Kapsul cangkang keras

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.   Latar Belakang

Kapsul dengan cangkang keras dari gelatin pertama kali dibuat di prancis pada tahun 1834 oleh Mothes dan DuBlanc, akan tetapi kapsul dengan cangkang ini memiliki kekurangan seperti mudah rapuh apabila disimpan pada tempat yang lembab dalam waktu yang lama dan gelatin banyak diperoleh dari tulang, kulit dan jaringan ikat hewan seperti babi dan sapi, hal ini tentu membatasi vegetarian untuk mengkonsumsinya dan menjadi perdebatan dikalangan hindu dan muslim karena larangan mengkonsumsi sapi dan babi. Seiring perkembangan zaman dilakukan percobaan percobaan untuk menggantikan peran gelatin sebagai bahan pembuat cangkang kapsul.

1.2.   Tujuan Formulasi

Mengetahui bahan bahan yang bisa menggantikan peran gelatin sebagai bahan pembuat kapsul cangkang keras.

1.3.   Manfaat Formulasi

Dapat Membuat kapsul cangkang keras yang tidak menggunakan gelatin sebagai bahan pembuat cangkang.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Kapsul

Menurut Farmakope Indonesia edisi IV tahun 1995, kapsul adalah sediaan padat yang terdiri dari obat dalam cangkang keras atau lunak yang dapat larut. Cangkang umumnya terbuat dari gelatin, tetapi dapat juga terbuat dari pati dan bahan lain yang sesuai.

2.2. Kapsul Keras

Kapsul keras merupakan kapsul yang cangkangnya terbuat dari gelatin berkekuatan gel relatif tinggi. Kapsul ini dapat pula dibuat dari pati atau bahan lain yang sesuai.

Kapsul cangkang keras dapat juga terdiri dari :

-    Zat warna yang diijinkan atau zat warna dari berbagai macam oksida besi.

-    Bahan opak/pemburan seperti titanium dioksida.

-    Bahan pendispersi.

-    Bahan pengeras seperti sukrosa.

-    Pengawet

Cangkang kapsul ini umumnya mengandung air antara 10-15%. Apabila disimpan dalam lingkungan dengan kelembapan tinggi, penambahan uap air akan diabsorbsi oleh kapsul dan kapsul keras ini akan rusak dari bentuk kekerasannya. Sebaliknya dalam lingkungan udara yang sangat kering, sebagian uap air yang terdapat dalam kapsul gelatin mungkin akan hilang, dan kapsul ini menjadi rapuh serta mungkin rapuh apabila dipegang.

2.3. Ukuran dan Kapasitas Kapsul

Kapsul cangkang keras saat ini diproduksi dalam sebelas ukuran yaitu :

-                             Untuk manusia : 000, 00, 0, 1, 2, 3, 4, 5.

Gambar 1.

Gambar 2.

Tabel 1. Kapasitas kapsul gelatin keras (dalam mg)

Tabel 2. Kapasitas rata-rata kapsul gelatin keras (dalam ml)

Tujuan pemakaian	Nomor cangkang	Kapasitas (ml)
Untuk manusia	5	0,12
	4	0,21
	3	0,30
	2	0,37
	1	0,50
	0	0,67
	00	0,95
	000	1,36
Untuk hewan	10	30
	11	15
	12	7,5

                                                                                                             

2.4. Formula dan Cara Pembuatan

Pada prinsipnya cara peracikan kapsul cangkang keras, khususnya di apotek, terdiri dari 6 tahap yaitu :

-    Pengecilan ukuran partikel

-     Pencampuran bahan

-     Pemilihan ukuran kapsul

-     Pengisian kapsul

-     Pembersihan kapsul

-     Pengemasan  dan pemberian etiket serta label

2.4.1.   Pengecilan ukuran partikel

Pengecilan ukuran partikel dalam peracikan kapsul dilakukan dengan cara yang sama dengan peracikan sediaan serbuk.

2.4.2.   Pencampuran bahan

Proses pencampuran bahan obat dan bahan tambahan, baik bahan padat, setengah padat maupun bahan cair yang cocok dalam jumlah yang tetap pada bahan obat supaya dapat memenuhi isi kapsul

2.4.3.   Pemilihan ukuran kapsul

Pada umumnya, kapsul gelatin keras digunakan untuk bahan obat atau campuran bahan obet berbentuk serbuk dengan bobot antara 65 mg -1 g. bila bobot bahan obat terlalu kecil, dapat ditambahkan bahan pengisi yang inert.

Pengisian kapsul yang benar, sebaiknya bagian induknya terisi penuh dengan campuran obat, sedangkan bagian tutup masuk sepenuhnya ke bagian induk untuk memastikan bahan obat tertutup rapatdalam kapsul. Bagian tutup tidak digunakan untuk wadah campuran obat, melainkan untuk menahannya agar tetap berada didalam kapsul. Ukuran kapsul harus dipilih sedemikian rupa sesuai dengan kebutuhan.

Jika bobot bahan obat terlalu besar untuk dimasukkan kedalam satu kapsul, maka dapat dipakai dua atau lebih kapsul dengan ukuran yang lebih kecil untuk tiap takaran dosis dengan menyesuaikan aturan pemakaiannya.

2.4.4.   Pengisian kapsul

Terdapat perbedaan cara pengisian kapsul antara bahan obat padat/serbuk dengan cair. Umumnya pegisian dapat dilakukan dengan tangan (tanpa alat) ataupun dengan bantuan  alat pengisian kapsul sederhana. 

·            Bahan obat padat/serbuk

Pengisian kapsul cangkang keras dalam skala kecil di apotek dapat dilakukan dengan ataupun tanpa bantuan alat.

-             Cara blocking and dividing

Cara ini sama dengan pada pembagian sediaan serbuk, yang kemudian dilanjutkan dengan pengisian kedalam kapsul dengan bantuan spatel.

-             Metode punching

Pengisian kapsul dalam jumlah kecil di bidang farmasi biasanya digunakan metode punching. Dengan cara ini, serbuk diletakkan diatas selembar kertas, kemudian dibuat datar dengan ketinggian sekitar 1/3 panjang badan kapsul. Induk kapsul diisi dengan cara menekan ujung yang terbuka berulang-ulang pada serbuk. Rasa sentuhan digunakan untuk menentukan apakah kapsul sudah terisi penuh, karena isi kapsul bervariasi tergantung kemampatannya. Untuk menjamin keseragaman bobot isi kapsul, sebaiknya dilakukan pengecekan dengan penimbangan.

Cara yang sering dipraktekkan dala peracikan di apotek adalah mula-mula dilakukan pembagian serbuk secara visual, selanjutnya serbuk dimasukkan kedalam kapsul. Tahapan yang dilakukan :

º  Campuran bahan obat dibagi sesuai dengan jumlah yang diinginkan secara visual (prinsip pembagian sama dengan pada peracikan sediaan serbuk terbagi).

º  Masukkan setiap bagian serbuk kedalam induk kapsul ± 2/3 volumenya dengan cara mendorong bagian mulut induk kapsul dalam posisi miring ke arah campuran serbuk.

º  Induk kapsul yang telah terisi selanjutnya dibalik dan ditekan-tekan pada sisa serbuk sampai seluruh serbuk masuk kedalam kapsul.

º  Tutup kapsul dengan sempurna. Umumnya tutup kapsul menutup sebagian induk kapsul.

Gambar 3.

-                         Dengan alat

Cara pengisian kapsul dengan alat :

º  Induk kapsul diletakkan berjajar pada alat.

º  Tuangkan campuran bahan obat ke permukaan alat dan ratakan dengan menggunakan spatel sampai seluruh serbuk masuk ke dalam kapsul.

º  Tutup kapsul dengan sempurna.

Gambar 4.

·            Bahan obat cair

Pengisian kapsul cangkang keras dalam skala kecil di apotek untuk bahan  obat yang berupa cairan dapat dilakukan dengan cara :

-             Induk kapsul kosong ditara dengan cara meletakkan induk kapsul tersebut di atas kotak yang telah dilubangi sebagai pijakan/tempat berdiri kapsul.

-             Teteskan bahan obat cair (penetes dalam posisi tegak lurus) ke dalam satu induk kapsul sampai diperoleh bobot yang diinginkan (misalnya n tetes).

-             Pengisian kapsul selanjutnya dilakukan langsung dengan meneteskan sejumlah n tetes ke dalam setiap induk kapsul lainnya.

-             Kapsul ditutup rapat dengan cara mengoleskan sedikit mucilago gom arab di bagian atas induk kapsul, dan tutup dipasang dengan cara memutar-mutarkannya. (Mucilago gom arab adalah larutan 2 bagian gom arab dalam 3 bagian air).

Gambar 5.

2.4.5     Pembersihan kapsul

Tujuan membersihkan kapsul adalah untuk menghilangkan sisa bahan obat di luar dinding kapsul, untuk mencegah rasa dan atau bau yang tidak enak serta rusaknya dinding kapsul. Hal ini perlu dilakukan karena pada saat pengisian kapsul kemungkinan ada bahan obat yang melekat pada dinding kapsul bagian luar. Bila bahan obat berasa pahit atau berbau tidak enak, pada saat diminum akan mengganggu pasien, sehingga tujuan penggunaan sediaan kapsul tidak tercapai. Sedangkan, jika bahan obat bersifat merusak cangkang kapsul, misalnya bersifat higroskopis dan deliquescent, bila sisa bahan tidak dibersihkan, maka dapat menimbulkan kerusakan pada kapsul tersebut.

Kapsul dapat dibersihkan dengan menggunakan :

-             kain kasa atau tissue kering

-             kain kasa atau tissue yang dibasahi alkohol

-             NaCl granuler

BAB II1

METODE PENELITIAN

3.1.Bahan

Hydroxypropyl cellulose (HPC) dengan berat molekular (MW) 80,000 (lot 09604HU, HPC 80K), 100,000 (lot 02705AI, HPC 100K) and 370,000 (lot 12807MU, HPC 370K) dan polyethylene oxide (MW 200,000, PEO 200K). Propranolol hydrochloride (batch: PHC 103, Ven Chemie, India) dan Teofilin (Lot: 80k1367, Sigma, Germany) digunakan sebagai model obat. Laktosa (421006207, Borculo Domo, Hollan) dan Avicel 102 (40742, Mintai, Taiwan) yang digunakan sebagai diluents. Kapsul cangkang gelatin keras no 2 disediakan oleh Dah Feng capsule industry Co., Ltd.

3.2.  Penyiapan cangkang kapsul

Masing-masing polimer kapsul (HPC dan  PEO) dipersiapkan pada dua temperatur berbeda, temperatur yang satu lebih tinggi sedangkan yang lainnya lebih rendah dari titik leleh masing-masing kapsul. Kapsul cangkang keras disiapkan dengan prosedur sebagai berikut:

Ditambahkan 60mg HPC dan PEO pada mold yang diameternya sesuai dengan besar cangkang kapsul yang diinginkan. Mold dipanaskan dan kapsul ditumbuk. alat penumbuk (pestle) dimasukan ke dalam mold selagi polimer masih dalam keadaan meleleh. Pada proses pengeluaran pestle dari mold, digunakan alat penarik pestle diluar mold. Setelah dingin, kapsul akan mulai terbentuk pada pestle,dan kapsul kering dipindahkan dari pestle.

 

3.3.Pengujian karakteristik kapsul cangkang keras

Transmitan kapsul HPC dan PEO telah diukur pada panjang gelombang 650 nm dengan menggunakan  UV-VIS spektrometer (UV-1610, Shimadzu, Japan). Juga kekerasan kapsul diuji. Kapsul diletakan pada permukaan horizontal. Alat penekan di digunakan pada cangkang dengan cepat tanpa adanya getaran, tekanan yang cukup digunakan untuk mendapatkan kontak yang cukup antara alat penekan dengan sampel. Alat yang digunakan yaitu alat penguji kekerasan (model AE-20K0, ALKOH, Japan).

3.4.   Penyerapan air atau pembengkakan cangkang kapsul

Penyerapan air oleh kapsul ditentukan dengan “equilibrium weight gain method”. Pengujian dilakukan pada variasi media termasuk media asam 0.1 N HCl (pH 1.2), 0.1 N tris- (hydroxymethyl)-aminomethane buffer (pH 6.8) pada 37±0.5⁰C. Variasi garam anorganik meliputi  LiCl, NaCl, KCl, CaCl2, andAlCl3 pada konsentrasi berbeda (0.1, 0.2 and 0.3 M) digunakan sebagai media. Rasio penyerapan air pada kapsul dihitung berdasarkan persamaan:

Penyerapan air (%) = Wt-Wo/Wo

dimana Wt merupakan berat kapsul yang membengkak pada waktu t, dan Wo adalah berat awal kapsul.

3.5.Formulasi kapsul

Dua formulasi berbeda untuk masing-masing model obat digunakan meliputi:

a.          formulasi A, theophylline (50%), avicel (49.5%), magnesium stearate (0.5%);

b.         formulasi B, theophylline (50%), lactose monohydrate (49.5%), magnesium stearate (0.5%);

c.          formulasi C, propranolol HCl (50%), avicel (49.5%), magnesium stearate (0.5%);

d.          formulation D, propranolol HCl (50%), laktosa monohidrat (49.5%), magnesium stearat (0.5%). Semua bahan pada setiap formulasi telah diolah dengan mortar dan pestle sesuai petunjuk: obat dan eksipien yang cocok (avicel atau laktosa) dimasukkan ke dalam mortar.campran serbuk digerus lsekitar 10 menit kemudian ditambahkan pula magnesium stearat  dan digerus sampai merata. Berat campuran serbukuntuk setiap formulasi yaitu 80 ± 1 mg (Mettler Toledo analytical balance, Switzerland) dan dimasukkan ke dalam kapsul. Berat individu kapsul di evpestleasi dengan official weight-variation test.

3.6.Uji Disolusi

Disolusi obat dari kapsul HPC dan kapsul cangkang keras gelatin diuji dengan alat uji disolusi dengan alat sampler otomatis (Model VK 7000E, Van-Kel Industries, U.S.A.). dengan menggunakan U.S.P yaitu alat uji disolusi tipe dayung  900mL dari  media disolusi yaitu 0.1 N HCl (pH 1.2) or tris (hydroxymethyl) - aminomethane buffer (pH 6.8) pada 37±0.5⁰C. The kecepatan rotasi diatur pada 50 rpm. Sampel yang didisolusi di liat dengan spektrofotometer UV pada panjang gelombang 273 nm untuk  teofilin atau 289 nm untuk Propranolol. Untuk mengetahui efek ion pada disolusi ion dari variasi kapsuls, garam anorganik termasuk lithium klorida (LiCl, 0.1 M), sodium klorida (NaCl, 0.1 M), potassium klorida (KCl, 0.1 M), kalsium chloride (CaCl2, 0.1M), dan tiga konsentrasi berbeda dari pestleminum klorida (AlCl3, 0.1, 0.2 and 0.3 M) ditambahkan ke dalam 0.1N HCl (pH 1.2) or tris(hydroxymethyl)-aminomethane buffer (pH 6.8) at 37±0.5 ⁰C. Lag time didefinisikan sebagai perpotongan poros waktu sebagai bagian dari garis lurus kurva dengan poros waktu dan kecepatan dissolusi propranolol hidroklorida atau teofilin dihitung dari slope pada garis lurus dalam plot disolusi.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada jurnal ini kapsul cangkang keras dibuat dengan metode pelelehan. Dimana bahan cangkang kapsul yang di gunakan berasal dari polyethylen oksida(PEO, MW 200K) atau hidroksipropil selulosa (HPC, MW 800K, 100K, dan 370K). Untuk mengetahui apakah HPC dan PO dapat digunakan sebagai cangkang kapsul keras pengganti gelatin, maka dilakukan uji dari karakter fisik dan profil pelepasan obatnya. Dalam hal ini model obat yang digunakan adalah propanolol HCl dan theophylin.

Dari hasil pembuatan cangkang kapsul, diperoleh sifat karakter fisiknya seperti ketebalan, kelembaban atau kadar air, kekerasan dan tingkat ketransparan cangkangnya. Dari segi bodi dan tutup kapsulnya, terlihat tidak ada perbedaan secara nyata. Dari data, diperoleh bahwa kadar air dari keempat jenis cangkang kapsul tidak lebih dari 8,2 %. Jika dibandingkan dengan gelatin yang memiliki kadar air sekitar 14%, PEO dan HPC secara nyata memilki kadar air yang lebih rendah. Kadar air yang rendah ini dapat mengatasi masalah dalam pengisian cangkang kapsul dengan bahan obat yang sensitif terhadap kelembaban. Selain itu tingkat kekerasan dari cangkang kapsul meningkat dengan bobot molekulnya.

Selanjutnya dilakukan evaluasi terhadap penetrasi air menuju cangkang kapsul. Mekanisme penetrasi air menuju cangkang kapsul pada PEO dan HPC dikenal dengan swelling. Dimana air akan terpenetrasi menuju cangkang kapsul kemudian akibat adanya air, maka kapsul kosong akan mengembang. Pengukuran penetrasi air menuju cangkang kapsul dilakukan untuk mengetahui apakah terjadi interaksi terhadap pelepasan zat aktif yang konstan. Uji ini dilakukan pada medium buffer asam 1,2 dengan penambahan elektrolit-elektrolit, yaitu LiCl, NaCl, KCl, CaCl2, dan AlCl3. Dari hasil yang diperoleh cangkap kapsul dari HPC dan PEO mengalami penurunan laju penetrasi air ke dalam cangkang kapsul.

Untuk profil pelepasan obatnya, digunakan dua model zat aktif yaitu propanolol HCl atau theophylin dengan tambahan eksipient berupa avicel atau laktosa. Zat aktif dan eksipeint dicampurkan kemudian dimasukkan ke dalam masing – masing kapsul yaitu gelatin, PEO 200K, HPC 80K, HPC 100K, dan HPC 370K. Dari hasil uji disolusi  pelepasan propanolol hidroklorida sedikit lebih cepat daripada teofilin.Laktosa dan Avicel adalah eksipien hidrofilik menyebabkan promosi penetrasi air ke serbuk. Laktosa dapat larut dalam kedua media, sedangkan Avicel tidak larut. Untuk alasan ini, Model obat (Teofilin atau hidroklorida Propranolol) yang dirumuskan dengan laktosa menunjukkan tingkat pelepasan obat yang lebih cepat daripada Avicel. Parameter hasil disolusi yang diperoleh berupa laju disolusinya dan T_d50. T_d50 merupakan waktu yang diperlukan melarutkan menjadi setengahnya. Dari data diperoleh bahwa Berat molekul HPC
80 K dan 100 K HPC lebih mendekati dalam waktu penundaan atau lag time dari pelepasan obat. Dari ketiga jenis HPC, diketahui bahwa pelepasan obatnya berbeda nyata. Dimana HPC 370 K menunjukkan jeda waktu terpanjang dan paling lambat pelepasan obat dari tiga jenis kapsul HPC.

Karena sediaan ini digunakan secara per oral, maka dilakukan uji adanya pengaruh elektrolit terhadap waktu pelepasannya. Tidak hanya elektrolit dari lambung dan usus cairan tetapi juga elektrolit dari makanan yang bisa mempengaruhi pelepasan obat dari kapsul karena asupan makanan yang cukup banyak mengandung jenis ion seperti Li +, Na +, K +, Ca2 +, Al3 + . Dalam rangka untuk memeriksa efek dari berbagai ion pada pelepasan obat dari kapsul, maka kapsul yang telah mengandung zat aktif teofilin dengan laktosa dipenuhi dalam kapsul dan pelarutan dilakukan dalam media asam (pH 1,2) atau buffer alkali (pH 6,8) dengan menambahkan beberapa elektrolit (LiCl, NaCl, KCl, CaCl2, dan AlCl3) dengan konsentrasi sama 0,1 M pada suhu 37±0,5 ⁰C. Waktu serapan air ,penundaan waktu pelarutan dan pelepasan obat  untuk kapsul HPC sangat dipengaruhi  oleh elektrolit. Pelepasan obat teofilin pada  kapsul HPC menurun dengan urutan  0,1 M LiCl, 0,1 M NaCl, KCl 0,1 M, 0,1 M CaCl2  dan 0,1 M AlCl3. Sementara itu, T_d50% dari profil pelepasan teophylin pada capsul HPC meningkat dengan adanya penambahan elektrolit.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

HPC dan PEO memiliki kemampuan yang baik bila digunakan sebagai bahan pembuatan dari cangkang kapsul keras. Dimana kedua jenis cangkang kapsul ini dibuat dengan metode pelelehan yang menghasilkan tingkat kekerasan dan kandungan air yang lebih baik di bandingkan dengan gelatin. Meskipun semua elektrolit menurunkan penetrasi air ke cangkang kapsul dan laju pelepasan zat aktifnya.

DAFTAR PUSTAKA

Ansel, Howard C. 2008. Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi Edisi keempat. Jakarta : Universitas Indonesia.

Depkes RI. 1995. Farmakope Indonesia edisi IV. Departemen Kesehatan RI. Jakarta.

Chien-Yuan Lee. 2006. Physical Characterization and Drug Release Profiling for Hard Capsules Prepared with Hydroxypropylcellulose or Polyethylene Oxide

Available at     : www.pharm.org.tw/cjp/issue/58-1/J006.pdf

Opened           : November, 4,  2011.