Solidifikasi Self Microemulsifying Drug Delivery System (SMEDDS) Pioglitazon Menggunakan D-Manitol Sebagai Solid Carrier

Yossi Nugroho Dewitra, Dr. apt. Nindya Kusumorini, S.Farm.

2026 | Skripsi | FARMASI

Pioglitazon merupakan obat antidiabetik golongan tiazolidinedion yang bekerja sebagai agonis reseptor PPAR-? untuk meningkatkan sensitivitas insulin pada penderita diabetes melitus tipe 2. Namun, pioglitazon termasuk dalam Biopharmaceutical Classification System (BCS) kelas II sehingga memiliki kelarutan air yang rendah. Salah satu pendekatan untuk mengatasi keterbatasan tersebut adalah sistem penghantaran obat berbasis solid self-microemulsifying drug delivery system (S-SMEDDS). Penelitian ini bertujuan menentukan rasio terbaik antara L-SMEDDS dan D-manitol sebagai solid carrier yang menghasilkan karakteristik fisik serbuk S-SMEDDS terbaik serta mengkarakterisasi sistem yang dihasilkan.

Proses pembuatan S-SMEDDS dilakukan dengan mencampurkan L-SMEDDS dan D-manitol pada rasio solid carrier:L-SMEDDS 2:1, 2:2, 2:3, kemudian disolidifikasi menggunakan metode spray drying dan physical mixing untuk menghasilkan serbuk kering. Evaluasi dilakukan melalui pengamatan karakteristik fisik serbuk meliputi homogenitas, penggumpalan, dan sifat free flowing. Formula terbaik selanjutnya dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Powder X-ray Diffraction (PXRD), dan Differential Scanning Calorimetry (DSC) untuk mengevaluasi morfologi, interaksi kimia, kristalinitas, dan sifat termal sistem.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa rasio D-manitol sebesar 2:1 yang disolidifikasi menggunakan metode spray drying menghasilkan karakteristik fisik serbuk terbaik, ditandai dengan serbuk yang kering, homogen, tidak mengalami penggumpalan, dan bersifat free flowing. Karakterisasi SEM menunjukkan pioglitazon termuat dalam sistem dan teradsorpsi pada D-manitol, FTIR mengindikasikan adanya interaksi ikatan hidrogen antara pioglitazon dan D-manitol tanpa pembentukan ikatan kimia baru, PXRD menunjukkan penurunan kristalinitas pioglitazon dengan dominasi kristalinitas D-manitol, dan DSC menunjukkan hilangnya puncak leleh pioglitazon yang menandakan termuatnya pioglitazon dalam D-manitol. Dengan demikian, rasio D-manitol sebesar 2:1 dengan metode spray drying dapat ditetapkan sebagai formula optimum berdasarkan karakteristik fisik serbuk dan hasil karakterisasi yang diperoleh.

Pioglitazone is a thiazolidinedione-class antidiabetic drug that acts as a PPAR-? receptor agonist to improve insulin sensitivity in patients with type 2 diabetes mellitus. However, pioglitazone is classified as Class II in the Biopharmaceutical Classification System (BCS), meaning it has low water solubility. One approach to address this limitation is a solid self-microemulsifying drug delivery system (S-SMEDDS). This study aims to determine the optimal ratio of L-SMEDDS to D-mannitol as a solid carrier that yields the best physical characteristics of the S-SMEDDS powder and to characterize the resulting system.

The S-SMEDDS preparation process involved mixing L-SMEDDS and D-mannitol at solid carrier:L-SMEDDS ratios of 2:1, 2:2, and 2:3, followed by solidification using spray drying and physical mixing to produce a dry powder. Evaluation was conducted by observing the powder’s physical characteristics, including homogeneity, agglomeration, and free-flowing properties. The optimal formulation was subsequently characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Powder X-ray Diffraction (PXRD), and Differential Scanning Calorimetry (DSC) to evaluate the morphology, chemical interactions, crystallinity, and thermal properties of the system.

The results of the study showed that a D-mannitol ratio of 2:1, solidified using the spray-drying method, produced the best physical characteristics of the powder, characterized by a dry, homogeneous powder that did not clump and was free-flowing. SEM characterization showed that pioglitazone was incorporated into the system and adsorbed onto D-mannitol. FTIR indicated the presence of hydrogen bonding interactions between pioglitazone and D-mannitol without the formation of new chemical bonds, PXRD showed a decrease in pioglitazone crystallinity with a predominance of D-mannitol crystallinity, and DSC showed the disappearance of the pioglitazone melting peak, indicating that pioglitazone is incorporated into D-mannitol. Thus, a D-mannitol ratio of 2:1 using the spray-drying method can be established as the optimal formulation based on the physical characteristics of the powder and the characterization results obtained.

Kata Kunci : Pioglitazon, D-manitol, spray drying, solid SMEDDS, karakterisasi