Optimasi Formula Hard Capsule Berbasis Konjak Glukomanan dan Karagenan
Date
2024Author
Herman, Winda
Sunarti, Titi Candra
Raharja, Sapta
Syamsu, Khaswar
Metadata
Show full item recordAbstract
Konjak glukomanan memiliki keunggulan sebagai bahan pembentuk gel
dan lapisan film berbasis biopolimer, sehingga berpotensi untuk dikembangkan
sebagai bahan substitusi gelatin pada pembuatan hard capsule. Penelitian ini
bertujuan untuk merancang kondisi optimum dari formula hard capsule berbasis
konjak glukomanan dan karagenan. Metode yang digunakan yaitu Response
Surface Methodology (RSM), model Box-Behnken Design (BBD) pada program
design expert 13.0. Variabel faktor yang dianalisis adalah rasio konjak
glukomanan (X1), karagenan (X2) dan gliserol (X3) dengan variabel respon yaitu
kadar air kapsul dan disintegrasi kapsul. Uji pendukung lainnya yaitu spesifikasi
hard capsule dan kinerja disolusi obat yang dikemas oleh hard capsule dari
kondisi optimum. Kondisi optimum yang direkomendasikan RSM dari hasil
optimasi formula yaitu konjac glukomanan 2,84%, karagenan 1,81% dan gliserol
0,11% dengan tingkat desirability 0,910% atau setara dengan 91%. Setelah
dilakukan uji validasi diperoleh kadar air kapsul 7,23% dan disintegrasi kapsul
10,35 menit. Hasil validasi kondisi optimum yang direkomendasikan terhadap
nilai respon yang didapatkan sudah sesuai dengan target yaitu sebesar 91%.
Penampakan hard capsule kombinasi konjak glukomanan dan karagenan
memiliki warna bening agak keruh, terdapat bintik-bintik butiran konjak
glukomanan yang belum larut sempurna dan juga terdapat gelembung udara
(Bubble) yang terperangkap didalam larutan hard capsule pada saat pencetakan
sehingga menyebabkan permukaan hard capsule tidak terlihat mulus. Meskipun
penampakan permukaan kapsul yang dihasilkan mempengaruhi daya tarik secara
estetika, tetapi tidak mempengaruhi hard capsule secara fungsional dalam
penghantaran obat. Kinerja drug delivery system dalam penelitian ini dirpengaruhi
oleh spesifikasi pada hard capsule, dimana ketebalan kapsul yang rendah dapat
mempercepat waktu disintegrasi kapsul sehingga obat dapat dilepaskan dalam
waktu singkat. Hasil pengujian menunjukkan waktu pecah kapsul berkisar antara
2-7 menit, kemudian obat dilepaskan 80% dalam waktu 6-12 menit dan
eritromisin stearat dalam kapsul terdisolusi sebesar 49,19% dalam waktu 120
menit, nilai ini masih rendah dari standar farmakope Indonesia dimana eritromisin
stearat harus larut tidak kurang dari 75% dalam waktu 120 menit pada jumlah
etiket yang tertera. Pada penelitian ini pemodelan kinetika disolusi dilakukan
untuk menggambarkan laju pelepasan obat dan model pelepasannya. Model
kinetika Higuchi menggambarkan disolusi eritromisin stearat terbaik dari model
lainnya. Model kinetika Higuchi memberikan nilai Rsqr adj dan MSC terbesar,
serta nilai AIC dan MSE terkecil dari model kinetik lainnya. Kinetika pelepasan
obat higuchi menjelaskan pelepasan obat sebagai proses difusi melalui bahan
penghalang atau matriks. Model ini termasuk pelepasan obat yang semakin lama
zat aktifnya akan dilepaskan dengan kecepatan rendah.
Kata kunci: hard capsule, karagenan, konjak glukomanan, optimasi formula Konjac glucomannan has advantages as a gelling material and biopolymer based film layer, so it has the potential to be developed as a gelatin substitution
material in manufacture of hard capsules. This study aims to design optimal
conditions from hard capsule formulas based on konjac glucomannan and
carrageenan. The method used is the Response Surface Methodology (RSM) of
the Box-Behnken Design (BBD) model in Design Expert 13.0 program. The
factor variables analyzed were the ratio of glucomannan (X1), carrageenan (X2)
and glycerol (X3) with response variables is capsule moisture content and capsule
disintegration. Other supporting tests are the specifications of the hard capsule and
the performance of the drug solution packaged by the hard capsule from the
optimum condition. The optimum conditions recommended by RSM from the
formula optimization results are konjac glucomannan 2.84%, carrageenan 1.81%
and glycerol 0.11% with a desirability of 0.910% or equivalent to 91%. After the
validation test, the capsule moisture content was 7.23% and the capsule
disintegration was 10.35 minutes. The results of the validation of the optimum
conditions recommended for the response value obtained are in accordance with
the target, which is 91%.
The appearance of the hard capsule combined with glucomannan, and
carrageenan has a slightly cloudy clear color, there are spots of glucomannan
konjac granules that have not completely dissolved and there are also air bubbles
trapped in the hard capsule solution during printing so that the surface of the hard
capsule does not look smooth. Although the appearance of the resulting capsule
surface affects the aesthetic appeal, it does not affect the hard capsule functionally
in drug delivery. The performance of the drug delivery system in this study is
affected by the specifications on the hard capsule, where the low thickness of the
capsule can accelerate the disintegration time of the capsule so that the drug can
be released in a short time. The test results showed that the capsule burst time
ranged from 2-7 minutes, then the drug was released 80% within 6-12 minutes
and erythromycin stearate in capsules was dissolved by 49.19% within 120
minutes, this value is still lower than the Indonesian pharmacopoeia standard
where erythromycin stearate must dissolve no less than 75% within 120 minutes
at the amount of etiquette listed.
In this study, kinetic modelling was carried out to describe the drug release
rate and its release model. Higuchi's kinetic model depicts the best erythromycin
stearate solution of any other model. Higuchi kinetics models provide the largest
Rsqr adj and MSC values, as well as the smallest AIC and MSE values of the
other kinetic models. Higuchi drug release kinetics describes drug release as the
process of diffusion through a barrier or matrix. This model includes the release of
drugs that the longer the active substance will be released at a low rate.
Keywords: carrageenan, hard capsule, konjak glucomannan, optimization formula.
Collections
- MT - Agriculture Technology [2271]