Karakterisasi Padatan Mikrosfer Metformin HCl / Alginat-Ca2+ Paut Silang

Abstract

Telah dilakukan karakterisasi padatan metformin HCl - natrium alginat-Ca²⁺ paut silang untuk memprediksi kemampuannya menahan pelepasan bahan aktif dikaitkan dengan sifat kristalinitas dan higroskopisitasnya. Karakterisasi mikrosfer dilakukan dengan membandingkan mikrosfer berisi metformin HCl (MDM) dengan persen penjeratan bahan aktif tertinggi yang diperoleh dari optimasi formulasi sebelumnya, mikrosfer tanpa metformin HCl (MTM), dan campuran fisik dari natrium alginat dengan metformin HCl (CF). Selanjutnya setiap sampel dibagi menjadi dua kelompok, yaitu kelompok yang disimpan pada desikator dengan RH 75% dan kelompok yang disimpan pada RH 85% selama 72 jam. Karakteristik kristalinitas padatan mikrosfer dikarakterisasi dengan Powder X-Ray Diffractometry (PXRD). Deteksi adanya perubahan struktur dan perubahan gugus hidrat dilakukan dengan Fourier Transform Infra Red Spectroscopy (FTIR). Sedangkan interaksi metformin HCl dengan matriks dan higroskopisitasnya dievaluasi menggunakan Differential Scanning Calorimetry (DSC) dan Thermogravimetric Analysis (TGA). Hasil karakterisasi dengan PXRD menunjukkan MDM memiliki sifat amorf setelah pemautan silang. Hasil FTIR menunjukkan terjadinya perubahan struktur setelah pemautan silang dan kandungan hidrat yang semakin bertambah setelah penyimpanan MDM pada RH 85%. Hasil DSC mengindikasikan terjadinya interaksi higroskopisitas antara metformin HCl dengan matriksnya pada MDM. Kecuali itu ditunjukkan juga higroskopisitas MDM yang tinggi, didukung data TGA yang menunjukkan bahwa MDM sebelum penyimpanan mengandung hidrat sebesar 9,98% sedangkan setelah penyimpanan selama 72 jam pada RH 85% sebesar 54,31%. Dari keseluruhan karakterisasi menunjukkan bahwa MDM memiliki sifat amorf dan higroskopisitas tinggi; yang diduga dapat menyebabkan pelepasan metformin HCl secara cepat dan menyebabkan stabilitas fisik yang kurang baik. Maka, sistem metformin HCl - natrium alginat-Ca2+ paut silang disarankan untuk tidak digunakan sebagai sediaan controlled release.

Kata kunci: mikrosfer, natrium alginat, metformin HCl, analisis padatan.

Abstract

Solid characterization of metformin hydrochloride - sodium alginate cross linked to predict the ability to withstand the release of active ingredients related with crystallinity and hygroscopicity by solid analysis has been done. The characterization was performed by comparing microspheres containing metformin HCl (MDM) that the initial formulation of the study showed the highest percent of active ingredient trapping, microspheres without metformin HCl (MTM) and a physical mixture of sodium alginate and metformin HCl (CF). Subsequently each sample was divided into two groups: the group that is stored in a desicator with RH 75% and 85% RH for 72 hours. Characteristics of the crystallinity of the solid microspheres were characterized by X-Ray Powder Diffractometry (PXRD). Detection of structural and water crystal changes detected by Fourier Transform Infra Red Spectroscopy (FTIR). Then physical interaction with the matrix of metformin hydrochloride and its higroscopicity was detected by Differential Scanning Calorimetry evaluated (DSC) and Thermogravimetric Analysis (TGA). Characterization with PXRD results showed MDM has an amorphous nature after the cross linked. FTIR results indicate the spectra changes indicate interaction has after the cross linked and increment of the hydrate content after storage at RH 85% MDM. DSC results showed possibility of interaction between metformin HCl with the matrix on the MDM and its high hygroscopicity that is supported by TGA data showed that the MDM before storage contained hydrate 9.98%; then contained 54.31% after storage for 72 hours at 85%. Overall yields of characterization showed that MDM has an amorphous form and has an high hygroscopicity which causing the rapid release of metformin HCl and decreasing its physical stability. Thus, MDM should not be recommended as a controlled release dosage.

Keywords: microsphere, sodium alginate, metformin HCl, solid analysis.