FORMULASI NANOPARTIKEL INSULIN MENGGUNAKAN KITOSAN BOBOT MOLEKUL SEDANG DAN KARAGINAN DENGAN TEKNIK GELASI IONIK

VIDDY AGUSTIAN ROSYIDI, Dr. T.N. Sifullah Sulaiman, M.Si., Apt., Dr.rer.nat. Ronny Martien, M.Si.

2015 | Tesis | S2 Ilmu Farmasi

Insulin tidak memiliki efek hipoglikemik yang signifikan ketika diberikan secara peroral dikarenakan insulin mengalami inaktivasi dalam saluran gastrointestinal. Salah satu upaya untuk melindungi insulin dari inaktivasi gastrointestinal adalah dengan membuat enkapsulasi nanopartikel menggunakan polimer. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh formula optimum nanopartikel insulin hasil gelasi ionik antara kitosan BM sedang dengan karaginan. Empat formula nanopartikel insulin dibuat untuk optimasi formula optimummelalui desain faktorial 2 pangkat 2 menggunakan perangkat lunak Design Expert 7.1.5 dengan respon yang diukur adalah Entrapment Efficiency (EE), diameter partikel, dan Polydispersity Index (PI). Formula optimum dikarakterisasi meliputi morfologi partikel, potensial zeta, FTIR, serta uji pelepasan in-vitro pada media dapar HCl pH 1,2 dan PBS pH 6,8. Hasil optimasi memberikan proporsi formula optimum yang diperoleh yaitu pada konsentrasi polimer kitosan BM sedang 0,1% dan karaginan 0,01% dengan perbandingan volume 1:1. Formula optimum yang terpilih memiliki nilai EE 46,07± 1,09 %; diameter partikel 176,1± 5,72; PI 0,348±0,03 , dan potensial zeta +38,8 mV. Pengamatan TEM terhadap formula optimum menunjukkan bahwa telah terbentuk nanopartikel uniform dengan bentuk mendekati sferis dan tidak terjadi agregasi. Analisis spektra FTIR menunjukkan bahwa telah terjadi interaksi antara gugus amina dari kitosan dan insulin dengan gugus ester sulfat dari karaginan pada pembentukan nanopartikel insulin. Berdasarkan uji pelepasan, diusulkan bahwa pelepasan insulin dari nanopartikel pada media dapar HCl pH 1,2 dan PBS pH 6,8 mengikuti model kinetika pelepasan Korsmeyer-Peppas dengan mekanisme pelepasan difusi Fickian.

Insulin does not have a significant hypoglycemic effect when orally administered because insulin is inactivated in the gastrointestinal tract. One of the efforts to protect the insulin from gastrointestinal inactivation is to make nanoparticle encapsulation using biopolymers.This study was aims to optimize and formulate insulin-loaded nanoparticles by ionic gelation between chitosan medium molecular weight (MMW) with carrageenan. Four formulas insulin-loaded nanoparticles were made for formula optimization through 2 squared factorial design using Design Expert 7.1.5 with the measured responses were entrapment efficiency (EE), particles diameter, and polydispersity index (PI). Obtained optimum formula was characterized for surface particle morphology, zeta potential, FTIR spectra, as well as in-vitro release study in HCl buffer pH 1,2 and PBS pH 6,8. Formula optimum was obtained at proportions of 0,1% chitosan MMW and carrageenan 0,01% with a volume ratio of 1: 1. The selected optimum formula has 46,07 ± 1,09 %EE;176,1 ± 5,72 nm particle diameter; 0,348 ±0,03 PI; and + 38,8 mV zeta potential.TEM microphotograph show that the optimum formula has been formed nanoparticles with a uniform spherical-like shape and there was no aggregation. FTIR spectra analysis indicates that there has been interaction between amine group of chitosan and insulin with sulphate ester group of carrageenan on the formation of insulin nanoparticles. Based on the release study, it was proposed that the release of insulin from nanoparticles in HCl buffer pH 1,2 and PBS pH 6,8 following the Korsmeyer-Peppas release kinetics model with Fickian diffusion mechanism.

Kata Kunci : nanopartikel, insulin, kitosan BM sedang, karaginan, gelasi ionik