## Pengukuran Efisiensi Enkapsulasi Captopril melalui Teknik Ultrasonikasi dan Difusi Pelarut dalam Hidrogel Kitosan Termodifikasi Interpenetrating Polymer Network (IPN)
Annissa Amalia 1 * )
1 Program Studi Analisis Kimia, Politeknik AKA Bogor,  Jl. Pangeran Sogiri No. 283, Tanah Baru, Bogor Utara, Kota Bogor, 16154, Indonesia
*E-mail: annissa.amalia@yahoo.co.id (Received : 01 Juni  2022; Accepted: 29 Desember 2022; Published: 30 Desember 2022)

## Abstrak
Captopril  merupakan  obat  antihipertensi  yang  memiliki  waktu  paruh  biologis  yang  pendek  dan bioavailabilitas yang rendah. Suatu matriks hidrogel berbasis kitosan  termodifikasi interpenetrating polymer network (IPN)  telah  berhasil  disintesis  dan  dipelajari  enkapsulasinya  terhadap  captopril.  Penelitian  ini dilakukan  untuk  mengukur  efisiensi  enkapsulasi  captopril in  situ  loading dengan  memanfaatkan  teknik ultrasonikasi  dan  efisiensi  enkapsulasi  captopril post  loading dengan  memanfaatkan  teknik  difusi  pelarut. Metode  yang  dipilih  disesuaikan  dengan  cara loading captopril  di  dalam  hidrogel.  Penentuan  nilai  efisiensi enkapsulasi  dilakukan  melalui  metode  pengukuran  persen  efisiensi  enkapsulasi  dalam  cairan  asam menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis.  Hasilnya  menunjukkan  captopril  yang  dienkapsulasi  dengan metode in  situ  loading memiliki  nilai  efisiensi  enkapsulasi  dengan  rentang  67  –  84%,  sedangkan  captopril yang  dienkapsulasi  dengan  metode post  loading memiliki  nilai  efisiensi  enkapsulasi  dengan  rentang  69  – 91%.  Efisiensi  enkapsulasi  terkecil  pada  masing-masing  metode in  situ  loading dan post  loading berturut- turut dimiliki oleh hidrogel terikat silang (67 ± 8,10%) dan hidrogel full- IPN (69 ± 3,87%). Matriks hidrogel IPN  yang  memiliki rongga rigid, kekuatan ultasonikasi yang lemah, dan  ukuran rongga yang terbentuk dari sintesis hidrogel menjadi faktor penentu pengukuran efisiensi enkapsulasi. Optimalisasi metode ultrasonikasi seperti penggunaan energi, waktu sonikasi, dan suhu diperlukan untuk memaksimalkan pengukuran efisiensi enkapsulasi in situ loading .
Kata Kunci: Captopril, hidrogel, ultrasonikasi

## Abstract
Captopril  is  an  anti-hypertention  drug  that  has  a  short  biological  half-life  and  low  bioavailability.  A hydrogel matrix based on chitosan modified by interpenetrating polymer network (IPN) has been successfully synthesized  and  studied  for  its  encapsulation  of  captopril.  This  research  was  conducted  to  measure  the encapsulation  efficiency  of  captopril  in  situ  loading  by  utilizing  ultrasonication  techniques  and  the encapsulation  efficiency  of  captopril  post  loading  by  utilizing  solvent  diffusion  techniques.  The  chosen method  is  adapted  to  the  method  of  loading  captopril  in  the  hydrogel.  Determination  of  the  value  of encapsulation  efficiency  is  carried  out  by  measuring  the  percent  encapsulation  efficiency  method  in  acidic liquids  using  a  UV-Vis  spectrophotometer.  The  results  showed  that  captopril  encapsulated using  the  in  situ loading method had an encapsulation efficiency value in the range of 67  – 84%, while captopril encapsulated using  the  post  loading  method  had  an  encapsulation  efficiency  value  ranging  from  69  –  91%.  The  smallest encapsulation efficiencies in each of the in situ loading and post loading methods were owned by cross -linked hydrogels  (67  ±  8.10%)  and  full-IPN  hydrogels  (69  ±  3.87%).  The  rigid  cavity  IPN  hydrogel  matrix,  weak ultrasonication strength, and the size of the cavity formed from hydrogel synthesis is a determining factor for measuring encapsulation efficiency. Optimization of ultrasonication methods such as energy use, sonication time, and temperature is required to maximize the measurement of in situ loading encapsulation efficiency.
Keywords:  Captopril, hydrogel, ultrasonication

## PENDAHULUAN
Captopril merupakan salah satu jenis obat yang memiliki  waktu  paruh  biologis  yang  pendek  dan bioavailabilitas  yang  rendah.  Captopril  merupakan inhibitor  enzim  pengkonversi  angiotensin  yang  telah banyak  digunakan  dalam  pengobatan  hipertensi  dan gagal  jantung  kongestif.  Telah  dilaporkan  bahwa durasi  aksi  antihipertensif  setelah  dosis  oral  tunggal hanya  berlangsung  6-8  jam,  sehingga  penggunaannya secara  klinis  memerlukan  dosis  harian  37,5-75  mg untuk dikonsumsi tiga kali. Obat ini paling stabil pada pH  1,2  dan  dengan  meningkatnya  pH  menjadi  tidak stabil  dan  mengalami  degradasi  (Vaghani  dan  Patel 2011) . Suatu  penelitian  lainnya  melaporkan  bahwa obat  ini  terdegradasi  saat  memasuki  usus  besar (Mandal et  al .,  2016).    Dengan  keterbatasan  ini, banyak  cara  telah  dilakukan  untuk  meningkatkan efektivitas terapetik captopril. Salah satunya memodifikasi  captopril  melalui gastroretentive  drug delivery  system (GRDDS)  dengan  model floating system (Pratiwi et  al .,  2010; Patil et  al .,  2012;  Gudas et al ., 2015). Perkembangan swellable  system ,  hidrogel merupakan  salah  satu  jenis  material  yang  dapat dikembangkan  dalam  sistem  penghantaran  obat. Hidrogel  merupakan  struktur  tiga  dimensi  dari jaringan  polimer  hidrofilik  yang  saling  terikat  silang. Material  ini  memiliki  kapasitas  untuk  menahan  air  di dalam  struktur  porinya  (Devi et  al .,  2014). Pada pengembangan  sistem  penghantaran  obat,  model hidrogel IPN memiliki kelebihan dalam hal memberikan  volume  ruang  kosong  pada  struktur  tiga dimensinya  yang  memudahkan  proses  enkaspulasi obat  (Archana et  al .,  2015).  Selain  itu,  melalui pembentukan IPN, jenis-jenis polimer yang biokompatibel,  nontoksik,  dan biodegradable dapat dikombinasikan  sehingga  dapat  dijadikan  jenis material  baru  yang  sifatnya  unik  untuk  diaplikasikan dalam bidang medis.
Suatu  matriks  hidrogel  berbasis  kitosan  telah berhasil  disintesis.  Salah  satunya  melalui  proses  ikat silang  antara  kitosan  dengan  polimer  poli(N-vinil-2- pirolidon) atau PVP melalui interpenetrating polymer network (IPN)  (Afriani  2013).  Hidrogel  kitosan berbasis  IPN  ini  dalam  kajiannya  sebagai  material swelling telah  dipelajari  secara  kimia  fisika  dan diketahui  potensinya  untuk  dikembangkan  sebagai sistem  penghantaran  obat  yang  futuristik.  Hal  ini karena  hidrogel  yang  dikembangkan memiliki kapasitas swelling yang  tinggi,  dapat  dimodifikasi dalam cairan tubuh, dan responsif terhadap perubahan pH (Budianto dan Amalia 2020).
Firdaus  (2017)  dalam  penelitiannya,  mengkaji penjerapan captopril pada matriks hidrogel yang sama untuk mempelajari kadar optimum yang dapat dijerap dan  dilepas  dari  matriks  hidrogel  yang  disintesis. Namun,  dalam  metode  yang  digunakan,  belum dipaparkan  secara  empiris  pengukuran  yang  pasti terhadap seluruh sediaan obat yang berhasil terjerap.
Jumlah    obat    yang    dikeluarkan    setelah terenkapsulasi    secara in    situ    loading baik    pada hidrogel    kitosan,    kitosan  terikat  silang,    semi-IPN kitosan-PVP    dan  full-IPN  kitosan-NVP    dengan konsentrasi  obat  12,5  mg  yang  ditambahkan menghasilkan  nilai  efisiensi  enkapsulasi  sekitar  85- 89%  pada  pH  7,4.  Sisa  obat  lainnya  dianggap  masih terjerap/terjebak di dalam matriks hidrogel sekitar 15- 11% karena adanya interaksi yang kuat antara matriks hidrogel dan obat. Hal ini menyebabkan nilai efisiensi enkapsulasi  yang  sesungguhnya  menjadi  tidak tergambarkan.
Pada  penelitian  terdahulu  beberapa  metode untuk  melepaskan  bahan  aktif  obat  dari  penjerapan suatu desain material telah digunakan untuk mengukur nilai  efisiensi  enkapsulasi  (EE),  di  antaranya  metode sentrifugasi  (Ghadiri et  al .,  2012;  Reddy et  al .,  2020; Salatin et  al .,  2017),  ultrasentrifugasi  (Ahad et  al .,
2014;  Khan et  al .,  2015),  dan  teknik  difusi  pelarut (Firdaus  2017;  Tripathi et  al .,  2019;  Wang et  al ., 2019).  Secara  mekanik  juga  telah  digunakan  energi cahaya,  energi  medan  magnetik,  dan  energi  medan listrik (Sun et al ., 2020).
Metode  sentrifugasi  yang  diterapkan  oleh Ghadiri et  al .,  2012  menunjukkan  nilai  EE  dengan rentang  21–37%  setelah  diukur  sebanyak  30  kali terhadap  pelepasan  obat  hidrofilik  pada  media  padat lipid,  sedangkan  pada  penelitian  yang  dilakukan Salatin et  al .,  2017  terhadap  pelepasan  rivastigmine hidrogen  tartrat  (RHT)  dari  3  formula  nanopartikel Eudragit  RL  100  didapatkan  nilai  EE  dengan  rentang 38,40 ± 8,94% – 62,00 ± 2,78%.
Metode  ultrasentrifugasi  yang  diterapkan  oleh Ahad et  al .,  2014  pada  pengukuran  efisiensi enkapsulasi 9 formula gel nanoetosom pada pelepasan meloxicam didapatkan nilai persentase dengan rentang 66,65%    –  85,20%.  Pada  metode  serupa  yang dilakukan  oleh  Khan et  al .,  2015  untuk  mempelajari pelepasan 5-fluorourasil dari 8 formula gel transfersomal  berbasis  carbopol  pada  pengobatan kanker  kulit didapatkan nilai EE  dengan  rentang  35,9 ± 1,22% – 76,3 ± 1,13%.
Penerapan  metode  teknik  difusi  pelarut  yang dilakukan oleh Tripathi et al ., 2019 untuk mempelajari pelepasan  dithranol  dari  gel microsponge PAMAM dendrimer didapatkan nilai EE sebesar 49,21 ± 4,95% –  71,33  ±  5,45%.  Di  samping  itu,  penelitian  yang dilakukan  oleh  Wang et  al .,  2019  dalam  penentuan pelepasan  doxycycline  dari microspheres PLGA didapatkan nilai EE sebesar 66,7 ± 0,8%.
Suatu metode penarikan bahan aktif dari desain material obat dengan memanfaatkan teknik ultrasonikasi  dapat  diterapkan  untuk  mempelajari pengukuran  nilai  EE  yang  lebih  memuaskan. Ultrasonikasi  merupakan  aplikasi  energi  suara  pada gelombang  ultrasonik  dengan  rentang  frekuensi  20 KHz – 10 MHz pada proses pengadukan partikel pada suatu  sampel  dengan  tujuan  yang  beragam.  Energi suara  yang  diberikan  pada  proses  ultrasonikasi  akan menggerakkan  partikel  dalam  sampel  untuk  berbagai
keperluan  seperti  ekstraksi  senyawa  dari  tanaman, mikroalga,  dan  rumput  laut.  Di  samping  itu, ultrasonikasi juga dapat digunakan untuk mempercepat  proses  pelarutan  suatu  materi  dengan prinsip  pemecahan  reaksi  intermolekuler,  sehingga terbentuk  suatu  partikel  yang  berukuran  nano (Candani et al ., 2018).
Ultrasonikasi  pada  bidang  klinis  menunjukkan potensi  besar  dalam  pengontrolan  pelepasan  obat  dan dalam  meningkatkan  kemanjuran  pada  kemoterapi. Hal  ini  karena  ultrasonikasi  memiliki  kemampuan menembus  jaringan  yang  tinggi  dengan  fitur  non- invasif,  (Cao et  al .,  2018).    Penggunaan  ultrasonikasi pada pelepasan suatu material dinilai dapat memberikan berbagai keuntungan di antaranya efisien, waktu pengoperasian lebih singkat, sedikit menggunakan  bahan  kimia,  dan  minim  efek  negatif (Jabariyan  dan  Zanjanchi,  2012).  Pada  penelitian pelepasan  surfaktan  yang  dilakukan  oleh  Jabariyan dan  Zanjanchi  2012  diketahui  bahwa  dengan pengaplikasian  ultrasonikasi  28  kHz  dalam  cairan alkohol,  didapatkan  sebanyak  93%  molekul  surfaktan dapat  dilepaskan  dari  material  mesopori  MCM-41 pada  waktu  15  menit  dan  suhu  40 o C.  Penelitian  lain menggunakan  metode  ultrasonikasi  yang  dilakukan Cao et  al .,  2018  berkaitan  dengan  pelepasan doxorubin  dari  nanopartikel  berbasis  PLGA  dan nanopartikel berbasis lipid didapatkan nilai EE  secara berturut-turut  sebesar  84,3  ±  7,2%  dan  89,7  ±  8,8%. Keberhasilan penggunaan ultrasonikasi sebagai pemicu  pada  penentuan  pelepasan  dan  penghantaran obat  ini  didasarkan  pada  4  peristiwa  pendukung  di antaranya  variasi  tekanan  sederhana,  aliran  cairan akustik,  kavitasi,  dan  hipertemia  lokal  (Sirsi  dan Borden, 2014).
Dengan  demikian,  untuk  memperoleh  hasil yang  lebih  baik  pada  pengukuran  persentase  efisensi enkapsulasi  captopril  dari  material  hidrogel  berbasis kitosan IPN yang telah disintesis, metode ultrasonikasi diadaptasikan  pada  penelitian  kali  ini.  Hasil  yang didapatkan  akan  menjadi  rujukan  bagi  metode pengukuran  yang  baru,  yang  diharapkan  dapat memberikan  hasil  komparatif  terhadap  metode pengukuran penelitian terdahulu.

## BAHAN DAN METODE
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian  ini  meliputi  kitosan  dengan  derajat deasetilasi 95,2% dan viskositas 20,0 cps  dari PT. Bio Chitosan  Indonesia,  poli( N -vinil-2-pirolidon)  dari Sigma  Aldrich, N -vinil  pirolidon  (NVP)≥99% (mengandung  100  ppm  natrium  hidroksida  sebagai inhibitor)  dari  Sigma  Aldrich,  N,N’-metilena-bis- akrilamida  (MBA)  dari  Sigma  Aldrich,  amonium persulfat  (APS)  dari  PT.  Clariant,  aquades  dari  PT. Brataco,  Captopril  dari  PT.  Dexa  Medica  Palembang, serta  bahan-bahan  dari  Merck  seperti  asetaldehida 99%, asam asetat glasial, HCl, KCl, dan aquabides.

## Sintesis Hidrogel
Hidrogel  disintesis  sesuai  dengan  penelitian yang dilakukan oleh Afriani, 2013 dan Firdaus, 2017. Pada  sintesis  hidrogel  IPN,  konsentrasi  asetaldehida, rasio  PVP  :  kitosan,  dan  lama  pengadukan  dipilih berdasarkan  hasil  jumlah  rasio swelling tertinggi  dari penelitian tersebut untuk
mengoptimalkan kemampuan jerap hidrogel yang disintesis. Konsentrasi  asetaldehida  adalah  2%,  rasio  PVP  : kitosan  adalah  30:70,  dan  lama  waktu  pengadukan asetaldehida adalah 3 jam. Pembacaan FTIR dilakukan untuk mengkarakterisasi struktur hidrogel.

## Sintesis Hidrogel Kitosan Nonkovalen
Sebanyak  2,0  gram  kitosan  dilarutkan  dalam 90  mL  asam  asetat  1%  (b/b).  Campuran  tersebut dibiarkan  semalaman  sambil  diaduk  pada  temperatur ruang  hingga  homogen.  Hidrogel  yang  dihasilkan dicetak  dalam  wadah  pencetak  lalu  dikeringkan  pada suhu  60 o C  selama  48  jam  (Risbud et  al .,  2000  dalam Afriani, 2013).

## Sintesis Hidrogel Kitosan Terikat-Silang
Sebanyak  2,0  gram  kitosan  dilarutkan  dalam 90 mL asam asetat 1% (b/b) lalu dibiarkan semalaman sambil diaduk pada temperatur ruang hingga homogen kemudian  ditambahkan  2%  (b/b)  asetaldehida  0,1  M sambil  diaduk  selama  3  jam.  Hidrogel  dicetak  dalam wadah  pencetak  lalu  dikeringkan  pada  suhu  60 o C selama 48 jam (Firdaus 2017).

## Sintesis Hidrogel Kitosan-PVP Semi-IPN
Sebanyak  2,0  gram  kitosan  dilarutkan  dalam 90 mL asam asetat 1% (v/v) dan ditambahkan polimer PVP  dengan  rasio  70:30  (b/b  %).  Homogenisasi dilakukan dengan mendiamkan campuran kitosan dan PVP  dalam  pelarutnya  selama  semalam  disertai pengadukan pada temperatur ruang. Setelah homogen, lalu  ditambahkan  asetaldehida  0,1  M.  Proses  reaksi ikat silang dilakukan dengan pengadukan menggunakan stirrer pada temperatur ruang selama 3 jam.  Hidrogel  yang  terbentuk  dicetak  dalam  wadah pencetak  dan  dikeringkan  dalam  oven  selama  48  jam pada  temperatur  60ºC  (Risbud et  al ,  2000  dalam Afriani,  2013).  Hidrogel  disimpan  dalam  desikator untuk karakterisasi.

## Sintesis Hidrogel Kitosan-NVP Full-IPN
Sintesis  hidrogel  kitosan-NVP full -IPN dilakukan dalam dua tahap. Tahap pertama, sebanyak 2,0  gram  kitosan  dilarutkan  ke  dalam  90  mL  asam asetat  1%  (v/v).  Larutan  tersebut  kemudian  dibiarkan semalaman  sambil  diaduk  pada  temperatur  ruang. Setelah homogen, ditambahkan 2% (b/b) asetaldehida 0,1 M sambil diaduk selama 3 jam.
Tahap kedua, hidrogel kitosan yang dihasilkan  pada  tahap  pertama  ditempatkan  di  atas oilbath .  Reaktor  dihubungkan  dengan  kondensor  dan dialirkan  gas  nitrogen  untuk  menghilangakan  O 2 . Monomer  NVP  dengan  rasio  70:30  (b/b  %)  terhadap
berat  kitosan  kemudian  ditambahkan  setelah  suhu sistem  mencapai  70 o C  lalu  dihomogenkan.  Kemudian inisiator  APS  (yang  telah  dilarutkan  dalam  1  mL aquabides)  sebanyak  1%  (b/b)  ditambahkan  ke  dalam campuran, lalu diaduk dengan stirrer selama 10 menit pada  temperatur  70ºC  (Shuping et  al .,  2006  dalam Afriani,  2013).  Reaksi  kemudian  dilanjutkan  dengan penambahan MBA (yang telah dilarutkan dalam 1 mL aquabides)  sebagai  agen  pengikat  silang  disertai pengadukan  menggunakan stirrer di  bawah  atmosfer nitrogen  selama  0,5  jam.  Hidrogel  yang  terbentuk dicuci  dengan  aquabides  dan  dilakukan  filtrasi. Hidrogel dicetak dengan metode casting dalam wadah pencetak  dan  dikeringkan  dalam  oven  selama  48  jam pada  temperatur  60ºC  (Risbud et  al .,  2000  dalam Afriani, 2013).

## Enkapsulasi Captopril dalam Hidrogel
Penjerapan  Captopril  dalam  hidrogel  yang dihasilkan  dilakukan  secara in  situ  loading dan post loading .

## Enkapsulasi In Situ-Loading
Enkapsulasi  secara in  situ-loading dilakukan dengan cara sintesis hidrogel yang disertai penambahan  captopril  sebelum  proses  ikat  silang. Konsentrasi captopril yang digunakan adalah 12,5 mg. Jumlah  ini  dipilih  berdasarkan  keadaan  optimum kapsulasi  matriks  hidrogel  yang  didapatkan  dari penelitian sebelumnya (Firdaus 2017).

## Enkapsulasi Post-Loading
Pada  enkapsulasi post-loading captopril ditambahkan setelah pembentukan hidrogel. Sebanyak 12,5 mg serbuk captopril dilarutkan ke dalam 0,1 mL aquabides.  Pelarutan  captopril  disesuaikan  dengan batas  kelarutannya  dan  kemampuan swelling hidrogel sehingga  diharapkan  seluruh  obat  dapat  terjerap  di dalam  hidrogel.  Hidrogel  kering  kemudian  diteteskan oleh  larutan  obat  captopril.  Proses  penjerapan dibiarkan selama 1 jam (Firdaus 2017).

## Uji Efisiensi Enkapsulasi
Hidrogel in  situ  loading diukur  nilai  efisiensi enkapsulasinya melalui metode ultrasonikasi. Hidrogel direndam  ke  dalam  larutan  HCl  pH  1  dalam ultrasonkasi  100  kHz  selama  30  menit.  Larutan dicuplik  1  mL  kemudian  diencerkan  dan  dibaca konsentrasinya pada spektrofotometer UV-Vis. Konsentrasi yang terbaca merupakan konsentrasi obat yang terperangkap di dalam hidrogel.
Hidrogel post-loading yang  telah  diteteskan 0,1  mL  larutan  obat  yang  mengandung  12,5  mg captopril diukur nilai efisiensi enkapsulasinya melalui metode difusi pelarut dengan pembilasan dengan 1 mL aquabides.  Hasil  cucian  kemudian  diencerkan  dan konsentrasinya  dibaca  dengan  spektrofotometer  UV- Vis.  Konsentrasi  yang  terbaca  merupakan konsentrasi obat  yang  tidak  terserap  ke  dalam  hidrogel.  Jumlah obat yang terjerap dapat hitung berdasarkan selisihnya dengan  jumlah  obat  yang  diinjeksikan.  Jumlah  obat yang  diinjeksikan  diukur  dengan  menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Nilai yang terbaca kemudian  disebut  sebagai  dosis  praktik.  Pengukuran ini  dilakukan  dengan  multiplikasi  sehingga  reratanya diasumsikan sebagai jumlah obat yang terjerap.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  penelitian  ini  telah  dilakukan  sintesis hidrogel berbasis kitosan melalui metode pembentukan ikat silang dan modifikasi
Interpenetrating Polymer Network (IPN). Pembentukan hidrogel
dilakukan dengan menggunakan  monomer N -vinilpirrolidon  (NVP)  dan dua agen pengikat silang, yaitu asetaldehida (pengikat silang kitosan) dan N,N’ -metilenbisakrilamida (MBA) (pengikat  silang  NVP).  Hidrogel  yang  berhasil disintesis  adalah  hidrogel  kitosan  terikat  silang, hidrogel kitosan-PVP semi -IPN, dan hidrogel kitosan- P(NVP) full -IPN.  Hidrogel  kitosan  nonkovalen disintesis  sebagai  kontrol.  Secara  berturut-turut hidrogel yang dihasilkan ditunjukkan pada Gambar 1 .
Gambar 1. Hidrogel Berbasis Kitosan Hasil Sintesis berturut-turut: (a) Nonkovalen, (b) Terikat Silang, (c) PVP semi-IPN, dan (d) P(NVP) full -IPN.
Analisis  FTIR  dilakukan  untuk  melihat perubahan  gugus  fungsional  dan  pergeseran  bilangan gelombang  dari  gugus-gugus  fungsi  yang  terlibat dalam pembentukan hidrogel. Pada spektrum FTIR  dari  kitosan,  puncak  karakterisasi  yang  khas ditandai  dengan  puncak  yang  melebar  pada  bilangan gelombang  3500-3080  cm -1 untuk  vibrasi  ulur  gugus hidroksil  (O-H)  dan  vibrasi  ulur  gugus  amina  N-H
yang saling tumpang tindih dan 1595-1550 cm -1 untuk vibrasi  tekuk  N-H  yang  merupakan  ciri  khas  dari amina  (Wafi,  Atmaja,  and  Ni’mah  2020).  Pada bilangan  gelombang  2890-2990  cm -1 menunjukkan vibrasi  ulur  dari  gugus  C-H  alifatik.  Oleh  karena kitosan  yang  digunakan  memiliki  derajat  deasetilasi kurang  dari  100%,  maka  karakter  kitin  masih  terlihat pada  panjang  rentang  panjang  gelombang  1600-1800
cm -1 , yaitu pada 1654 cm -1 . Pada bilangan gelombang 1153 cm -1 menunjukkan vibrasi ulur dari jembatan C-
O-C  yang  merupakan  serapan  khas  dari  struktur sakarida (Khasanah 2015).
Gambar 2. Spektrum FTIR Hidrogel Berbasis Kitosan.
Hasil  penjerapan  Captopril  dalam  hidrogel terenkapsulasi  secara in  situ  loading maupun post loading diuji  efisiensinya  untuk  mengetahui  jumlah obat yang berhasil terjerap ke dalam matriks. Hasilnya ditunjukkan pada Tabel 1.
Pengukuran  efisiensi  enkapsulasi  hidrogel jenis post  loading dilakukan  dengan  menggunakan metode  difusi  pelarut,  sedangkan  pada  pengukuran hidrogel in  situ  loading diukur  menggunakan  metode ultrasonikasi.    Hal  ini  dibedakan  berdasarkan  metode loading captopril  yang  dilakukan  pada  tahap sebelumnya.    Pada  metode post  loading, captopril diberikan  dalam  pelarut  yang  jumlahnya  disesuaikan
dengan  kemampuan swelling yang  terukur  dari hidrogel yang disintesis. Dengan demikian, pengukuran  efisiensi  enkapsulasinya  dilakukan  secara terbalik,  dengan  melihat  jumlah  captopril  yang  tidak berhasil terjerap sebagai faktor pengurangnya.
Di  lain  pihak,  efisiensi  enkapsulasi  hidrogel in situ loading dilakukan dengan ultrasonikasi. Hal ini mempertimbangkan captopril yang telah terjerap sejak awal bersamaan dengan proses sintesis hidrogel. Oleh karena  itu,  untuk  mengukur  jumlah  captopril  yang berhasil  terjerap  diperlukan  metode  dengan  energi tarik yang kuat untuk mengeluarkannya.
Tabel 1. Efisiensi Enkapsulasi Hidrogel Berbasis Kitosan. Jenis Hidrogel In Situ Loading Post Loading Nonkovalen 73 ± 1,43 87 ± 3,33 Terikat silang 67 ± 8,10 91 ± 2,24 Semi -IPN 84 ±1,57 86 ± 2,58 Full -IPN 77 ± 0,87 69 ± 3,87
Pada  metode in  situ loading,  hidrogel  yang sudah  tercetak  secara  teoritis  mengandung  12,5  mg obat  captopril  ditimbang  massanya  untuk  diuji efisiensinya dengan cara direndam dalam larutan pada larutan pH 1,0 dan disonikasi menggunakan sonikator
selama  30  menit.  Gelombang  ultrasonik  akan ditransmisikan  ke  dalam  medium  sehingga  molekul akan  bergetar  dengan  melakukan  sonikasi.  Akibat adanya  getaran,  struktur  dari  molekul  akan  meregang sehingga jarak antarmolekul akan berubah
Nonkovalen Full -IPN Semi -IPN Terikat Silang PVP Serbuk kitosan
(Nurfitriyana  2012).  Selain  itu,  sonikasi  dapat memutus  interaksi  fisik  berupa  interaksi  hidrogen antar  molekul  (Venegas-Sanchez,  Motohiro,  and Takaomi  2013).  Dengan  demikian,  sonikasi  dapat diyakini  memutus  ikatan  fisik,  interaksi  hidrogen, antara  molekul  obat  dengan  hidrogel  sehingga  obat dapat keluar dari matriks melalui pori-pori hidrogel.
Larutan hasil ultrasonikasi kemudian dianalisis  menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis. Pada Tabel  1 didapatkan  nilai  efisiensi  rata-rata  dari setiap  hidrogel.  Nilai  efisiensi  yang  terukur  berbeda dengan  jumlah  yang  seharusnya.  Pada  metode in  situ loading ,  obat  sebanyak  12,5  mg  yang  dimasukkan bersamaan  dengan  proses  sintesis  tidak  seluruhnya terjerap.  Nilai  persentase  efisiensi  yang  diharapkan 100% tidak didapatkan. Hal ini dapat diakibatkan oleh masih terperangkapnya obat di dalam matriks hidrogel sehingga  tidak  terukur  secara  maksimal  pada pengukuran spektrofotometer UV-Vis. Di samping itu, hidrogel  dengan  metode  penjerapan in  situ  loading memiliki pori-pori yang lebih rapat dibandingkan pada metode post loading yang secara empiris memanfaatkan  kemampuan swelling atau  membuka pori hidrogel untuk menjerap obat.
Ultrasonikasi yang mampu memicu pelepasan  bahan  obat  digolongkan  berdasarkan kekuatan  yang  digunakannya.  Pada  pelepasan  obat dengan  induksi  kekuatan  ultasonikasi  20  KHz  –  100 KHz  akan  melibatkan  fenomena  sonoforesis  yang pemanfaatannya cocok bagi obat-obat dengan penghantaran transdermal. Pada penelitian ini kekuatan  yang  diinduksikan  sebesar  100  kHz dianggap  belum  maksimal  pengeluaran  seluruh  obat dari hidrogel in situ loading . Dibandingkan sonoforesis, fenomena yang diharapkan terjadi adalah sonopermeasi,  yang  melibatkan  kekuatan  induksi  200 KHz – 1 MHz. Gelombang suara yang ditransmisikan akan  menginduksi  tekanan  sinusoidal  yang  berubah- ubah waktu ke agen responsif akustik, yang mengarah
ke perilaku kavitasi yang lembut, osilasi berulang atau gerakan  transien  yang  keras.  Kavitasi  ini  dengan demikian  biasanya  diklasifikasikan  sebagai  kavitasi stabil  atau  inersia.  Kavitasi  yang  stabil  dan  inersia dapat memicu efek biofisik seperti aliran mikro, gaya radiasi  akustik,  pancaran  mikro,  dan  pembentukan radikal  bebas,  yang  telah  dipastikan  dapat  membuka sementara membran sel dan meningkatkan penghantaran  obat,  gen,  dan  formulasi  pengobatan nano (Sun et al ., 2020).
Pada  penelitian  lain  disebutkan  peristiwa kavitasi  metode  ultrasonikasi,  cocok  untuk  memicu pengeluaran obat dari material yang dapat dikompresi. Material  yang  bersifat  dapat  dimampatkan  seperti buble berkontraksi  dan  mengembang  selama  siklus kompresi  dan  penghalusan  gelombang  akustik  yang lewat  di  antaranya.  Osilasi  volumetrik  ini  dapat memfasilitasi pelepasan obat, peningkatan penyerapan obat,  dan  gema backscattered yang  kuat  yang  dapat digunakan  untuk  penggambaran.  Meskipun  demikian, jenis  kavitasi  sangat  bergantung  pada  amplitudo  dan frekuensi gelombang ultrasonik, serta ukuran dan sifat material (Cao et al ., 2018).
Pengaruh metode ikat silang pada enkapsulasi  captopril  dalam  hidrogel in  situ  loading juga  dapat  dipelajari  pada  tidak  maksimalnya pengukuran  efisiensi  enkapsulasi.  Dengan  ikat  silang yang  paling  kuat  dan  struktur  paling rigid ,  hidrogel full -IPN  dianggap  memiliki  kekuatan  yang  paling lemah  untuk  melepas  obat  sehingga  nilai  efisiensi enkapsulasinya paling kecil.
Hidrogel full-IPN terdiri atas dua ikat silang. Pertama, ikat silang di antara kitosan dan kitosan yang dibentuk  secara  kovalen  dengan  bantuan  agen pengikat silang asetaldehida. Ikatan di antaranya dapat terjadi  antara  gugus  karbonil  asetaldehida  dengan amina  primer  gugus  kitosan  melalui  pembentukan basa Schiff.
Gambar 3. Skema Pembentukan Jaringan Semi -IPN: Kitosan-Asetaldehida- PVP (Khasanah 2015).
Meskipun  derajat  ikat  silang  yang  terukur relatif  rendah,  hasil  pengukuran  menunjukkan  bahwa
ikat  silang  antara  kitosan  telah  terbentuk.  Ikat  silang yang  kedua  yaitu  di  antara  PVP  hasil  polimerisasi in
situ .  Ikat  silang  tersebut  dibentuk  dengan  bantuan agen  pengikat  silang  MBA.  Ikat  silang  terbentuk  di antara  ujung-ujung  PVP  yang  bereaksi  secara  radikal dengan  MBA.  Kedua  rantai  ikat  silang  tersebut kemudian saling bertaut melalui interaksi kimia.
Ruang  yang  kemudian  terbangun  pada hidrogel full-IPN hanya  terjadi  pada  rongga-rongga yang  dibentuk  akibat  adanya  interaksi  kimia  antara kitosan-PVP dengan pengaruh dua ikat silang di antara struktur  hidrogel.  Ruang  tersebut  yang  (dianggap sebagai  jalur  masuk  dan  keluarnya  obat  ke  dalam jaringan  hidrogel)  jauh  lebih  sedikit  dibandingkan hidrogel  lainnya.  Akibatnya,  untuk  jenis  hidrogel full IPN  in  situ loading obat  yang  sudah  terperangkap selama  sintesis  akan  lebih  sukar  untuk  keluar.  Tidak hanya  karena  ruang  yang  kecil,  tetapi  juga  dengan struktur yang rigid hidrogel sukar mengalami swelling . Berbeda  dengan  asumsi  bahwa  hidrogel full- IPN akan  melepas  obat  paling  lemah,  hasil pengukuran  menunjukkan  bahwa  struktur  hidrogel terikat  silang  merupakan  hidrogel  yang  melepas captopril  paling  lemah  dibandingkan  hidrogel in  situ loading yang lainnya. Selain itu, model hidrogel semi - IPN  memiliki  kekuatan  yang  paling  kuat  dalam melepas  obat.  Adapun  urutannya  dari  yang  paling lemah hingga yang paling kuat adalah sebagai berikut: hidrogel  terikat  silang  <  hidrogel  nonkovalen  < hidrogel full -IPN < hidrogel semi -IPN. Pada  metode post  loading ,  kemampuan hidrogel  untuk  mengalami swelling berperan  penting pada penentuan jumlah obat yang dapat ter- loading ke dalam matriks. Metode post loading dilakukan dengan menginjeksikan  larutan  obat  (pelarut  aquabides)  pada permukaan hidrogel agar dapat berdifusi melalui pori- pori  hidrogel  dan  terjerap  di  dalamnya.  Secara  teori, semakin  besar  kemampuan swelling dari  suatu hidrogel,  maka  semakin  banyak  obat  yang  dapat  ter- loading ke dalam matriks tersebut.
Pada penelitian ini, obat yang diinjeksikan ke dalam  hidrogel  dibiarkan  terjerap  selama  satu  jam.
Jumlah  obat  yang  digunakan  ditentukan  berdasarkan rasio swelling terkecil  dari  keempat  jenis  matriks hidrogel  selama  1  jam.  Pada  penelitian  ini  hidrogel full -IPN  memiliki  rasio swelling terkecil  dengan persentase 86% sehingga kemampuannya menjerap air adalah sebesar 86% dari berat keringnya. Berdasarkan rata-rata  hidrogel  sampel  yang  akan  digunakan, jumlah  maksimal  air  yang  dapat  masuk  dan  tidak melebihi  rasio swelling tersebut  adalah  0,1  mL. Dengan  demikian  sebanyak  12,5  mg  obat  dilarutkan dalam 0,1 mL. Nilai ini tidak melewati batas kelarutan captopril.  Sejumlah  12,5  mg  captopril  berdasarkan angka  kelarutannya  masih  dapat  larut  dalam  0,08  mL air.  Dengan  memperkirakan  rasio swelling hidrogel dan  batas  kelarutannya,  captopril  diharapkan  dapat terjerap  secara  maksimal  ke  dalam  semua  jenis hidrogel.
Untuk  memastikan  jumlah  obat  yang  dapat diinjeksikan  ke  dalam  hidrogel.  Sebanyak  0,1  mL larutan  obat  diukur  menggunakan  spektrofotometer UV-Vis  dengan  pengulangan  5  kali.  Hasilnya menunjukkan  bahwa  secara  rata-rata,  obat  captopril yang  dapat  diinjeksikan  dari  0,1  mL  larutan  obat adalah 11,58 ± 0,26 mg. Nilai ini menunjukkan bahwa ketepatan  dosis  praktik  terhadap  dosis  target  adalah 92,46%.
Selanjutnya  untuk  pengukuran  efisiensi enkapsulasi,  nilai  pembanding  dalam  perhitungan adalah  dosis  praktik.  Setelah  obat  diinjeksikan  pada hidrogel,  hidrogel  kemudian  diangkat  dan  dibilas. Hasil  bilasan  kemudian  ditampung  dan  dianalisa menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis.  Persentase selisihnya  terhadap  dosis  praktik  merupakan  nilai efisiensi  enkapsulasi  hidrogel post  loading .  Hasilnya menunjukkan  kesesuaian  dengan  teori,  hidrogel full - IPN  dengan  rasio swelling terkecil  memiliki  efisiensi enkapsulasi  terkecil,  yaitu  69  ±  3,87.  Ketiga  jenis hidrogel  lainnya  memiliki  nilai  efisiensi  yang  hampir sama besar dengan rentang 84–93%.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Hasil  pengukuran  penjerapan  captopril dalam  hirogel  berbasis  kitosan  IPN  dengan metode  ultrasonikasi  belum  memberikan  hasil yang signifikan terhadap nilai efisiensi enkapsulasi  yang  didapatkan.  Optimasi  pada metode  ultrasonikasi  seperti  penggunaan  energi, waktu  sonikasi,  dan  suhu  diperlukan  untuk memaksimalkan pengukuran efisiensi enkapsulasi.  Validasi  dan  verifikasi  metode pengukuran efisiensi enkapsulasi dengan menggunakan ultrasonikasi diperlukan pada penelitian  selanjutnya  sehingga  diharapkan  dapat memberikan hasil yang lebih signifikan.

## DAFTAR PUSTAKA
Afriani,  Kartini.  (2013).  “Sintesis  dan  Karakterisasi
Hidrogel  Superabsorben  Kitosan-Poli(N-Vinil- 2-Pirolidon) (PVP) Dengan Metode IPN.” Ahad,  Abdul,  Mohammad  Raish,  Abdullah  M.  Al-
Mohizea, Fahad I. Al-Jenoobi,  and Mohd Aftab Alam.  (2014).  “Enhanced  Anti-Inflammatory Activity  of  Carbopol  Loaded  Meloxicam Nanoethosomes  Gel.” International  Journal  of Biological Macromolecules 67:99–104.
Budianto,  Emil,  dan  Annissa  Amalia.  (2020). “Swelling  Behavior  and  Mechanical  Properties of Chitosan-Poly(N-Vinyl-Pyrrolidone) Hydrogels.” Journal  of  Polymer  Engineering 40(7):551–60.
Candani,  Dini,  Masita  Ulfah,  Winda  Noviana,  and Rahadian Zainul. (2018). “A Review Pemanfaatan  Teknologi  Sonikasi.” INA-Rxiv (26):1–9.
Cao,  Yang,  Yuli  Chen,  Tao  Yu,  Yuan  Guo,  Fengqiu Liu, Yuanzhi Yao, Pan Li, Dong Wang, Zhigang Wang, Yu Chen, and Haitao Ran. (2018). “Drug
Release  from  Phase-Changeable  Nanodroplets Triggered by Low-Intensity Focused Ultrasound.” Theranostics 8(5):1327–39. Devi,  Anita,  Ujjwal  Nautiyal,  Sarabjot  Kaur,  and Komal  Komal.  (2014).  “Hydrogels:  A  Smart Drug  Delivery  Device.” Asian  Pacific  Journal of  Health  Sciences 1(Supplimentary  2014):92– 105.
Firdaus,  Indah  Wardatul.  (2017).  “ Loading Captopril
Tersalut Hidrogel Kitosan Termodifikasi Interpenetrating  Polymer  Network  dan  Uji Release in Vitro.”
Ghadiri,  Maryam,  Shohreh  Fatemi,  Alireza  Vatanara, Delaram  Doroud,  Abdolhossein  Rouholamini Najafabadi,  Majid  Darabi,  and  Amir  Abbas Rahimi.  (2012).  “Loading  Hydrophilic  Drug  in Solid  Lipid  Media  as  Nanoparticles:  Statistical Modeling of Entrapment Efficiency and Particle Size.” International  Journal  of  Pharmaceutics 424(1–2):128–37.
Jabariyan, Shaghayegh, and Mohammad A. Zanjanchi.
(2012).  “A  Simple  and  Fast  Sonication Procedure  to  Remove  Surfactant  Templates from Mesoporous MCM-41.” Ultrasonics Sonochemistry 19(5):1087–93.
Khan,  Mohammed  Ashif,  Jayamanti  Pandit,  Yasmin Sultana, Sarwat Sultana, Asgar Ali, Mohammed Aqil,  and  Meenakshi  Chauhan.  (2015).  “Novel Carbopol-Based  Transfersomal  Gel  of  5- Fluorouracil  for  Skin  Cancer  Treatment:  In Vitro  Characterization  and  in  Vivo  Study.” Drug Delivery 22(6):795–802.
Khasanah, Ika Syarifatun. (2015). “Loading Ibuprofen Ke  Dalam  Hidrogel  Interpenetrating  Polymer Network (IPN) Kitosan Poli (N-Vinil-2 Pirolidon).” Universitas Indonesia.
Nurfitriyana,  Annisa.  (2012).  “Signifikansi  Kavitasi Ultrasonik dan Hidrodinamik Terhadap Karakteristik Produk Oksidasi Penyisihan Limbah  Fenol  Dengan  Proses  Oksidasi  Lanjut Berbasis Ozon.”
Reddy,  Y.  Dastagiri,  Anne  Boyina  Sravani,  V. Ravisankar,  P.  Ravi  Prakash,  Y.  Siva  Rami Reddy, and N. Vijaya Bhaskar. (2020). “Review Article  Transferosomes  A  Novel  Vesicular Carrier for Transdermal Drug Delivery System.”
(November).
Salatin, Sara, Jaleh Barar, Mohammad Barzegar-Jalali, Khosro  Adibkia,  Farhad  Kiafar,  and  Mitra Jelvehgari. (2017). “Development  of  a Nanoprecipitation Method for the Entrapment of a  Very  Water  Soluble  Drug  into  Eudragit  RL Nanoparticles.” Research  in  Pharmaceutical Sciences 12(1):1–14.
Sirsi,  Shashank  R.,  and  Mark  A.  Borden.  (2014). “State-of-the-Art  Materials  for  Ultrasound- Triggered  Drug  Delivery.” Advanced  Drug Delivery Reviews 72:3–14.
Sun,  Tao,  Anshuman  Dasgupta,  Zongmin  Zhao,  Md Nurunnabi,  and  Samir  Mitragotri.  (2020). “Physical  Triggering  Strategies  for  Drug Delivery.” Advanced  Drug  Delivery  Reviews 158:36–62.
Tripathi,  Pushpendra  Kumar,  Bapi  Gorain,  Hira Choudhury,  Ayushi  Srivastava,  and  Prashant Kesharwani.  (2019).  “Dendrimer  Entrapped Microsponge  Gel  of  Dithranol  for  Effective Topical Treatment.” Heliyon 5(3):e01343.
Vaghani,  Subhash  S.,  and  Madhabhai  M.  Patel.
(2011).  “PH-Sensitive  Hydrogels  Based  on Semi-Interpenetrating  Network  (Semi-IPN)  of Chitosan and Polyvinyl Pyrrolidone for Clarithromycin  Release.” Drug  Development and Industrial Pharmacy 37(10):1160–69.
Venegas-Sanchez,  Josue  Addiel,  Tagaya  Motohiro, and  Kobayashi  Takaomi.  (2013).  “Ultrasound Effect  Used  as  External  Stimulus  for  Viscosity Change of Aqueous Carrageenans.” Ultrasonics Sonochemistry 20(4):1081–91.
Wafi,  Abdul,  Lukman  Atmaja,  and  Yatim  Lailun Ni’mah.  (2020).  “Analisis  Kuat  Tarik  Dan Elongasi  Film  Gelatin  –  Khitosan.” Alchemy 8(1):1.
Wang, Jiamian, Leonie Helder, Jinlong Shao, John A. Jansen,  Mingshi  Yang,  and  Fang  Yang.  (2019). “Encapsulation  and  Release  of  Doxycycline from
Electrospray-Generated
PLGA Microspheres:  Effect  of  Polymer  End  Groups.”
International Journal of Pharmaceutics
564(January):1–9.