## UNPAD

## Solvent Type Effect on Preparation of Ethyl Cellulose Microparticles

## Muhaimin Muhaimin1*, Anis Y. Chaerunisa2
1Departemen Biologi Farmasi, Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran, Jatinangor, Indonesia 2Departemen Farmasetika dan Teknologi Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Padjadjaran, Jatinangor, Indonesia Submitted 20 February 2022; Revised 24 May 2022; Accepted 3 May 2022; Published 30 October 2023
*Corresponding author: muhaimin@unpad.ac.id

## Abstract
The  purpose  of  this  study  was  to  investigate  effect  of  solvent  type  on  solidification  rate  of  ethyl cellulose (EC) microparticles and particle size/distribution of emulsion droplets/hard microparticles during the solvent evaporation process using focused beam reflectance measurement (FBRM). EC microparticles were prepared by an O/W-solvent evaporation method using various solvents, including dichloromethane, dichloromethane:methanol (1:1), ethyl acetate, and chloroform. The particle size/ distribution of emulsion droplets/hard microparticles was monitored by FBRM. The morphology of EC microparticles was characterized by scanning electron microscopy (SEM). The transformation of emulsion droplets into solid microparticles for all solvents occured within the first 10-60 min. The square weighted mean chord length of EC microparticles which were prepared using chloroform was smallest value, but the chord counts was no the highest. The chord length distribution (CLD) measured by FBRM showed that microparticles with a larger diameter give a wider CLD and a lower peak number of particles. SEM data shows that the morphology of microparticles was influenced by type of solvent. FBRM can be used to monitor the development of microparticle CLDs online and detect the transformation of emulsion droplets into solid microparticles during the solvent evaporation process. The microparticle CLD and transformation processes are influenced by the type of solvent.
Keywords: chord length distribution, ethyl cellulose, FBRM, microparticle, solvent.

## Pengaruh Jenis Pelarut pada Pembuatan Mikropartikel Etil Selulosa

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  jenis  pelarut  terhadap  laju  pengerasan mikropartikel  etil  selulosa  (EC)  dan  ukuran  partikel/distribusi  tetesan  emulsi/mikropartikel keras  selama  proses  penguapan  pelarut  menggunakan  focused  beam  reflectance  measurement (FBRM). Mikropartikel EC dibuat dengan metode penguapan pelarut (O/W), menggunakan pelarut diklorometana,  diklorometana:metanol  (1:1),  etil  asetat,  dan  kloroform.  Ukuran  partikel/distribusi tetesan emulsi/mikropartikel keras dimonitor oleh FBRM. Morfologi mikropartikel EC dikarakterisasi dengan  scanning  electron  microscopy  (SEM).  Transformasi  tetesan  emulsi  menjadi  mikropartikel padat untuk semua pelarut terjadi dalam waktu 10-60 menit pertama. Square weighted mean chord length mikropartikel EC yang dibuat dengan kloroform memiliki nilai terkecil, tetapi chord counts- nya tidak yang tertinggi. Chord length distribution (CLD) yang diukur dengan FBRM menunjukkan mikropartikel yang ukuran diameternya lebih besar memberikan CLD yang lebih lebar dan puncak jumlah partikel lebih rendah. Data SEM menunjukkan morfologi mikropartikel dipengaruhi oleh jenis pelarut. FBRM dapat digunakan untuk memonitor perkembangan CLD mikropartikel secara online dan mendeteksi transformasi tetesan emulsi menjadi mikropartikel padat selama proses penguapan pelarut. CLD mikropartikel dan transformasi proses dipengaruhi oleh jenis pelarut. Kata Kunci: chord length distribution , etil selulosa, FBRM, mikropartikel, pelarut.

## 1.  Pendahuluan
Pembuatan mikropartikel dengan teknik penguapan  pelarut  banyak  digunakan  dalam industri  farmasi.  Teknik  atau  metode  ini dapat diterapkan untuk enkapsulasi berbagai bahan  atau  zat  aktif,  dari  obat  sederhana hingga  protein  dan  DNA 1-9 .  Ada  beberapa variasi  teknik  penguapan  pelarut  yang  telah dikembangkan  untuk  mendapatkan  efisiensi enkapsulasi obat yang tinggi untuk obat-obat yang  bersifat  hidrofilik  dan  hidrofobik 10-14 . Untuk  obat  yang  tidak  larut  dalam  air, metode oil-in-water (O/W) sering digunakan, sedangkan  untuk  obat  yang  larut  dalam  air, metode water-in-oil-in-water (W/O/W) lebih disukai 15-21 . Dalam pembuatan mikropartikel dengan  teknik  penguapan  pelarut,  laju pengerasan  mikropartikel  merupakan  faktor penting  dalam  mempengaruhi  perilaku pelepasan  obat 22-24 .  Pengerasan droplet atau tetesan  emulsi  yang  sangat  lambat  akan menyebabkan  difusi  zat  obat  dari droplet dan efisiensi enkapsulasi menjadi rendah 25-28 . Laju pengerasan mikropartikel selama proses penguapan  pelarut  dipengaruhi  kelarutan polimer dalam pelarut organik dan kelarutan pelarut  organik  dalam  air,  yang  pada gilirannya mempengaruhi sifat mikropartikel seperti  ukuran  partikel,  jumlah  obat  yang di  enkapsulasi,  porositas  matriks,  residu pelarut dan pelepasan awal obat 25-26 . Berbagai jenis pelarut dengan sifat fisik yang berbeda (seperti miscibility ,  kelarutan,  volatilitas, titik  didih,  reaktivitas,  viskositas,  dll)  telah digunakan  untuk  membuat  mikropartikel. Sebelumnya  kloroform  sering  digunakan, namun  karena  toksisitas  dan  tekanan  uap yang rendah, secara bertahap diganti dengan diklorometana 25 .  Diklorometana  adalah pelarut  yang  paling  umum  digunakan  untuk enkapsulasi menggunakan teknik penguapan pelarut  karena  volatilitas  yang  tinggi,  titik didih rendah dan immiscibility tinggi dengan air 29-32 .  Etil  asetat  menunjukkan  potensi sebagai  pengganti  diklorometana,  karena sifatnya  yang  kurang  beracun.  Tetapi  etil asetat memiliki kelarutan yang tinggi dalam air,  menyebabkan  hilangnya  obat  selama proses, sehingga akan menghasilkan efisiensi
enkapsulasi  yang  rendah.  Selain  itu,  pelarut organik yang larut dalam air seperti metanol dan  etanol  sering  digunakan  sebagai  co- solvent.  Pelarut-pelarut  ini  digunakan  untuk melarutkan  obat  yang  tidak  benar-benar larut dalam pelarut pada fasa terdispersi 25,32 . Informasi  tentang  kecepatan  pengerasan mikropartikel  dari  pelarut-pelarut  ini  belum tersedia. Untuk itu perlu diketahui pengaruh sifat  pelarut  terhadap  kecepatan  pengerasan mikropartikel.
Etil  selulosa  merupakan  polimer turunan  selulosa  tidak  larut  dalam  air  tetapi larut  dalam  beberapa  pelarut  organik 39 .  Etil selulosa  secara  luas  telah  digunakan  dalam pembuatan bentuk sediaan sustained release dari  obat  yang  larut  dalam  air 1,4,39 .  Dalam penelitian ini, etil selulosa digunakan sebagai pembentuk  matriks  mikropartikel,  sebagai pelarutnya kloroform, diklorometana, diklorometana/metanol (1:1), dan etil asetat. Berdasarkan sifat kelarutannya, etil selulosa paling tinggi kelarutannya di dalam kloroform diikuti  diklorometana,  etil  asetat  dan diklorometana/metanol  (1:1) 1,32 .  Sedangkan sifat    ketercampuran  ( miscibility )  pelarut- pelarut ini dengan air sangat mempengaruhi laju  pengerasan  mikropartikel  yang dibuat.  Etil  asetat  memiliki  ketercampuran (miscibility) dengan air adalah tinggi (sekitar 8,7%)  dibandingkan  dengan  kloroform (sekitar 0,8%), diklorometana (sekitar 1,3%) dan  diklorometana/metanol  (1:1)  (sekitar 1,3%:bercampur sempurna) 1,2,4,32 .
Teknik  untuk  memonitor  secara  on line proses pembuatan mikropartikel dengan metode  penguapan  pelarut  adalah Focused Beam  Reflectance  Measurement (FBRM). Prinsip  kerja  dari  FBRM  didasarkan  pada pengukuran  refleksi  dan  sangat  tergantung pada sifat optik dari partikel 2,29,31 . Penggunaan FBRM  tidak  memerlukan  pengambilan sampel yang dapat mempengaruhi distribusi ukuran  partikel  yang  sebenarnya  karena kerusakan  atau  agregasi 25,33,34 .    FBRM mengukur  dan  memonitor Chord Length Distribution (CLD), ukuran diameter partikel dan chord count mikropartikel  secara real time , yang dipengaruhi oleh geometri, ukuran, dan jumlah partikel yang dianalisis 33,35-38 .
Pemantauan secara online pembentukan mikropartikel  dengan  pelarut  yang  berbeda menggunakan FBRM belum pernah dilakukan. Berdasarkan fakta ini, penelitian ini bertujuan untuk menggunakan FBRM dalam memonitor secara online laju  pengerasan  mikropartikel dan ukuran partikel/distribusi droplet emulsi/ mikropartikel  keras  yang  dibuat  dengan metode O/W menggunakan berbagai pelarut.
2.  Metode 2.1.  Bahan Kimia Etil selulosa (EC) 4 cP (Colorcon Ltd, Kent,  UK),  polivinil  alkohol  (PVA,  Mowiol 40–88,  Kuraray  Europe  GmbH,  Frankfurt, Germany), sedangkan diklorometana, kloroform, etil asetat dan metanol (Carl Roth GmbH  &  Co.  KG,  Karlsruhe,  Germany). Semua  bahan  yang  digunakan  dalam penelitian ini memiliki kapasitas pro analisis (p.a).
2.2.  Pengukuran Viskositas Emulsi  W/O  dari  larutan  EC  4  cP (7,5%  b/v)  dengan  pelarut  diklorometana, diklorometana:metanol (1:1), kloroform, dan etil asetat dianalisis menggunakan viskometer jenis Ostwald tipe  50111/Ia,  dengan  nilai  K =  0,05152  mm2/s2  (Schott-Geräte  GmbH, Hofeim, Germany) pada temperature 25ᵒC (n = 3) 1,4. Viskositas dihitung sebagai berikut: ν = K.t ν : viskositas kinematik (mm2/s atau cSt) K : konstanta instrumen (mm2/s2) t : waktu alir (s)
2.3.  Penentuan kelarutan Kelarutan etil selulosa 4 cp ditentukan dalam  empat  pelarut  yang  berbeda (diklorometana, diklorometana:metanol (1:1),  kloroform  dan  etil  asetat)  dengan menambahkan etil selulosa 4 cp dalam tabung reaksi  yang  berisi  1  mL  pelarut.  Tabung reaksi ditutup dan digoyang pada suhu 37ᵒC dengan kecepatan 75 rpm ( horizontal shaker GFL  3033,  Gesellschaft  für  Labortechnik GmbH,  Burgwedel, Germany )    selama 24  jam  (n=3)  untuk  memastikan  saturasi. Sebanyak  1  mL  larutan  jenuh  disaring  dan pelarut  diuapkan  pada  suhu  kamar.  Setelah
penyaringan,  massa  etil  selulosa  ditentukan dengan  neraca  analitik  ( Analytical Balance Sartorius Research A200S, Sartorius GmbH, Göttingen, Germany ) 1,4 .
2.4.  Pembuatan mikropartikel
Pada metode O/W, larutan polimer  EC  (7,5%  b/v)  dalam  pelarut diklorometana,  kloroform,  etil  asetat  atau diklorometana:metanol  (1:1)  didispersikan ke  dalam  fasa  air  (larutan  PVA  (0,25%), 800  ml).  Emulsi  diaduk  selama  4  jam dengan  kecepatan  500  rpm  menggunakan propeller stirrer (Heidolph  Elektro  GmbH &  Co.  KG,  Kelheim, Germany ).  Setelah  4 jam,  mikropartikel  dipisahkan  dari  fasa  air dengan kertas saring dan dicuci dengan 200 ml akuades, dikeringkan selama 24 jam dan disimpan dalam desikator 1,4,22 .
2.5.  Analisis Chord Length Distribution secara Online Probe Focused Beam Refectance Measurements atau    FBRM  (Lasentec® FBRM  D600T,  Mettler  Toledo  AutoChem, Inc.,  Redmond,  WA,  USA)  direndam  dan diposisikan  di  dalam  bejana  emulsifikasi. Ini  untuk  memastikan  aliran  baik  terhadap probe window dan  sampel  yang  mewakili dari sistem mikropartikel akan diukur dengan baik.  Rentang  pengukuran  partikel  dari FBRM D600T adalah 0,25-4000 μm. Sebuah propeller stirrer (Heidolph Elektro GmbH & Co.  KG,  Kelheim, Germany )  dipekerjakan di samping probe dengan kecepatan 500 rpm selama 4 jam. FBRM melakukan pengukuran dalam setiap 10 detik, selama periode 4 jam. Semua batch diukur  sebanyak  tiga  kali. Informasi  ukuran  mikropartikel  dianalisis menggunakan IC FBRM® 4.0 software 22,23,29 . 2.6.  Karakterisasi Mikropartikel Untuk melihat bentuk dari mikropartikel  yang  dihasilkan  dilakukan dengan  menggunakan  mikroskop  optik  dan penampakan  diambil  dengan  menggunakan kamera  digital  yang  langsung  terhubung dengan mikroskop dilengkapi dengan software EasyMeasure ®  (versi  1.4.1),  sedangkan morfologi permukaan mikropartikel dianalisis
dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) ((S-4000, Hitachi High-Technologies Europe GmbH, Krefeld, Germany ).
3.  Hasil dan Pembahasan
3.1.  Morfologi dan Ukuran Mikropartikel Foto  hasil  mikroskop  optik  dan  SEM dari mikropartikel Ethyl Cellulose (EC) yang dibuat dengan metode single emulsion (O/W) ditunjukkan pada Gambar 1. Mikropartikel EC yang dibuat dengan metode O/W menghasilkan mikropartikel translucent dan  transparan (Gambar 1. a1, b1, c1, dan d1). Mikropartikel EC  berbentuk  bulat  dengan  permukaan halus,  tidak  berpori  dan  tidak  aglomerasi. Mikropartikel memiliki permukaan halus  didapat  dari  penggunaan  pelarut diklorometana  dan  diklorometana:methanol 1:1 (Gambar 1.a2 dan a3 serta 1.b2 dan b3), sedangkan  mikropartikel  dengan  permukaan kasar  diperoleh  dari  pelarut  kloroform (Gambar 1.c2 dan c3). Penggunaan etil asetat menghasilkan  mikropartikel  yang  memiliki permukaan halus dengan bentuk seperti donat (Gambar  1.d2  dan  d3).  Kelarutan  pelarut organik  dalam  air  mempengaruhi  morfologi dari  mikropartikel.  Rata-rata  diameter mikropartikel yang dihasilkan berkisar 59-92 µm (FBRM) (Tabel 2).
Perbedaan struktur eksternal
mikropartikel  dapat  dijelaskan  dengan perbedaan  kecepatan  pengendapan  dari polimer. Etil asetat memiliki kelarutan air yang tinggi  (sekitar  8,7%)  dibandingkan  dengan kloroform  (sekitar  0,8%),  diklorometana (sekitar  1,3%),  dan  diklorometana/metanol 1:1 (sekitar 1,3%:bercampur sempurna) 1,2,4,32 . Sehingga  etil  asetat  akan  berdifusi dengan  cepat  ke  fasa  air  eksternal  yang menyebabkan  pengendapan  polimer  pada permukaan droplet dan  pembentukan shell polimer dengan jumlah pelarut masih besar. Permukaan  padat  pada droplet menghambat penyusutan droplet lebih  lanjut,  akibatnya sisa  pelarut  diekstraksi  dengan  penetrasi eksternal  untuk  fasa  air  didalam  embrio mikropartikel,  sehingga  membentuk  pori dan  rongga  pada  mikropartikel.  Karena ketercampuran  ( miscibility )  kloroform, diklorometana  dan  diklorometana/metanol (1:1) dalam air adalah rendah, droplet polimer cair dengan lambat menyusut, pelarut internal berdifusi  keluar  dalam  siklus  berulang  dan tidak diganti penetrasi fasa eksternal. Droplet merupakan prekursor dan merupakan embrio mikropartikel  dalam  fasa  organik  selama pengerasan mikropartikel.
3.2.  Pemantauan secara Online Pembentukan Mikropartikel Ethyl Cellulose
Gambar 1. Foto hasil mikroskop optik (1) dan Foto SEM (2) dan (3) (2: Pembesaran 100X dan 3: Pembesaran 1000X). (a.diklorometana; b. diklorometana:metanol (1:1); c. kloroform; d. etil asetat)
Pembentukan  Mikropartikel  dan Laju  Pengerasan: FBRM  digunakan  untuk memonitor  secara online perubahan chord length distribution pada  berbagai  tahap pembentukan mikropartikel dan pematangan pada  kecepatan  pengadukan  tertentu. Chord length berkorelasi  dengan  perubahan  pada ukuran  partikel,  laju  pengerasan,  dan  sifat partikel. Pengukuran mikropartikel dilakukan selama  pengadukan  dan  penguapan  pelarut terhadap  empat batch mikropartikel  dengan kecepatan pengadukan 500 rpm selama 4 jam. Kurva square weighted mean chord length mikropartikel  yang  dibuat  dengan  metode O/W  menunjukkan  sebagai  fungsi  waktu (Gambar 2a).
Jenis  pelarut  menyebabkan  perbedaan profil square weighted mean chord length selama proses penguapan pelarut. Mula-mula, emulsifikasi larutan polimer didalam fasa air eksternal, FBRM mendeteksi rata-rata ukuran droplet lebih besar untuk semua jenis pelarut, dengan bertambahnya waktu, ukuran partikel mengecil diikuti oleh periode dimana ukuran partikel  tetap  dan square weighted mean chord length untuk semua jenis pelarut adalah konstan. Laju pengerasan mikropartikel dipengaruhi  laju  penguapan  pelarut  dan miscibility pelarut.  Metanol  dan  etil  asetat dapat  bercampur  dengan  air,  sementara diklorometana dan kloroform tidak bercampur air. Penyusutan droplet dapat dipisahkan dalam dua fase ketika menggunakan diklorometana, diklorometana/metanol  (1:1)  dan  etil  asetat sebagai pelarut. Sebuah fase penyusutan yang cepat di mana ukuran droplet awal menurun tajam  dalam  9  menit,  diikuti  oleh  fase
penyusutan dihentikan atau lambat sehingga tidak  ada  penyusutan  lebih  lanjut  (Gambar 2a).  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  pelarut dengan  cepat  diekstraksi  pada  fase  pertama (fase cepat) dan fase kedua merupakan fase lambat  atau  fase  pemadatan droplet embrio mikropartikel  menjadi  mikropartikel  padat. Untuk  kloroform,  redusi  ukuran droplet berlanjut sampai menit ke 60 sehingga droplet embrio  mikropartikel  menjadi  mikropartikel padat  antara  50-60  menit  (Gambar  2a). Tahap-tahap  pembentukan  mikropartikel setelah emulsifikasi emulsi pertama kedalam fasa  air  eksternal  terdiri  dari  (1)  difusi pelarut  dari  permukaan droplet ke  fasa  air eksternal  serta  (2)  paparan  dari  permukaan droplet menuju  air  dan  penetrasi  parsial  air ke dalam droplet . Laju difusi pelarut organik tergantung pada kelarutannya dalam fasa air. Kehilangan  pelarut  dari  permukaan droplet menghasilkan  peningkatan  konsentrasi polimer di permukaan. Hilangnya pelarut dari droplet meningkatkan viskositas droplet yang menurunkan  laju  perpindahan  massa 1,2,4,18, 23,31,39 .  Pengendapan  berhenti  ketika  inti droplet terbentuk. Untuk  semua  pelarut,  ketika  lapisan kulit  pada  permukaan  mikropartikel terbentuk.  Di  dalam droplet mulai  terjadi proses  pembentukan  embrio  mikropartikel sehingga  terjadi  pemisahan  fase  sifat  optik dari droplet emulsi  yang  sebelumnya transparan berubah menjadi buram. Sehingga, peningkatan sinyal FBRM berkorelasi dengan perubahan  tingkat  keburaman  mikropartikel dan  pemadatan  mikropartikel.  Konversi droplet cairan  menjadi  mikropartikel  padat adalah  cepat.  Waktu  yang  diperlukan
Gambar 2. Pengaruh jenis pelarut terhadap square weighted mean chord length selama pembentukan mikropartikel EC [(a) seluruh proses dan (b) waktu pengerasan mikropartikel, panah (↓): waktu mulai pengerasan mikropartikel]
sekitar  10-12  menit  setelah  emulsifikasi larutan  polimer  ke  dalam  fasa  air  eksternal, dimana square weighted mean chord length mencapai nilai konstan dalam rentang waktu tersebut ketika menggunakan diklorometana, diklorometana:metanol  (1:1)  dan  etil  asetat. Proses pada periode ini memberikan pengaruh terbesar  pada  morfologi  mikropartikel  yang dihasilkan dan terhadap sifat mikropartikel itu sendiri. Berdasarkan data FBRM, transformasi droplet emulsi  menjadi  mikropartikel  padat terjadi  pada  10,5  menit  (diklorometana),  10 menit  (diklorometana/metanol  (1:1)),  60 menit (kloroform) dan 12 menit (etil asetat) (Gambar 2b). Selanjutnya  data  pada  Tabel  1 menunjukkan  pengaruh  jenis  pelarut  pada kelarutan  EC  dan  viskositas  larutan  EC, sedangkan  Tabel  2  memperlihatkan  data pengukuran  rata-rata  diameter  mikropartikel EC yang diukur dengan mikroskop optik dan dengan  FBRM.  Data  pengukuran  rata-rata diameter  mikropartikel  dengan  mikroskop optik  adalah  mirip  dengan  data  pengukuran dengan FBRM.
3.3.  Profil Chord Count Selama  Proses Penguapan  Pelarut  dan Chord Length Distributions Kurva chord count mikropartikel menunjukkan sebagai fungsi waktu (Gambar
3a).  Pada  saat  larutan  polimer  organik diemulsikan  ke  dalam  fasa  air  eksternal (untuk pelarut diklorometana, diklorometana/ metanol  (1:1)  dan  etil  asetat),  FBRM mendeteksi chord count rendah  dengan bertambahnya  waktu  nilai chord count meningkat diikuti oleh fase datar di mana nilai chord count konstan  untuk  semua  pelarut. Sedangkan, untuk pelarut kloroform, setelah emulsifikasi larutan polimer organik, FBRM mendeteksi  peningkatan chord count diikuti oleh fase penurunan dimana nilai chord count berkurang.  Tahap  pengurangan  ini  mungkin mencerminkan aglomerasi atau peleburan dari droplet atau mikropartikel kecil menjadi yang lebih besar. Sebuah fase datar mengikuti fase penurunan menunjukkan tidak ada perubahan ukuran mikropartikel lebih lanjut. Fase datar ini mengindikasikan telah terjadi pengerasan shell polimer pada mikropartikel 16,22,30,33-38 . Square weighted mean chord length mikropartikel  EC  yang  dibuat  dengan kloroform  memiliki  nilai  terkecil,  tetapi chord counts nya  tidak  yang  tertinggi. Hal  ini  disebabkan  karena  mikropartikel EC  yang  dibuat  dengan  kloroform  lebih translucent dibandingkan  pelarut  lain.  CLD yang  diukur  dengan  FBRM  menunjukkan mikropartikel yang ukuran diameternya lebih besar memberikan CLD yang lebih lebar dan puncak jumlah partikel lebih rendah (Gambar
Gambar 3. Pengaruh jenis pelarut terhadap (a)  jumlah chord counts (square weighted) selama proses penguapan  pelarut  dan  (b) square weighted chord length distributions [pada  waktu pengadukan 4 jam]
Tabel 1. Pengaruh jenis pelarut pada kelarutan EC dan viskositas larutan EC
Pelarut Kelarutan (g/ml) (± SD) Viskositas (cSt) (± SD) diklorometana diklorometana/metanol (1:1) kloroform etil asetat 0.86 (±  0.03) 0.64 (±  0.06) 1.06 (±  0.04) 0.79 (±  0.02) 10.31 (±  1.14) 13.92 (±  1.03) 9.08 (±  0.94) 11.45 (±  1.06)
3b).  Peningkatan  viskositas  larutan  polimer akan membuat square weighted mean chord length mikropartikel  bertambah  besar  dan jumlah  partikel  berkurang.  Data  FBRM sangat tergantung pada sifat optik material dan opacity level mikropartikel  yang  dihasilkan. Jika  sinar  laser  menembak  mikropartikel buram, sinyal yang di hamburkan ke detektor intensitasnya  lebih  tinggi  dari  mikropartikel translucent dan  transparan 30,33,37,38 .  Efek  ini terlihat  pada  data  rata-rata  dari  CLD  dan chord counts .
4.  Kesimpulan
FBRM dapat memonitor perkembangan CLD  mikropartikel  secara online dan mendeteksi transformasi droplet atau tetesan emulsi  menjadi  mikropartikel  padat  selama proses  penguapan  pelarut.  Transformasi droplet atau  tetesan  emulsi  menjadi mikropartikel  padat  untuk  semua  pelarut terjadi  dalam  waktu  10-60  menit  pertama. Berdasarkan data FBRM, transformasi droplet emulsi  menjadi  mikropartikel  padat  terjadi pada  10,5  menit  (diklorometana),  10  menit (diklorometana/metanol  (1:1)),  60  menit (kloroform)  dan  12  menit  (etil  asetat).  Data SEM  menunjukkan  morfologi  mikropartikel dipengaruhi oleh jenis pelarut.

## Ucapan Terimakasih
Terima  kasih  disampaikan  kepada Direktorat  Jenderal  Pendidikan  Tinggi, Departemen  Pendidikan  dan  Kebudayaan Republik Indonesia atas dukungannya dalam riset ini.
Daftar Pustaka 1.  Bodmeier,  R.,  McGinity,  J.  W.  Solvent selection in the preparation of poly(D,L- lactide)  microspheres  prepared  by  the solvent evaporation method. Int. J. Pharm.
43, 179-186 (1988).
2.  Boxall,  J. A.,  Koh,  C. A.,  Sloan,  E.  D., Sum, A. K., Wu, D. T. Measurement and calibration  of  droplet  size  distributions in  water-in-oil  emulsions  by  particle video  microscope  and  a  focused  beam reflectance method. Ind. Eng. Chem. Res. 49, 1412-1418 (2010).
3.  Cleland,  J.  L.,  Lim,  A.,  Barrón,  L., Duenas, E. T., Powell, M. F. Development of a single-shot subunit vaccine for HIV- 1: Part 4. Optimizing microencapsulation and pulsatile release of MN rgp120 from biodegradable  microspheres.  J.  Control. Rel. 47,135-150 (1997).
4.  Freitas,  S.,  Merkle,  H.  P.,  Gander,  B. Microencapsulation by solvent extraction/ evaporation:  reviewing  the  state  of  the art  of  microsphere  preparation  process technology. J. Control. Rel. 102, 313–332 (2005).
5.  Simao, A. R., Fragal, V. H. & Rubira, A. F. Drug polarity effect over the controlled release in casein and chondroitin sulfate- based hydrogels. Int. J. Biol. Macromol. 158, 116-126 (2020).
6.  Song, W.,  Zhao,  G.,  Zheng,  H.,  He,  G., Li,  J.,  Zhang,  J.,  Chen,  Y.  &  Wang,  Y. Chitosan capsules with hydrogel core for encapsulation  and  controlled-release  of small  molecule  materials.  Materi.  Let. 278, 128348 (2020).
7.  Sui,  C.,  Preece,  J. A.,  Zhang,  Z.  & Yu, S.  H.  Efficient  encapsulation  of  water soluble  inorganic  and  organic  actives in  melamine  formaldehyde  based microcapsules for control release into an aqueous  environment.  Chem.  Eng.  Sci. 229. 116103 (2021).
8.  Tang,  L.,  Chen,  Y.  H.,  Wang,  Q., Wang,  X.  H.,  Wu,  Q.  X.  &  Ding,    Z. F.  Microencapsulation  of  functional
Tabel 2. Pengaruh jenis pelarut pada rata-rata diameter ukuran mikropartikel EC
Pelarut Rata-rata diameter mikropartikel (µm) (± SD) FBRM Mikroskop Optik diklorometana diklorometana/metanol (1:1) kloroform etil asetat 83.24 (± 5.28) 92.17 (± 4.15) 59.31 (± 6.47) 73.11 (± 5.13) 88.78 (± 7.64) 95.06 (± 8.57) 61.39 (± 5.18) 77.46 (± 8.25)
ovalbumin  and  bovine  serum  albumin with  polylysine-alginate  complex  for sustained protein vehicle’s development. Food Chem. 368, 130902 (2022).
9.  Yang,  Z.,  Zhang,  X.,  Li,  Y.,  Yang,  Y., Chen, N., Wang, X. & Xie, Q. Fabrication of KDF-loaded chitosan-oligosaccharide- encapsulated  konjac  glucomannan/ sodium  alginate/zeolite  P  microspheres with  sustained-release  antimicrobial activity.  J.  Mol.  Struct.  1250,  131682 (2022).
10. Bhageri, A.  R.,  Golenser,  J.  &  Greiner, A. Controlled and manageable release of antimalarial Artemisone by encapsulation in biodegradable carriers. Eur. Polym. J. 129, 109625 (2020).
11. Chen, M., Yan, X., Cheng, M., Zhao, P., Wang, Y., Zhang, R., Wang, X., Wang, J. & Chen, M. Preparation, characterization and  application  of  poly(lactic  acid)/ corn  starch/eucalyptus  leaf  essential oil  microencapsulated  active  bilayer degradable  film.  Int.  J.  Biol.  Macromol. 195, 264-273 (2022).
12. Chroni,  A.  &  Pispas,  S.  Hydrophilic/ hydrophobic modifications of a PnBA-b- PDMAEA  copolymer  and  complexation behaviour with short DNA. Eur. Polym. J. 129, 109636 (2020).
13. Eskandari,  P.,  Rezvani,  Z.  A.,  Hajebi, S.,  Mamaqani,  H.  R.  &  Kalajahi,  M.  S. Controlled  release  of  anti-cancer  drug from  the  shell  and  hollow  cavities  of poly(N-isopropylacrylamide)  hydrogel particles  synthesized  via  reversible addition-fragmentation  chain  transfer polymerization.  Eur.  Polym.  J.  135, 109877 (2020).
14. Guo, T., Wangxia, W., Song, J., Jin, Y. & Xiao, H. Dual-responsive carboxymethyl cellulose/dopamine/cystamine  hydrogels driven  by  dynamic  metal-ligand  and redox  linkages  for  controllable  release of agrochemical. Carbohyd. Polym. 253, 117188 (2021).
15. Lin,  D.,  Xiao,  L.,  Li,  S.,  Qin,  W.,  Loy, D.  A.,  Chen,  H.  &  Zhang,  Q.  Effects of  fructooligosaccharide  and  soybean protein isolate in the microencapsulation
of  walnut  oil.  Industr.  Crop.  Prod.  177, 114431 (2022).
16. Mady,  O.  Application  of  solvent evaporation  technique  for  pure  drug crystal spheres preparation. Particuol. 67, 79-89 (2022).
17. Mandaji, C. M., Pena, R. S. & Chiste, R. C. Encapsulation of bioactive compounds extracted from plants of genus Hibiscus: A  review  of  selected  techniques  and applications. Food Res. Int. 151, 110820 (2022).
18. Mo, B., Mo, S., Jia, L., Wang, Z. & Chen, Y. Microencapsulation of ethanol-soluble inorganic  salts  for  high  temperature thermal  energy  storage.  Materi.  Chem. Phys. 275, 125261 (2022).
19. Muhaimin,  M.,  Yusnaidar,  Y.,  Syahri, W.,  Latief,  M.  &  Chaerunisaa,  A.  Y. Microencapsulation of Macaranga gigantea  Leaf  Extracts:  Production  and Characterization.  Pharmacog.  J.  12  (4), 716-724 (2020).
20. Ong,  P.  J.,    Png,  Z.  M.,  Soo,  X. Y.  D., Wang, X., Suwardy, A. Chua, M. H., Xu, J. W. & Zhu, Q. Surface modification of microencapsulated phase change materials with  nanostructures  for  enhancement  of their thermal conductivity. Materi. Chem. Phys. 277, 125438 (2022).
21. Ricci,  A.,  Mejia,  J.  A.  A.,  Versari,  A., Chiarello, E., Bordoni, A. & Parpinello, G. P. Microencapsulation of polyphenolic compounds recovered from red wine lees: Process  optimization  and  nutraceutical study.  Food  Bioprod.  Proces.  132,  1-12 (2022).
22. Muhaimin,  M.,  Chaerunisaa,  A.  Y. &  Bodmeier,  R.  Real-time  particle size  analysis  using  focused  beam reflectance  measurement  as  a  process analytical technology tool for continuous microencapsulation process. Sci. Rep. 11, 19390 (2021).
23. Sankaranarayanan,  S.,  Likozar,  B.  & Navia, R. Real-time particle size analysis using  the  focused  beam  reflectance measurement probe for in situ fabrication of  polyacrylamide–filler  composite materials. Sci. Rep. 9, 1–12 (2019).
24. Sarwar,  M.  S.,  Ghaffar,  A.,  Huang, Q.,  Zafar,  M.  S.,  Usman,  M.  &  Latif, M.  Controlled-release  behavior  of ciprofloxacin  from  a  biocompatible polymeric  system  based  on  sodium alginate/poly(ethylene  glycol)  mono methyl ether. Int. J. Biol. Macromol. 165, 1047-1054 (2020).
25. Graves,  R.  A.,  Freeman,  T.,  Pamajula, S.,  Praetorius,  N.,  Moiseyev,  R., Manda,l  T.  K.  Effects  of  co-solvents on  the  characteristics  of  enkephalin microcapsules.  J.  Biomater.  Sci.  Polym. Edit. 17, 709-720 (2006).
26. Jeyanthi,  R.,  Metha,  R.  C.,  Thanoo,  B. C.,  Deluca,  P.  P.  Effect  of  processing parameters  on  the  properties  of  peptide containing  PLGA  microspheres.  J. Microencapsul. 14, 163-174 (1997).
27. Wu,  H.,  White,  M.  &  Khan,    M.  A. Quality-by-Design (QbD): An integrated process  analytical  technology  (PAT) approach  for  a  dynamic  pharmaceutical co-precipitation  process  characterization and  process  design  space  development. Int. J. Pharm. 405, 63-78 (2011).
28. Zhang,  H.,  Chen,  K.  &  Yang, J.  Development  of  a  versatile microencapsulation technique for aqueous  phases  using  inverse  emulsion. Coll.  Surf.  A:  Physicochem.  Eng.  Asp. 634, 127865 (2022).
29. Kirwan,  L.  J.  Investigating  bauxite residue  flocculation  by  hydroxamate and polyacrylate flocculants utilising the focussed  beam  reflectance  measurement probe.  Int.  J.  Miner.  Process.  90,  74-80 (2009).
30. Kougoulos,  E.,  Jones,  A.  G.,  Kaczmar, M.  W.  Modelling  particle  disruption of  an  organic  fine  chemical  compound using Lasentec focussed beam reflectance monitoring  (FBRM)  in  agitated suspensions.  Powder  Technol.  155,153- 158 (2005).
31. Leba,  H.,  Cameirao,  A.,  Herri,  J.  M., Darbouret,  M.,  Peytavy,  J.  L.  Chord length distributions measurements during crystallization  and  agglomeration  of gas  hydrate  in  a  water-in-oil  emulsion:
Simulation  and  experimentation.  Chem. Eng. Sci. 65, 1185-1200 (2010).
32. Li,  M.,  Rouaud,  O.,  Poncelet,  D. Microencapsulation by solvent evaporation: State of the art for process engineering  approaches.  Int.  J.  Pharm. 363, 26-39 (2008).
33. Vay,  K.,  Frieβ,  W.,  Scheler,  S. Understanding  reflection  behavior  as a  key  for  interpreting  complex  signals in  FBRM  monitoring  of  microparticle preparation processes. Int. J. Pharm. 437, 1-10 (2012).
34. Zidan,  A.  S.,  Rahman,  Z.,  Khan, M.  A.  Online  monitoring  of  PLGA microparticles  formation  using  Lasentec focused  beam  reflectance  (FBRM)  and particle video microscope (PVM). AAPS J. 12, 254-262 (2010).
35. Silva, A.  F.  T.,  Burggraeve, A.,  Denon, Q., Van der Meeren, P., Sandler, N., Van Den  Kerkhof, T.,  Hellings,  M., Vervaet, C.,  Remon,  J.  P.,  Lopes,  J.  A.  &  De Beer, T. Particle sizing measurements in pharmaceutical applications: Comparison of  in-process  methods  versus  off-line methods.  Eur.  J.  Pharm.  Biopharm. (2013).
36. Vajihinejad,  V.  &  Soares,  J.  B.  P. Monitoring  polymer  flocculation  in  oil sands  tailings:  A  population  balance model approach. Chem. Eng J. 346, 447- 457 (2018).
37. Kail,  N.,  Briesen,  H.  &  Marquardt,  W. Analysis  of  FBRM  measurements  by means  of  a  3D  optical  model.  Powder Technol. 185, 211-222 (2008).
38. Kail,  N.,  Marquardt,  W.  &  Briesen,  H. Estimation  of  particle  size  distributions from focused beam reflectance measurements based on an optical model. Chem. Eng. Sci. 64, 984-1000 (2009).
39. Murtaza, G. Ethylcellulose microparticles: A review. Drug Res. 69, 11-22 (2012).