BAB II

ASPEK KIMIA DAN PREFORMULASI

2.1. Tinjauan Umum Zat Aktif dan Aspek Kimia

2.1.1. Deskripsi Umum

a. Nama Obat : Isosorbid dinitrat

b. Sinonim : Dinitrato de isosorbida; ISDN; Isosorbid dinitrát;

Isosorbiddinitrat; Isosorbide, dinitrate d’; Isosorbidi

dinitras; Isosorbididinitraatti; Izosorbid Dinitrat;

Izosorbido dinitratas; Izosorbidu diazotan; Izoszorbid-

dinitrát; Sorbide Nitrate (Sweetman, 2009, hal 1317).

c. Nama

IUPAC

: 1,4:3,6-Dianhidro-D-glusitol dinitrat (Depkes RI,

2014; hal. 569)

d. Rumus

Molekul

: C6H8N2O8 (Depkes RI, 2014; hal. 569)

e. Berat

Molekul

: 236,14 (Depkes RI, 2014; hal. 569)

g. Pemerian : Serbuk; putih gading; tidak berbau (Depkes RI, 2014;

hal. 569).

Isosorbide dinitrate (diluted) merupakan campuran kering dari Isosorbide

dinitrate dengan Laktosa monohidrat atau Mannitol untuk penanganan yang aman.

Mengandung tidak kurang dari 95,0 % dan tidak lebih dari 105,0 % C6H8N2O8.

Isosorbide dinitrate murni mudah meledak dengan perkusi atau panas yang

berlebihan.

2.1.2. Sifat-Sifat Fisikokimia

a. Struktur :

(USP 32-NF27, hal 2712)

b. Kelarutan : Sedikit larut dalam air; bebas larut dalam aseton,

etanol dan kloroform; larut dalam metanol.

c. Titik Lebur : 700°C (Moffat et. al., 2011; hal 1533)

d. Susut

Pengeringan

: Tidak lebih dari 1,0%; lakukan pengeringan dalam

hampa udara diatas kalsium klorida P pada suhu kamar

selama 6 jam (Depkes RI, 1995, hal 474)

e. Stabilitas : - Dalam bentuk padat stabil pada suhu 45o C selama 12

bulan dan pada suhu kamar selama 60 bulan (Lund,

1994, Hal 932)

- Dalam kondisi asam terhidrolisis membentuk produk

antara yaitu isosorbit-2-mononitrat dan isosorbit-5-

mononitrat yang selanjutnya terhidrolisis membentuk

isosorbid dan nitrat anorganik (Lund, 1994, H al 932)

- Isosorbid dinitrat stabil dalam larutan air pada pH

1,2-10 pada suhu 37o selama 48 jam tetapi tidak stabil

diatas pH 12 (Lund, 1994, H al 932)

- Isosorbit dinitrat mengalami hidrolisis dalam asam

klorida 0,1 M dan natrium hidroksida 0,1 M pada suhu

100oC yang mengikuti kinetika reaksi orde pertama

(Lund, 1994, Hal 932)

2.2. Analisis Bahan Baku

Isosorbide dinitrate memiliki beberapa gugus fungsi yang spesifik dalam

struktrunya sehingga dapat dianalisis menggunakan metode spetroskopi

inframerah. Gugus fungsi tersebut antara lain C-X (sekitar 1300 cm-1) dimana X

berupa atom yang memiliki elektronegativitas tinggi seperti O & halogen (Cl),

benzene (pada 1650 & 1700 cm-1), dan terdapat puncak C-C=H (sekitar 900 cm-1).

Isosorbide dinitrate mengandung senyawa nitrogen sehingga dapat diidentifikasi

melalui kromatografi lapis tipis dengan penampak bercak ninhidrin (British

Pharmacopoeia, 2009; hal 1886-1888). Golongan kimia dari senyawa Isosorbid

Dinitrat adalah nitrat organik. Jenis ikatan yang terdapat pada struktur isosorbid

dinitrat adalah ikatan kovalen. (Mcevoy et al, 2010, Hal 1794)

2.2.1. Analisis Zat Aktif

a. Instrumen

Spektroskopi Inframerah

Tujuan : Untuk mengetahui gugus fungsi yang terdapat dalam zat.

Prosedur : Masukkan sejumlah zat uji setara dengan lebih kurang 50 mg

isosorbid dinitrat ke dalam penyaring kaca masir berpori sedang, alirkan aseton P,

tiga kali, tiap kali sejumlah 5 ml. Uapkan kumpulan ekstrak pada suhu tidak lebih

dari 35º, dengan mengalirkan udara secara hati-hati dan keringkan residu dalam

hampa udara di atas kalsium klorida P pada suhu ruang selama 16 jam:

spektrum serapan infra merah larutan residu dalam kloroform P (1 dalam 40),

menunjukkan maksimum hanya pada bilangan gelombang yang sama seperti

larutan residu dari Isosorbid Dinitrat Encer BPFI. (Depkes RI, 2014; Hal 569).

Berikut adalah spectrum IR dari Isosorbide dinitrat:

Berdasarkan hasil spektrum IR dari Isosorbide dinitrat, diperoleh puncak utama

pada bilangan gelombang 1062, 1618, 862, 1266, 1653, 1089 cm-1 (Moffat et. al.,

2011)

Spektrofotometri UV

Berikut adalah spektrum UV dari isosorbid dinitrat:

Tidak ada absorpsi yang signifikan, 260 nm hingga 360 nm. (Moffat et. al., 2011)

Spektoskopi Massa

Berikut adalah spektrum massa dari isosorbid dinitrat :

Ion utama berada pada m/z 43, 31, 29, 61, 60, 85,73, dan 44 (Moffat et. al., 2011)

b. Penetapan Kadar Zat Aktif

Kromatografi Cair Kinerja Tinggi

Dapar asetat Larutkan 15,4 g amonium asetat P dalam air, tambahkan

11,5 ml asam asetat glasial P, encerkan dengan air hingga 1000 ml dan

campur. Larutan mempunyai pH lebih kurang 4,7.

Fase gerak Buat campuran air-Dapar asetat-metanol P (350:100:550).

Dinginkan hingga suhu ruang, encerkan dengan air hingga 1000 ml,

campur, saring dan awaudarakan.

Larutan baku internal Masukkan sejumlah nitrogliserin encer ke dalam

labu tentukur yang sesuai, tambahkan metanol P hingga 60% dari volume

labu tentukur, sonikasi selama 5 menit, kocok 30 menit. Encerkan dengan

metanol P sampai tanda hingga diperoleh kadar nitrogliserin lebih kurang

3 mg per ml. Biarkan mengendap, saring, masukkan filtrat dalam wadah

kedap udara.

Larutan baku [Catatan Buat larutan pada saat akan digunakan]

Timbang saksama lebih kurang 125 mg Isosorbid Dinitrat Encer BPFI,

masukkan ke dalam labu tentukur 50-ml, tambahkan lebih kurang 30 ml

Fase gerak, kocok selama 30 menit, encerkan dengan Fase gerak sampai

tanda. Pipet 10 ml larutan ke dalam labu tentukur 25ml, tambahkan 4,0

ml Larutan baku internal dan 4 ml enceran Dapar asetat (1 dalam 10).

Dinginkan hingga suhu ruang, encerkan dengan Fase gerak sampai tanda

(mengandung isosorbid dinitrat 0,25 mg per ml berdasarkan pada jumlah

Isosorbid dinitrat encer BPFI yang ditimbang dan yang tertera pada

etiket). Saring melalui penyaring berpori 0,45 μm.

Larutan uji Timbang saksama sejumlah zat yang baru dibuat setara

dengan 30 mg isosorbid dinitrat, masukkan ke dalam labu tentukur 50-

ml.

Kromatograf cair kinerja tinggi dilengkapi dengan detektor 220 nm dan

kolom 4 mm x 25 cm berisi bahan pengisi L1. Laju alir lebih kurang 1 ml

per menit. Lakukan kromatografi terhadap Larutan baku, rekam

kromatogram dan ukur respons puncak seperti tertera pada Prosedur:

resolusi, R, antara puncak isosorbid dinitrat dan nitrogliserin tidak kurang

dari 2,0 dan simpangan baku relatif pada penyuntikan ulang tidak lebih

dari 2%.

Prosedur Suntikkan secara terpisah sejumlah volume sama (lebih kurang

20 μl) Larutan baku dan Larutan uji ke dalam kromatograf, rekam

kromatogram dan ukur respons puncak utama. Waktu retensi relatif

isosorbid dinitrat dan nitrogliserin masing-masing adalah lebih kurang

0,75 dan 1,0. Jika terdapat isosorbid dinitrat, waktu retensi relatif adalah

0,38. Hitung jumlah dalam mg isosorbid dinitrat,C6H8N2O8 dalam zat

yang digunakan dengan rumus: 125C(RU / RS)

C adalah kadar Isosorbid Dinitrat BPFI dalam mg per ml Larutan baku;

RU dan RS berturut-turut adalah perbandingan respons puncak isosorbid

dinitrat terhadap baku internal dalam Larutan uji dan Larutan baku.

(USP 32-NF27, hal 2712)

2.2.2. Analisis Eksipien

a. Carbomer

Dispersi 1 % dengan hint timol LP dan merah kresol LP adalah kuning.

Atur dispersi 1% b/v dengan natrium hidroksida P hingga pH 7,5; terjadi

gel kental (Depkes RI, 1995)

b. Etanol 95%

Identifikasi:

Campur 5 tetes dalam gelas kimia kecil dengan 1 ml larutan kalium

permanganat dan 5 tetes asam sulfat encer, tutup segera dengan kertas

saring yang dibasahi dengan larutan segar yang dibuat dengan

melarutkan 100 mg natrium nitroprusida dan 500 mg piperazina hidrat

dalam 5 ml air; terjadi warna biru intensif pada kertas saring yang

setelah beberapa saat menjadi lebih pucat.

Pada 5 ml larutan 0,5 % b/v, tampahkan 1 ml larutan NaOH 0,1 N,

kemudian tambahkan perlahan-lahan 2 ml larutan iodium, tercium bau

iodoform dan terbentuk endapan kuning (Depkes RI, 1979).

c. Propilenglikol

Keasaman: tambahkan 1 mL fenolftalein ke dalam 50 mL air, kemudian

tambahkan NaOH 0,1 N hingga larutan menjadi warna pink selama 30

detik. Kemudian tambahkan 10 mL propilenglikol, titrasi dengan NaOH

0,1 N hingga warna pink kembali selama 30 detik; tidak lebih dari 0,2 mL

NaOH 0,1 N yang dibutuhkan (The United State Pharmacopeial

Convention, 2006).

2.3. Validasi Metode Analisis Bahan Baku dan Sediaan

Validasi adalah bentuk konfirmasi terhadap suatu metode dengan

melakukan pengujian dan penyediaan bukti objektif bahwa persyaratan tertentu

telah terpenuhi. Persyaratan yang harus terpenuhi tersebut adalah : linearitas,

presisi, akurasi, spesifisitas, sensitifitas, LOD, LOQ dan Robustness.

Untuk metode analisis bahan baku dan obat jadi Isosorbid dinitrate, tidak

diperlukan proses validasi, hal ini dikarenakan metode analisa telah tercantum

didalam kompendia (farmakope). Metode yang telah tercantum di farmakope

hanya memerlukan proses verifikasi. Verifikasi adalah konfirmasi melalui

penyediaan bukti otentik bahwa persyaratan tertentu telah terpenuhi, yaitu presisi

dan akurasi ( BPOM, 2012).

Akurasi

Tujuan :Menyatakan kedekatan antara nilai sesungguhnya atau nilai baku,

dengan nilai yang ditentukan

Prosedur :Diperoleh dari minimal sembilan penetapan pada rentang tertentu,

dilakukan pada tiga konsentrasi dan masing-masing konsentrasi diulang

tiga kali

Kriteria penerimaan:

Rentang kadar 70, 100, 130% atau 80, 100, 120% dengan galat mutlak ±2% dan

recovery 98-102% (Ermer and Miller, 2005; ICH Topic Q2 (R1)).

Presisi

Tujuan :Menyatakan kedekatan antara nilai-nilai yang diperoleh melalui

beberapa kali pengukuran pada sampel yang sama dengan kondisi

tertentu.

Prosedur :Diperlukan sembilan penetapan pada rentang kadar tertentu (tiga

penetapan untuk tiga level konsentrasi (70, 100, 130%)), atau enam

penetapan pada konsentrasi zat uji 100%.

Kriteria penerimaan:

Relative standard deviation (RSD) ≤ 2.0% (Ermer and Miller, 2005; ICH Topic

Q2 (R1))

2.4. Metode Analisis Sediaan

a. Identifikasi Isosorbit Dinitrat

Utama : Spektrofotometri IR

Alasan : dapat memberikan informasi mengenai gugus fungsi yang ada

pada senyawa, dan metode ini lebih spesifik dalam

mengidentifikasi senyawa dibandingkan dengan metode lain

karena adanya daerah sidik jari (dibandingkan terhadap standar).

b. Penetapan kadar Isosorbit Dinitrat

Utama : KCKT

Alasan : Metode KCKT memiliki selektivitas, akurasi,serta presisi

yang tinggi.

Prosedur :

1. Untuk patch 10 cm2, siapkan sel 11 mL untuk digunakan, Untuk patch

20 cm2, siapkan sel 22 mL

2. Isikan sel ekstraksi dengan pasir bersih, tuangkan pasir dari sel ke

dalam wadah untuk menimbang

3. Buka sisi penutup patch dan simpan dengan posisi bagian lengket

menghadap ke bawah mengarah pada pasir. Bagian lengket harus

sepenuhnya tertutup oleh pasir. Ambil lapisan yang tertutup pasir

dengan menggunakan penjepit, buka penutup yang tersisa (timbang

kedua penutup) dan tempatkan seluruh patch, dengan sisi lengket

menghadap ke pasir.

4. Angkat patch dari pasir, gulung patch ke dalam silinder kemudian

letakkan ke dalam sel ekstraksi dengan sisi lengket yang tertutup pasir

menghadap ke bawah

5. Tuangkan sisa pasir yang telah ditimbang ke dalam sel, untuk mengisi

volume void sel ekstraksi pada kedua sisi, pastikan patch terisi di

bagian tengahnya

6. Tutup sel, masukan ke dalam wadah ekstraksi dan lakukan ekstraksi

dipercepat

7. Setelah ekstraksi selesai hasilnya diencerkan menjadi 50 mL untuk

patch 10 cm2 dan 100 ml untuk patch 20 cm2

8. Analisis Isosorbit Dinitrat larutan hasil ekstraksi dilakukan

menggunakan HPLC

Kondisi HPLC

Kolom 4 mm x 25 cm packing C18 L1

Fase gerak air-dapar asetat-metanol P (350:100:550

v/v)

Deteksi UV 220 nm

Suhu Ambient

Laju eluen

Volume injeksi

1,0 mL/menit

20 μl

(British Pharmacopoeia, 2009).

Syarat keseragaman kadar pada sediaan transdermal yaitu bila rata-rata dari

10 unit dosis berada di antara 90% - 110% dari kadar total yang tertera pada

kemasan atau jika masing-masing unit dosis berada di antara 75-125% dari kadar

rata-rata (European Pharmacopoeia, 2005)

Pengujian lain yang dilakukan :

a. Uji kompatibilitas drug-exipient

Uji ini dilakukan dengan basis studi cyrstallization. Studi cyrstallization

dilakukan pada berbagai variasi konsentrasi zat aktif obat, permeation

enhancer, dan acrylic adhesive.

Prosedur : Transdermal film yang megandung larutan zat aktif obat,

permeation enhancer, dan acrylic adhesive disiapkan dalam cawan petri

dan disimpan pada suhu 500C dengan RH 80% selama 1 bulan. Kemudian,

bentuk kristal obat pada sediaan transdermal patch tersebut diobservasi

menggunakan elektron mikroskop dan scanning elektron mikroskop.

Pertimbangan kriteria penerimaan: Kristalisasi obat pada matrix sediaan

mempengaruhi efikasi dan kualitas dari transdermal drug delivery sistem

secara signifikan. Adanya obat yang terkristalisasi pada lapisan patch

dapat menganggu proses pelepasan obat dan patch performance. Sehingga,

pengendalian dan pengurangan kristalisasi obat pada patch menjadi hal

penting dalam pengembangan transdermal delivery system yang efektif.

b. Percent moisture absorption

Uji Percent moisture absorption dilakukan untuk mengetahui kestabilan

fisika dan integritas dari patch pada kondisi sangat lembab. Prosedur:

Patch ditempatkan pada desikator yang berisi larutan jenuh alumunium

klorida, dengan kondisi RH terjaga 80%. Setalah 3 hari, patch diambil dan

ditimbang persentase kelembababan yang terabsorpsi berdasarkan berat

awal dan berat akhir dari patch.

% Moisture absorption = Final weight - Initial weight x 100 %

Initial weight

Pertimbangan kriteria penerimaan: Moisture absorption adalah hal

penting dalam proses difusi obat ke kulit karena menunjukan seberapa

banyak air yang terserap ke dalam patch dari jaringan tubuh dan

lingkungan selama proses penggunaan patch oleh pengguna. Moisture

abosorption juga menunjukan integritas mekanik dari patch.Batas

peneriman moisture absorption yaitu dibawah 13% pada RH 80% (Das, et

al., 2006).

c. Keseragaman ketebalan

Prosedur: Ketebalan dari 12 patch diukur pada 3 sisi berbeda dari suatu

patch menggunakan alat screw gauge kemudian dihitung rata-ratanya.

Pertimbangan kriteria penerimaan: Simpangan deviasi tidak lebih dari

0.0033%. Hasil evaluasi keseragaman ketebalan menunjukkan proses

produksi dapat memberikan hasil yang reprodusibel.

d. Keseragaman bobot

Prosedur: Bobot dari 12 patch diukur kemudian dihitung rata-rata dan

simpangan deviasi.

Pertimbangan kriteria penerimaan: Bobot dalam mg/10cm2 memiliki

simpangan devisi tidak lebih dari 2,8. Hasil evaluasi keseragaman bobot

menunjukkan proses produksi dapat memberikan hasil yang reprodusibel.

e. Tensile strength and persen elongasi

Tensile strength adalah tekanan maksimum yang dapat diaplikasikan untuk

membuat patch film robek. Elongasi adalah kemampuan patch untuk

membentuk deform sebelum terjadi kerusakan. Tensile strength and persen

elongasi dari patch diukur menggunakan tensile strength testing

apparatus.

Prosedur: Diambil 5 sampel patch dari tiap batch kemudian rectangular

patch berukuran 25.4mm Χ 50mm ditempatkan pada instrumen.

instrumen. Beban pada strip ditingkatkan secara bertahap dengan

kecepatan maksimum 50mm/menit. Perubahan panjang yang terjadi diukur

sesuai tingkat tekanan yang diberikan.

Pertimbangan kriteria penerimaan: Tensile strength and persen elongasi

dipengaruhi oleh sifat adhesive dan enhancer dari patch. Nilai tensile

strength and persen elongasi harus identik dengan produk inovator

(Prabhakara, et al., 2010).

f. Folding endurance

Folding endurance diukur secara manual.hasil menunjukkan jumlah

lipatan yang bisa dipalikasikan pada patch yang dapat membuat film rusak

atau berpotensi menyebabkan kerusakan.

Prosedur: Folding endurance dari patch ditentukan dengan melipat 12

strip film berukuran (2x2cm) pada temat yang sama sampai film robek.

Pertimbangan kriteria penerimaan: Nilai folding enduranceharus lebih

bedari dari 250 kali pada semua batch. Hal ini untuk mengevaluasi bahwa

patch memiliki kapabilitas untuk tahan terhadap tekanan mekanik dan

mempunyai fleksibilitas tinggi.

g. In vitro drug permeation study

Prosedur: Sampel kulit diperoleh dari abdomen cacahan jenazah manusia

(human cadaver) dalam 2 jam setelah kematian. Sampel kulit dimasukkan

ke dalam air panas kemudiakn diangkat dan disimpan pada suhu -300C

sampai digunakan. Sampel kulit yang akan digunakan direndam pada

larutan saline selama 30 menit. Kemudian, sampel kulit diposisikan

dengan menggunakan Franz diffusion cell. Medium difusi yang digunakan

yaitu larutan phosphate buffer saline pH 7.4. Jumlah obat yang

dipermeasikan ke dalam reseptor ditentukan dengan mengambil 1ml dari

sampel pada interval jam ke 1,2,3,4,6,8,10,12,14,16,18 dan 24 selama 24

jam.

Pertimbangan kriteria penerimaan: Untuk mencapai bioavailabilitas

maksimum, profil pelepasan obat in vitro yang tinggi harus dapat dicapai.

Paramter profil pelepasan obat harus sesuai dengan produk inovatornya

(Duraivel, et.al., 2014).

DAFTAR PUSTAKA (BAB II)

BPOM. 2012. Peraturan Kepala Badan Pengawas Obat Dan Makanan Republik

Indonesia Nomor Hk.03.1.33.12.12.8195 Tahun 2012 Tentang Penerapan

Pedoman Cara Pembuatan Obat Yang Baik. Jakarta : BPOM RI.

British Pharmacopoeia Comission. 2009. British Pharmacopoeia.The Stationery

Office behalf of the Medicine and Healthcare Products Regulatory Agency

(MHRA).

Council of Europe. 2005. European Pharmacopoeia 5th Edition. Conseil de

l’Europe.

Das, M K., Bhattacharya, A., Ghosal, S K. 2006. Transdermal delivery of

trazodone hydrochloride from acrylic films prepared from aqueous

latex. Indian. J. Pharm. Sci.

Departemen Keseehatan Republik Indonesia. 1979. Farmakope Indonesia Edisi

Ketiga. Departemen Kesehatan republik Indonesia. Jakarta.

Departemen Keseehatan Republik Indonesia. 1995. Farmakope Indonesia Edisi

Keempat. Departemen Kesehatan republik Indonesia. Jakarta.

Departemen Keseehatan Republik Indonesia. 2014. Farmakope Indonesia Edisi

Kelima. Departemen Kesehatan republik Indonesia. Jakarta

Duraivel, S., Rajalakhsmi, A.N., Debjit, B. 2014. Formulation and evaluation of

captopril Transdermal Patches. Elixir Pharmacy 76 (2014) 28209-28213.

Ermer, J. and J. H. McB. Miller. 2005. Method Validation in Pharmaceutical

Analysis. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH and Co. KGaA

ICH Harmonised Tripartite Guideline. 2005. Validation of Analytical Procedures:

Text and Methodology Q2 (R1). ICH Expert Working Group

Lund, Walter. 1994. The Pharmaceutical Codex. The Pharmaceutical Press.

London

McEvoy, G.K., E. K. Snow, J.Miller. 2010. AHFS Drug Information. American

Society of Health-System Pharmacists. Bethesda

Moffat, A.C., M.D. Osselton, B. Widdop, dan L.Y. Galichet. 2011. Clarke’s

Analysis of Drugs and Poisons 4th edition. Pharmaceutical Press. London

Prabhakara, P., Koland, M., Vijaynarayana, Harish, N.M., Shankar, G., Ahmed,

M.G., Charyulu, N., Satyanarayana, D. 2010. Preparation and Evaluation of

Transdermal Patches of Papaverine Hydrochloride. Int. J. Res. Pharm. Sci.

Vol.1 Issue 3, 259-266.

Sweetman, S.C., 2009. Martindale The Complete Drug References, 36th Edition.

The Pharmaceutical Press. USA

The United State Pharmacopeial Convention. 2006. The United States

Pharmacopeia (USP). 30th Edition. United States

The United States Pharmacopeial Convention. 2009. The United States

Pharmacopeia National Formulary, 32th edition. United States

Pharmacopeial Convention Inc. Rookville

.