Asam p-metoksisinamat (APMS) merupakan senyawa turunan sinamat yang dapat diisolasi dari rimpang tanaman kencur (Kaempferia galanga Linn). Kencur termasuk famili Zingiberaceae yang banyak tumbuh di sebagian besar wilayah Indonesia. Rimpang kencur sering digunakan masyarakat Indonesia sebagai obat tradisional untuk mengobati berbagai penyakit. APMS memiliki efek analgesik yang lebih kuat dibandingkan senyawa asam asetil salisilat. APMS juga diketahui memiliki aktivitas sebagai  antiinflamasi, antidiabetes, hepatoprotektif, anti- hiperglikemik, dan antibakteri. APMS merupakan senyawa asam lemah, memiliki kelarutan dalam air rendah (0,711 mg/mL pada suhu 25°C) dengan nilai pKa 4,11. Kelarutan APMS yang rendah dalam air menjadi tantangan dalam pengembangan formulasi sediaan farmasi untuk pemberian secara oral

Pembentukan kompleks inklusi dengan siklodekstrin merupakan salah satu metode yang banyak digunakan untuk meningkatkan kelarutan senyawa sulit larut dalam air. Kompleks inklusi dapat terbentuk jika ukuran gugus fungsi molekul senyawa obat (guest) dapat masuk sebagian atau seluruhnya ke dalam rongga molekul senyawa siklodekstrin (host). Kompleks inklusi yang terbentuk distabilkan oleh ikatan antarmolekul, seperti ikatan hidrogen, gaya van der Waals, interaksi hidrofobik, dan pelepasan air berenergi tinggi.  Kompeks inklusi yang terbentuk  dapat memodifikasi sifat fisikokimia obat yaitu meningkatkan kelarutan, disolusi, bioavailabilitas, stabilitas, dan permeabilitas.

APMS memiliki gugus aromatik dan metoksi dalam struktur molekulnya. Umumnya gugus aromatik dapat masuk ke dalam rongga β-siklodekstrin (βCD) yang merupakan turunan dari siklodekstrin dengan diameter rongga 6,0 – 6,5 Å. Penelitian Isadiartuti dkk (2021)  menunjukkan bahwa APMS dapat membentuk kompleks inklusi dengan βCD dengan rasio molar 1:1. Baru-baru ini, metode iradiasi gelombang mikro telah digunakan dalam pembuatan kompleks inklusi dalam keadaan padat dengan siklodekstrin. Pembentukan produk dengan metode tersebut memiliki keunggulan antara lain waktu lebih singkat, hemat energi, biaya lebih rendah, penggunaan pelarut dalam jumlah sedikit, ramah lingkungan, rendemen lebih tinggi serta produksi senyawa dengan sifat fisikokimia dan disolusi yang lebih baik. Penggunaan  iradiasi gelombang mikro dilakukan  dengan rentang frekuensi 0,3-300 GHz dan panjang gelombang 1  – 100 cm. Wilayah gelombang mikro dari spektrum elektromagnetik terletak di antara frekuensi inframerah dan radio. Efek gelombang mikro secara kimia didasarkan pada pemanasan dielektrik, yang bergantung pada kemampuan masing-masing zat untuk menyerap energi dari radiasi dan mengubahnya menjadi panas.

Peneliti dari Fakultas Farmasi Universitas Airlangga terdiri dari  Dewi Isadiartuti, Juni Ekowati, Noorma Rosita, Nabella Rizki Amalia  telahmengembangkan metode pembentukan kompleks inklusi APMS-βCD dengan metode iradiasi gelombang mikro. APMS dan βCD dengan perbandingan molar 1:1 dalam pelarut kloroform diletakkan di bawah penyinaran gelombang mikro dengan daya 80% (400 watt), setelah itu diamati setiap 2 menit sampai menit ke-8. Campuran tersebut kemudian disaring menggunakan kertas saring whatman dan ditempatkan dalam ruang hampa pada suhu 40°C selama 48 jam. Selanjutnya hasil dari setiap waktu pengamatan ditentukan profil suhu leburnya dengan Differential Thermal Analysis (DTA). Perlakuan waktu dengan hasil optimal yaitu pada menit ke-4 dengan hasil rendemen 96.5%, hasilnya kemudian dikarakterisasi dengan Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy dan X-Ray Diffractometer (XRD). Setelah itu kadar APMS dalam kompleks inklusi dan campuran fisik ditentukan  dan uji disolusi dilakukan dalam media air suling 500 mL dengan pH 6,8 ± 0,5, pada suhu 37 ± 0,5 °C dengan menggunakan alat disolusi tipe II (paddle) kecepatan pengadukan 75 rpm. Kadar APMS dalam senyawa APMS, campuran fisik, dan kompleks inklusi terlarut ditentukan menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang maksimum 286 nm  dengan 3 replikasi.

Hasil penelitian menunjukkan selama pembentukan kompleks inklusi APMS-βCD menggunakan metode iradiasi gelombang mikro, senyawa penyusunnya terpapar radiasi elektromagnetik, yang menyebabkan getaran dan produksi panas. Sumber energi ini menyebabkan masuknya gugus hidrofobik APMS ke dalam rongga βCD. Kondisi ini  menurunkan titik lelehnya dan menyebabkan senyawa yang terbentuk menjadi lebih amorf. Perubahan sifat fisikokimia kompleks inklusi APMS-βCD secara signifikan meningkatkan disolusi APMS selama 60 menit dari 44,78% dan 77,34% pada senyawa APMS dan campuran fisiknya menjadi 89,18% pada kompleks inklusi. Proses pembentukan komplek inklusi APMS-βCD dengan metode iradiasi gelombang mikro membutuhkan waktu yang singkat dan memberikan nilai yield yang besar, sehingga prospektif digunakan dalam pembuatan kompleks inklusi.

Penulis: Dr. apt. Dewi Isadiartuti, M.Si

Judul artikel: The dissolution of p-methoxycinnamic acid-β-cyclodextrin inclusion complex produced with irradiation microwave

Journal of Public Health in Africa 2023;14(s1):2500