Sintesis dan karakterisasi Sodium Carboxymethyl Cellulose (CMC-Na) dari ampas tebu sebagai alternatif bahan baku cangkang kapsul

مستخلص البحث

الكبسولة هي شكل من أشكال الدواء المغلف بقذيفتها. إن قذيفة الكبسولة التي تنشر في المجتمع غالبا تنتج من الجيلاتين. في سنة 2012 ، أعلنت منشأة منتجي الجيلاتين الأمريكي (GMIA) أن 90 % الجيلاتين المنتجة تحصل من أجزاء جسم الخنزير. لذلك، أجري البحث على تصنيع قذائف الكبسولة المصنوعة من محلول كربو ميثول الصوديوم (CMC-Na) من راسب قصب السكر. يتم الحصول على CMC-Na من توليف السليلوز. السليلوز المستخدم هو نتيجة لعزل قصب السكر باستخدام 4 % من HNO3 و NaOH 2N ، و 15 % من H2O2 لعملية التحلل المائي القبلي، والعملية الأولية لإزالة اللجنين والتبييض. توليف CMC-Na هو عملية استبدال مجموعة هيدروكسيل في السليلوز بمجموعة كربوكسيل من خلال العمليتين الرئيسيتين وهما القلوية و كربوكسي ميثيلية. يتم تنفيذ القلوية باستخدام عدة معايير من NaOH مثلا (20%، 25%، 30%، 35%، 40%)، بينما يتم تنفيذ الكربوكسيل ميثيلية بإضافة الصوديوم أحادي الكلور أسيتات (Na MCA)بعدة من المعايير مثلا (8 جرام ، 10 جرام ، و12 جرام) للحصول على CMC-Na بأفضل القيمة. ثم يتم تجربة نتائج التوليف باستخدام تحويل فورييه بالأشعة تحت الحمراء (FTIR) والعديد من تجربة التوصيف. السليلوز الملوّف مسحوق ولونه أبيض. تم تنفيذ عملية التوليف بنجاح عند ذروة 1600.92 سم -1 (مسافة=CO) و 1417.67 (مقاطعة CH2) على نتائج اختبار CMC-Na باستخدام تحويل فورييه بالأشعة تحت الحمراء. تم الحصول على أفضل نوع CMC-Na من نتائج إضافة30٪ NaOH و 8 جرام Na MCA مع نتائج التوصيف التالية: شكله مسحوق ولونه أبيض، قابل للذوبان في الماء وغير قابل للذوبان في 96٪ إيثانول و ثنائي إيثيل الإيثر ؛ درجة الحموضة 7.1 ؛ محتوى الماء 9.3؛ ويمتص على النحو الأمثل في الدقيقة الرابعين بنسبة 6.66 ؛ لديها أيضا قيمة DS 0،84. يتم بعد ذلك صياغة CMC-Na مع DS الأمثل في قذيفة كبسولة بإضافة PEG-400 كمادة لزيادة الليونة (1: 1). إن قذيفة الكبسولة التي تم الحصول عليها أبيض شفاف مع سطح أملس، ويمكن أيضًا تدميره بالكامل في 3.36 دقيقة.

ABSTRACT

Capsules are dosage forms of medicine wrapped in shells. The shells of capsules that distribute in public are gelatin based. In 2012, Gelatin Manufacturers Institute of America GMIA claimed that 90% of gelatin composed comes from the body part of pig. The researcr is doing analysis of the making capsule shell with Sodium Carboxymethyl Cellulose (CMC-Na) based on sugarcane bagasse. CMC-Na was obtained from cellulose synthesis. Cellulose is used as a result of isolation from sugarcane bagasse using 4% HNO3, 2N NaOH, and 15% H2O2 for prehydrolysis process, delignification, and bleaching. Synthesis of CMC-Na is the replacement process of hydroxyl groups on cellulose with the carbonyl groups through the two main processes of alkalization and the carboxymethylation. Alkalization is done using a NaOH of various variants (20%, 25%, 30%, 35%, dan 40%), and carboxymethylation is done by adding sodium monochloroacetate (Na MCA) of various variants (8 g, 10 g, dan 12 g) to get the CMC-Na with the optimal degree of substitutions (DS) value. The synthesis results then characterized using Fourier Transform Infrared (FTIR) and the other tests. Cellulose that synthesized is a white powder. The synthesis process was successful because it was a peak of 1600.92cm-1 (=CO stretching) and 1417.67 (-CH2 scissoring) on the CMC-Na test results with FTIR. CMC-Na variation is best produced by the addition of 30% NaOH and 8 g Na MCA with the following characteristics: white powder; Water-soluble and insoluble in ethanol 96% and ether diethyl; Has a pH of 7.1; Water level of 9.3; And absorbs optimal at 40 with a ratio of 6.66; And has a score of DS of 0.84. CMC-Na with optimal DS then formulated into a capsule shell by adding a PEG-400 as plasticizer (1:1). The shell result is white shell, transparent with a smooth surface, which can be perfectly destroyed in 3.36 minutes.

ABSTRAK

Kapsul merupakan bentuk sediaan obat yang terbungkus oleh cangkang. Cangkang kapsul yang beredar dimasyarakat umumnya berbahan dasar gelatin. Tahun 2012, Gelatin Manufacturers Institute of America (GMIA) menyatakan bahwa 90% gelatin yang diproduksi berasal dari bagian tubuh babi. Oleh sebab itu dilakukan penelitian tentang pembuatan cangkang kapsul berbahan dasar Sodium Carboxymethyl Cellulose(CMC-Na) dari selulosa ampas tebu. CMC-Na diperoleh dari hasil sintesis selulosa. Selulosa yang digunakan merupakan hasil dari isolasi ampas tebu menggunakan HNO3 4%, NaOH 2N, dan H2O2 15% untuk proses prehidrolisis, delignifikasi, dan bleaching. Sintesis CMC-Na merupakan proses penggantian gugus hidroksil pada selulosa dengan gugus karboksil melalui dua proses utama yaitu alkalisasi dan karboksimetilasi. Alkalisasi dilakukan menggunakan NaOH berbagai varian (20%, 25%, 30%, 35%, dan 40%), sedangkan karboksimetilasi dilakukan dengan menambahkan sodium monochloroacetate (Na MCA) berbagai variasi (8 g, 10 g, dan 12 g) guna memperoleh CMC-Na dengan nilai DS yang optimal. Hasil sintesis kemudian diuji menggunakan Fourier Transform InfraRed (FTIR) dan beberapa uji karakterisasi. Selulosa yang disintesis berbentuk serbuk dan berwarna putih. Proses sintesis berhasil dilakukan karena terdapat puncak 1600,92 cm-1 (=CO stretching) dan 1417,67 (-CH2 scissoring) pada hasil uji CMC-Na menggunakan FTIR. Variasi CMC-Na terbaik diperoleh dari penambahan 30% NaOH dan 8 g Na MCA dengan hasil karakterisasi sebagai berikut: berbentuk serbuk berwarna putih; larut dalam air dan tidak larut dalam etanol 96% dan dietil eter; memiliki pH sebesar 7,1; kadar air sebesar 9,3; dan menyerap optimal pada menit ke 40 dengan ratio sebesar 6,66; serta memiliki nilai DS sebesar 0,84. CMC-Na dengan DS optimal kemudian diformulasikan menjadi cangkang kapsul dengan menambahkan PEG-400 sebagai plasticizer (1:1). Cangkang kapsul yang diperoleh berwarna putih transparan dengan permukaan yang halus, serta dapat hancur sempurna pada waktu 3,36 menit.