Dari Serbuk Kayu Sengon Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & J.W. Grimes Sebagai Eksipien Sediaan Farmasi

INTAN MARTHA CAHYANI, Prof. Dr. apt. Teuku Nanda Saifullah Sulaiman, M.Si; Prof. Dr. rer.nat. apt. RR. Endang Lukitaningsih, M.Si; Dr. apt. Adhyatmika, M.Biotech

2024 | Disertasi | S3 Ilmu Farmasi

Mikrokristal Selulosa (MCC) memiliki fungsi luas sebagai eksipien sediaan farmasi salah satunya adalah filler-binder pada pembuatan tablet karena sifat alir dan kompaktabilitas yang baik. Mikrokristal selulosa merupakan hasil hidrolisis ?-selulosa bahan tanaman berserat. Selulosa merupakan komponen utama penyusun dinding sel tanaman salah satunya pada kayu sengon. Serbuk kayu sengon mengandung selulosa 45,42% sehingga berpotensi menjadi sumber MCC yang menjanjikan sekaligus sebagai upaya peningkatan manfaat dan nilai ekonomi limbah industri kayu. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui kondisi optimal delignifikasi dan proses hidrolisis sehingga menghasilkan MCC dengan karakteristik sesuai standar kualitas eksipien sediaan farmasi serta aplikasinya pada tablet.
Optimasi konsentrasi larutan NaOH 2-10?n perbandingan pelarut 1:10-1:80 pada delignifikasi serbuk kayu sengon dengan parameter konsentrasi hemiselulosa, selulosa dan lignin. Hidrolisis ?-selulosa dari serbuk kayu sengon dilakukan menggunakan HCl untuk mendapatkan MCC. Karakterisasi MCC meliputi sifat fisika kimia, mekanis dan mikrobiologi serta analisis instrumen menggunakan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscope (SEM), X–Ray Diffractometer (XRD), Particle Size Analyzer (PSA) dan Differential Scanning Calorimetry (DSC) dengan Avicel PH 102 sebagai pembanding komersial. Pada tahap formulasi tablet cetak langsung digunakan asetosal dan vitamin C sebagai model obat. Tablet yang diperoleh dilakukan uji karakteristik fisik, keseragaman sediaan dan uji disolusi.
Hasil menunjukkan kondisi optimal delignifikasi serbuk kayu sengon menggunakan NaOH 2% (1: 19,20) suhu 50?C selama 30 menit dengan prediksi konsentrasi hemiselulosa 8,01%, selulosa 52,49?n lignin 22,2% yang tidak berbeda signifikan dengan hasil observasi (P>0,05). Pada tahap hidrolisis digunakan HCl 4N (1:40) suhu 80?C selama 4 jam dapat meningkatkan konsentrasi selulosa hingga 85,01%?1,22. Karakteristik fisika kimia, mekanis dan mikrobiologi serta hasil analisis instrumen menunjukkan MCC dari serbuk kayu sengon memiliki kualitas sesuai dengan Avicel PH 102 sebagai pembanding komersial (pharmaceutical grade). Tablet dengan MCC dari serbuk kayu sengon sebagai eksipien menunjukkan hasil semua parameter kualitas memenuhi syarat Farmakope Indonesai edisi VI dengan metode spektrofotometri UV-Vis.

Microcrystalline cellulose (MCC) can be used as an excipient in pharmaceutical dosage form, including as a filler-binder in tablet manufacturing due to its free flowing and compactibility. Sengon wood sawdust contains 45.42?llulose, which could be a promising source of MCC and enhance the utility and economic value of wood waste. This research sought to determine the optimal conditions for delignification and hydrolysis to produce MCC with quality characteristics that comply with pharmaceutical excipient and its application in tablets.
Optimization of delignification from sengon wood sawdust in 2-10% NaOH solution and ratio of 1:10-1:80 used concentration parameters of hemicellulose, cellulose, and lignin. MCC was obtained from sengon wood sawdust by hydrolyzing ?-cellulose using HCl. Characterization of MCC included physicochemical, mechanical and microbiological properties, and instrumental analysis using fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscope (SEM), X–ray diffraction (XRD), particle size analyzer (PSA) and differential scanning calorimetry (DSC) with Avicel PH 102 as the commercial standard. In direct compress tablets formulation, acetosal and vitamin C were used as drug models. The resulting tablets were subjected to physical characteristics, dosage uniformity, and dissolution tests.
The results showed optimal conditions for the delignification of sengon wood sawdust using 2% NaOH (1: 19.20) at a temperature of 50? C for 30 minutes with predicted hemicellulose concentrations of 8.01%, cellulose 52.49%, and lignin 22.2%. There was no significant difference in the observation results (P>0.05). In the hydrolysis, 4N HCl (1:40) at a temperature of 80 ?C for 4 hours could increase cellulose concentration to 85.01%?1.22. Physicochemical, mechanical, and microbiological characteristics, and instrumental analysis showed that MCC from sengon wood sawdust had quality comparable to Avicel PH 102 which is pharmaceutical grade. All quality parameters of MCC tablets using sengon wood sawdust as an excipient met the requirements of the Indonesian Pharmacopoeia 6th edition with the spectrophotometric UV-Vis method.

Kata Kunci : Optimasi delignifikasi, Mikrokristal selulosa, Serbuk kayu sengon, Karakterisasi, Eksipien tablet.