Optimisasi Formulasi Nanopartikel Pati: Terobosan Baru dalam Teknologi Penghantaran Kontrol pada Industri Pangan dan Farmasi

Oleh: Kavadya Syska, S.P., M.Si. (Dosen Bidang Teknologi Pangan – Food Technologist, Universitas Nahdlatul Ulama)

Penelitian ini memberikan kontribusi besar dalam pemahaman bagaimana parameter formulasi memengaruhi pembentukan nanopartikel pati menggunakan teknik nanopresipitasi. Nanopartikel pati memiliki potensi besar sebagai sistem penghantaran yang terkendali untuk aplikasi dalam industri pangan, biomedis, dan farmasi, terutama ketika dimuat dengan senyawa-senyawa bioaktif. Penelitian ini secara mendalam mengeksplorasi faktor-faktor seperti konsentrasi polimer, konsentrasi NaOH, rasio pelarut, kecepatan pengadukan, laju injeksi, serta sifat fase non-pelarut dalam pembentukan nanopartikel. Melalui karakterisasi menggunakan dynamic light scattering (DLS), laser Doppler electrophoresis, dan mikroskop elektron pemindaian (SEM), studi ini membuka pintu bagi pengembangan lebih lanjut teknologi nanopartikel dalam berbagai bidang.

Salah satu temuan utama penelitian ini adalah hubungan antara kecepatan pengadukan dengan ukuran nanopartikel. Hasil menunjukkan bahwa peningkatan kecepatan pengadukan secara signifikan dapat mengurangi ukuran nanopartikel, dari 161,5±2,1 nm pada 500 rpm menjadi 136,0±0,8 nm pada 900 rpm. Ini menunjukkan bahwa pengontrolan kecepatan pengadukan dapat digunakan untuk mengoptimalkan ukuran nanopartikel sesuai dengan kebutuhan spesifik aplikasi, baik dalam industri pangan maupun farmasi.

Selain itu, penelitian ini juga menyoroti pengaruh konsentrasi pati terhadap potensi zeta nanopartikel. Ditemukan bahwa peningkatan konsentrasi pati sedikit meningkatkan potensi zeta, dengan nilai −1,97±0,4 mV pada konsentrasi 0,5 %, hingga −3,9±1,5 mV pada konsentrasi 2 %. Potensi zeta ini berperan penting dalam menentukan stabilitas koloid dari nanopartikel dan berkaitan erat dengan gugus hidroksil dalam monomer pati. Oleh karena itu, penyesuaian konsentrasi pati bisa menjadi alat penting dalam memodifikasi sifat fisikokimia nanopartikel untuk memastikan stabilitasnya dalam berbagai kondisi.

Penelitian ini juga menilai stabilitas nanopartikel pati pada berbagai tingkat pH (4, 7,4, dan 9), yang sangat relevan untuk aplikasi di lingkungan berbeda seperti dalam saluran pencernaan atau produk makanan. Nanopartikel menunjukkan stabilitas yang lebih baik pada pH 7,4, yang menyerupai kondisi fisiologis manusia. Stabilitas yang terjaga selama enam minggu menunjukkan bahwa nanopartikel pati berpotensi untuk digunakan dalam aplikasi jangka panjang, baik dalam penghantaran zat aktif maupun dalam produk pangan yang difortifikasi.

Lebih lanjut, penelitian ini mengeksplorasi penggunaan krioprotektan selama proses pengeringan beku (freeze-drying), yang bertujuan untuk mencegah agregasi nanopartikel. Krioprotektan, meskipun digunakan dalam jumlah kecil, secara efektif menjaga ukuran nanopartikel setelah pengeringan beku, yang merupakan langkah penting dalam memastikan stabilitas produk nanopartikel selama penyimpanan. Penemuan ini sangat relevan bagi industri pangan dan farmasi, di mana stabilitas produk selama masa simpan adalah faktor kunci.

Sebagai seorang dosen di bidang Teknologi Pangan, saya melihat penelitian ini sangat relevan bagi perkembangan teknologi penghantaran kontrol yang lebih efisien. Dengan mengatur parameter formulasi, seperti kecepatan pengadukan dan konsentrasi pati, kita dapat menyesuaikan ukuran dan stabilitas nanopartikel untuk berbagai aplikasi. Ini membuka peluang besar bagi pengembangan produk pangan fungsional, di mana senyawa bioaktif dapat dimuat ke dalam nanopartikel dan dilepaskan secara terkendali untuk meningkatkan nilai gizi produk. Selain itu, penggunaan nanopartikel dalam sistem penghantaran zat aktif di bidang farmasi dapat meningkatkan bioavailabilitas obat, sehingga dosis yang diperlukan dapat dikurangi tanpa mengorbankan efektivitas.

Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan landasan kuat bagi penerapan nanopartikel pati dalam berbagai sektor industri. Penelitian lebih lanjut bisa diarahkan untuk mengeksplorasi bahan krioprotektan alternatif yang lebih ramah lingkungan atau mengevaluasi efektivitas penghantaran zat bioaktif dalam kondisi in vivo. Teknologi ini memiliki potensi besar untuk mengubah cara kita memandang sistem penghantaran kontrol, tidak hanya dalam skala laboratorium, tetapi juga untuk aplikasi industri yang lebih luas.

Written by 

Teknologia managed by CV Teknologia (Teknologia Group) is a publisher of books and scientific journals with both national and international reach.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *