DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN...

Transkripsi

1 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH... ABSTRAK... ABSTRACT... i ii iii vi xi xii xiv xvi xviii xix BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Manggis (Garcinia mangostana L.) Klasifikasi tanaman Nama daerah Morfologi tanaman Kandungan α-mangostin dalam kulit buah manggis... 9 ii

2 Aktivitas farmakologi kulit buah manggis Kulit Gel Definisi gel Karakteristik gel a. Swelling b. Efek Suhu c. Sineresis d. Rheologi e. Efek elektrolit f. Elastisitas dan rigiditas Metode Ekstraksi Maserasi Desain Percobaan Faktorial Evaluasi Sediaan Gel Evaluasi fisika a. Uji daya sebar b. Uji viskositas Evaluasi kimia (uji ph) Evaluasi Pelepasan Zat Aktif KLT-Spektrofotodensitometri Eksipien dalam Formula Gel Sodium polyacryloydimethyl taurate Propilen glikol iii

3 Gliserin Trietanolamin (TEA) Microcare Akuades BAB III METODE PENELITIAN Rancangan Penelitian Lokasi dan Waktu Penelitian Alat dan Bahan Penelitian Alat Bahan Variabel Penelitian dan Definisi Operasional Variabel penelitian Definisi operasional Prosedur Penelitian Penyiapan ekstrak Optimasi formula gel ekstrak kulit buah manggis Formula gel ekstrak kulit buah manggis Pembuatan gel ekstrak kulit buah manggis Evaluasi Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis Evaluasi fisika a. Uji viskositas b. Uji daya sebar Evaluasi kimia (uji ph) iv

4 Evaluasi pelepasan zat aktif a. Pembuatan larutan dapar fosfat 0,01 M ph 6, b. Pembuatan larutan standar α-mangostin c. Pembuatan larutan uji d. Pelepasan zat aktif dari basis gel Identifikasi α-mangostin Penyiapan dan prosedur umum KLT Penetapan kadar α-mangostin Analisis Data Skema Umum Penelitian BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengumpulan Sampel Kulit Buah Manggis Determinasi Tanaman Pengolahan Sampel Kulit Buah Manggis Penetapan Kadar Air Simplisia Kulit Buah Manggis Pembuatan Ekstrak Etil Asetat Kulit Buah Manggis Penetapan Kadar Air Ekstrak Kulit Buah Manggis Optimasi Formula Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis Evaluasi Sediaan Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis Uji Viskositas Uji Daya Sebar Uji ph v

5 4.9 Penentuan Formula Optimum Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis Verifikasi Formula Optimal Uji Pelepasan Zat Aktif BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA. 68 LAMPIRAN vi

6 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Penggunaan Propilen Glikol dalam Sediaan Farmasi Tabel 2.2 Penggunaan Gliserin dalam Sediaan Topikal Tabel 2.3 Komposisi Microcare PM Tabel 3.1 Faktor dengan Level Tertinggi dan Terendah Tabel 3.2 Formula Gel Hasil Optimasi Desain Percobaan Faktorial Tabel 3.3 Variasi Penotolan Larutan Seri Standar α-mangostin Tabel 4.1 Penetapan Kadar Air Serbuk Simplisia Kulit Buah Manggis Tabel 4.2 Nilai Viskositas Masing-Masing Formula Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis Tabel 4.3 Nilai Daya Sebar Masing-Masing Formula Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis Tabel 4.4 Nilai ph Masing-Masing Formula Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis Tabel 4.5 Hasil Verifikasi Formula Optimal vii

7 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Gambar Buah Manggis... 7 Gambar 2.2 Struktur Kimia α-mangostin... 9 Gambar 2.3 Spektrum KLT-Spektrofotodensitometri α-mangostin Gambar 2.4 Anatom Kulit Manusia Gambar 2.5 Sel Difusi Franz Gambar 2.6 Struktur Kimia Propilen Glikol Gambar 2.7 Struktur Kimia Gliserin Gambar 2.8 Struktur Kimia Trietanolamin Gambar 4.1 Ekstrak Kering Etil Asetat Gambar 4.2 Sediaan Hasil Optimasi Konsentrasi Viscolam, Propilen Glikol dan Gliserin Gambar 4.3 Viskositas Gel pada Setiap Formula Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis dengan Konsentrasi Propilen Glikol dan Gliserin Tetap Serta Variasi Konsentrasi Viscolam Gambar 4.4 Viskositas Gel pada Setiap Formula Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis dengan Konsentrasi Viscolam dan Gliserin Tetap Serta Variasi Konsentrasi Propilen Glikol Gambar 4.5 Nilai Daya Sebar Gel pada Setiap Formula Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis dengan Konsentrasi Propilen Glikol dan Gliserin Tetap Serta Variasi Konsentrasi Viscolam viii

8 Gambar 4.6 Nilai Daya Sebar Gel pada Setiap Formula Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis dengan Konsentrasi Propilen Glikol dan Viscolam Tetap Serta Variasi Konsentrasi Giserin Gambar 4.7 Hasil pemisahan standar α-mangostin dan sampel pada UV 254 dan UV 366 nm Gambar 4.8 Profil Difusi α-mangostin dalam Sediaan Gel dengan Formula Optimum Gambar 4.9 Fluks α-mangostin tiap waktu ix

9 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Hasil Determinasi Tanaman Manggis Lampiran 2 Perhitungan Fluks Pelepasan α-mangostin pada Formula Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis Lampiran 3 Output ANOVA one way pada Program Design Expert untuk Uji ph Formula Optimasi Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis Lampiran 4 Output ANOVA one way pada Program Design Expert untuk Uji Viskositas Formula Optimasi Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis Lampiran 5 Output ANOVA one way pada Program Design Expert untuk Uji Daya Sebar Formula Optimasi Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis Lampiran 6 Output Program Design Expert untuk Penentuan Formula Optimum Sediaan Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) Lampiran 7 Hasil Analisis Verifikasi Formula Optimum Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis dengan Software OpenStat Lampiran 8 Dokumentasi Penelitian DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH x

10 ANOVA : Analysis of Variance AUC : Area Under Curve/Luas area puncak Cross link : Ikatan yang menghubungkan antar rantai polimer. Defatting : Proses menghilangkan lemak yang terkandung dalam ekstrak menggunakan pelarut lemak Ekstrak : Sediaan pekat yang diperoleh dengan mengekstraksi zat aktif dari simplisia nabati atau hewani menggunakan pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan dan massa atau serbuk yang tersisa diperlakukan sedemikian hingga memenuhi baku yang ditetapkan. Enhancer : Bahan tambahan yang dapat meningkatkan penetrasi zat aktif ke dalam kulit. Fluks pelepasan : Kecepatan pelepasan bahan aktif dari basis. Freeze drying : Proses penghilangan air dari produk dalam keadaan beku pada tekanan yang sangat rendah Gelling agent : Senyawa yang dapat meningkatkan tahanan cairan atau membentuk viskositas larutan membentuk massa gel yang kompak. Hidrasi : Proses di mana ion dikelilingi oleh molekulmolekul air yang tersusun dalam keadaan tertentu. Humektan : Senyawa yang dapat menjaga kestabilan sediaan dengan cara mengabsorbsi lembab dari lingkungan dan mengurangi penguapan air dari sediaan. KLT : Kromatografi Lapis Tipis xi

11 Kosolven : Senyawa yang dapat meningkatkan kelarutan obat. Lag time : Waktu yang dibutuhkan oleh sistem untuk berada pada keseimbangan difusi, yang ditandai dengan waktu awal terdeteksinya obat dalam media pelepasan. Nilai desirability : Nilai fungsi yang menunjukkan kesesuaian proses optimasi yang optimal dengan variable respon yang dikehendaki. Percobaan faktorial : Desain yang digunakan untuk mengevaluasi efek dari faktor yang dipelajari secara simultan dan efek yang relatif penting dapat dinilai. ph : Derajat keasaman Rf : Retardation factor Shearing stress : Tegangan yang diterapkan paralel atau tangensial ke permukaan material, sebagai lawan dari tegangan normal yang diterapkan tegak lurus. T ½ : Waktu yang dibutuhkan oleh separuh konsentrasi obat untuk dieliminasi. TLC : Thin Layer Chromatography UV : Ultraviolet VDC : Vertical Diffution Cell Vis : Visibel Viskometer : Alat yang digunakan untuk mengukur besarnya tahanan suatu cairan setengah padat. Viskositas : Suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir ABSTRAK xii

12 α-mangostin merupakan salah satu derivat xanton yang terkandung di dalam kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.) yang memiliki aktivitas antibakteri terhadap bakteri penyebab jerawat yaitu Staphylococcus aureus. Dalam penelitian kali ini ekstrak kulit buah manggis diformulasikan dalam bentuk sediaan gel. Penelitian ini bertujuan mengetahui formula optimum, sifat fisika, dan kimia serta profil pelepasan formula optimum dari sediaan gel ekstrak kulit buah manggis. Formula gel ekstrak kulit buah manggis terdiri dari viscolam, propilen glikol, gliserin, microcare, ekstrak etil asetat kulit buah manggis, dan akuades. Optimasi formula dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi viscolam, (2% dan 5%), propilen glikol (5% dan 20%), dan gliserin (2% dan 15%) menggunakan desain percobaan faktorial program Design Expert sehingga diperoleh 8 formula yang kemudian dibuat menjadi sediaan dan dievaluasi sifat fisika dan kimia. Evaluasi meliputi viskositas, daya sebar, dan ph. Hasil evaluasi diolah kembali dengan program Design Expert untuk menentukan formula optimum. Hasil analisis menunjukkan formula optimum sediaan gel ekstrak kulit buah manggis dengan persentase viscolam, 4,97%, propilen glikol 8,95%, gliserin 11,83%, microcare 0,3%, TEA (q.s), ekstrak etil asetat kulit buah manggis 1%, dan akuades 45%. Evaluasi sifat fisika dan kimia formula optimum gel menunjukkan hasil viskositas 2345 cps, daya sebar 6,59 cm, dan ph 6,74. Uji pelepasan α-mangostin pada formula optimum memberikan nilai fluks 48,439 µg/cm 2 /t 1/2. Dari hasil tersebut diketahui bahwa formula optimum telah memenuhi karakteristik fisika dan kimia gel yang baik. Kata kunci: α-mangostin, gel, desain percobaan faktorial, fluks xiii

13 ABSTRACT α-mangostin is one of the xanthon s derivate contained in the rind of the mangosteen (Garcinia mangostana L.) which have antibacterial activity against acne-causing bacteria such as Staphylococcus aureus. In this study the mangosteen peel extracts formulated into gel dosage forms. This study aims to determine the optimum formula, characteristics of chemical physics and the penetration profiles of the optimum formula mangosteen peel extract gel. Mangosteen peel extract gel formula contained viscolam, propylene glycol, glycerin, the ethyl acetate extract of mangosteen pericarp, microcare, and water. Optimization formula conducted by varying the concentration of viscolam, (2% and 5%), propilen glikol (5% and 20%), dan gliserin (2% and 15%) using factorial experimental design with Design Expert program thus obtained 8 formula made into preparations and evaluated physical and chemical properties. Evaluation include viscosity, dispersive power and ph. The evaluation results reprocessed by Design Expert program to determine the optimum formula. Research result showed the optimum formula mangosteen peel extract gel with viscolam percentage of 4,97%, 8,95% propylene glycol, 11,83% glycerin, 0,3% microcare, TEA (qs), 1% ethyl acetate mengosteen peel extract, and 45% water. The physical and chemical properties evaluation of the optimum formula gel showed that viscosity was 2345 cps, spreadability was 6,59 cm, ph was 6,74. α-mangostin release test in the optimum formula provide flux value 48,439 µg/cm 2 /t 1/2. From these result, it was known that the optimum formula fulfill the physical and chemical gel requirements. Keywords: α-mangostin, gel, factorial experimental design, flux xiv

14 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Manggis (Garcinia mangostana L.) merupakan salah satu tanaman yang memiliki aktivitas antibakteri terhadap bakteri penyebab jerawat yaitu Staphylococcus aureus (Koh et al., 2013), oleh karena adanya kandungan senyawa α-mangostin di dalam kulit buahnya (Dachriyanus et al., 2014). Aktivitas antibakteri kulit buah manggis sebelumnya telah diteliti oleh Inas et al (2014) hasilnya menunjukkan bahwa ekstrak kulit buah manggis pada konsentrasi 100 g/ml menghasilkan zona hambat 13 mm terhadap S. aureus. Penelitian lainnya oleh Tadtong et al., (2009) menghasilkan data nilai konsentrasi hambat minimum ekstrak kulit buah manggis terhadap S. aureus adalah 0,1 mg/ml. Pemanfaatan aktivitas antibakteri pada sediaan yang digunakan untuk kulit lebih efektif bila diformulasikan dalam bentuk sediaan topikal dibandingkan oral karena mampu memberikan efek lokal pada kulit (Draelos and Thaman, 2006). Bentuk sediaan yang umumnya digunakan secara topikal tersedia dalam berbagai bentuk, salah satunya gel. Sediaan gel memiliki banyak keuntungan dibandingan dengan bentuk sediaan topikal lainnya karena memiliki kandungan air yang bersifat mendinginkan, menyejukkan, melembabkan, mudah penggunaannya, mudah berpenetrasi pada kulit, sehingga memberikan efek penyembuhan yang lebih cepat sesuai dengan basis yang digunakan (Ansel, 2005). Selain itu, kandungan air yang tinggi pada gel dapat mengurangi resiko peradangan lebih 1

15 2 lanjut akibat menumpuknya lipida pada pori-pori, dimana lipid kulit dapat dipecah oleh lipase yang dihasilkan oleh bakteri menjadi asam lemak bebas. Asam lemak ini dapat menimbulkan radang jaringan yang juga merupakan salah satu faktor timbulnya jerawat (Lieberman, 1997). Formulasi sediaan gel telah banyak dikembangkan sebelumnya, beberapa diantaranya oleh Arumsari dkk. (2015), dengan hasil evaluasi formula optimum dari metode optimasi yaitu formula yang mengandung HPMC 14% dan propilen glikol 20% menghasilkan gel dengan viskositas yang kurang stabil dan warna sediaan yang agak keruh. Penelitian lainnya oleh Fulviana (2013), menunjukkan adanya penurunan viskositas gel dengan menggunakan gelling agent HPMC yang disebabkan oleh pengaruh ph zat aktif terhadap gugus hidroksil pada HPMC. Kekurangan pada penggunaan HPMC sebagai gelling agent telah disempurnakan oleh adanya viscolam yang mampu menghasilkan gel dengan viskositas dan ph yang stabil (Rachmawati dkk., 2013). Namun, berdasarkan penelitian oleh Budiputra (2013), viscolam pada konsentrasi 5% sebagai gelling agent dengan penambahan propilen glikol 15% sebagai humektan dan gliserin 5% sebagai kosolven pada formulasi gel kurkumin diperoleh hasil evaluasi yaitu adanya kristal kurkumin yang masih tampak secara kasat mata. Hal ini berarti bahwa kurkumin terlepas dari basis gel karena kelarutannya yang sangat rendah pada air sebagai komponen utama gel, sehingga basis gel tidak mampu menjerat kurkumin dengan baik. Zat aktif kurkumin yang digunakan memiliki sifat yang sama dengan α-mangostin dalam hal kelarutannya di dalam air yang rendah (Aisha et al., 2012). Berdasarkan hal tersebut maka perlu dilakukan

16 3 pengembangan formula gel ekstrak kulit buah manggis untuk memperoleh basis gel dengan sifat fisika kimia yang baik. Kualitas fisik sediaan gel dipengaruhi oleh komposisi bahan yang digunakan diantaranya adalah gelling agent, humektan dan kosolven. Gelling agent bertanggung jawab terhadap pembentukan matriks gel. Matriks gel yang tidak mengalami kerusakan selama penyimpanan akan menghasilkan viskositas gel yang optimum (Dwiastuti, 2010). Humektan dalam sediaan topikal selain mempengaruhi konsistensi sediaan, juga berperan sebagai absorption enhancer, sedangkan kosolven memiliki mekanisme kerja dengan meningkatkan kelarutan zat aktif (Sirikudta et al., 2013; Rowe et al., 2009). Salah satu jenis gelling agent yang dapat menghasilkan basis gel yang baik adalah Sodium Polyacryloydimethyl Taurate atau lebih dikenal sebagai viscolam. Menurut penelitian oleh Budiputra (2013), penggunaan viscolam pada konsentrasi 5% menghasilkan gel dengan viskositas dan ph yang stabil jika dibandingkan dengan HPMC, CMC Na, Karboksimetil kitosan, dan karbomer 940. Selain itu gel yang dihasilkan memiliki penampilan yang jernih, lembut, dan dapat mengalir sehingga mudah dituang. Viscolam sebagai gelling agent dapat digunakan pada rentang konsentrasi 0,3-5% (Rita Corp, 2007). Gliserin pada konsentrasi 5-15% berfungsi sebagai kosolven. Penambahan gliserin pada konsentrasi tertentu dapat meningkatkan kelarutan α-mangostin di dalam air sebagai pelarut gel sehingga dapat diperoleh gel dengan sifat fisik yang stabil. Penambahan kosolven dalam formula gel juga dapat mempengaruhi sifat fisik sediaan. Berdasarkan penelitian oleh Sukmawati (2013), diketahui

17 4 peningkatan konsentrasi gliserin mampu meningkatkan viskositas gel secara signifikan. Komponen utama lain dalam sediaan gel adalah humektan. Pengaruh penambahan humektan tersebut telah diteliti sebelumnya oleh Melani dkk., (2005) menghasilkan data evaluasi viskositas sediaan gel yang cenderung menurun seiring penambahan konsentrasi propilen glikol sebagai humektan. Selain itu, penambahan humektan propilen glikol pada konsentrasi 5-20% dapat mempengaruhi pelepasan zat aktif dari basis gel. Hal ini disebabkan karena propilen glikol dapat mengabsorbsi lembap dari lingkungan dan mengurangi penguapan air dari sediaan. Kandungan air di dalam sediaan akan berfungsi sebagai absorption enhancer yang dapat melembabkan kulit sehingga mempermudah penetrasi obat melalui membran kulit untuk mencapai tempat aksinya (Martin et al., 1993; Berko et al., 2014). Berdasarkan penelitian Melani dkk. (2005), penambahan propilen glikol ke dalam formula gel mampu meningkatkan fluks pelepasan dietil amonium diklofenak dari basis gel karbopol yang diteliti secara in vitro menggunakan metode sel difusi Franz. Pelepasan optimal dicapai pada penggunaan propilen glikol 15% dengan nilai fluks yaitu 122,12 ± 3,31 µg/cm 2 menit 1/2. Menurut Murthy (2011), uji in vitro lainnya yang dapat digunakan untuk mengetahui penetrasi zat aktif adalah metode Tape Stripping. Uji ini dilakukan dengan menarik lapisan stratum korneum kulit yang telah mengandung obat dengan suatu bahan perekat, sehingga melalui uji ini dapat ditentukan bioavabilitas dan bioekivalensi dari obat-obat topikal. Dibandingkan dengan metode Tape

18 5 Stripping, uji pelepasan zat aktif dengan metode sel difusi Franz dirasa cukup jika digunakan untuk mempelajari absorbsi perkutan dan farmakokinetika obat topikal (Bosman et al., 1996). Berdasarkan latar belakang di atas, maka perlu dilakukan penelitian untuk mengoptimasi viscolam, gliserin dan propilen glikol dalam formula sehingga diperoleh gel ekstrak kulit buah manggis dengan karakteristik fisika dan kimia yang baik. Formula optimum ditentukan dengan memvariasikan viscolam (0,3-5%), gliserin (2-15%), dan propilen glikol (5-20%) yang dioptimasi menggunakan desain percobaan faktorial dengan program Design Expert Version Melalui desain percobaan faktorial dapat ditentukan formula optimum gel ekstrak kulit buah manggis berdasarkan nilai desirability yang mendekati 1 serta dapat mengevaluasi efek dari masing-masing faktor yaitu viscolam, propilen glikol, dan gliserin maupun interaksi ketiga faktor tersebut terhadap respon yakni sifat fisika maupun kimia dari gel ekstrak kulit buah manggis secara simultan (Dwiastuti, 2010). Formula optimum gel ekstrak kulit buah manggis yang diperoleh kemudian di uji pelepasan zat aktifnya yaitu α-mangostin dengan metode sel difusi Franz, sehingga diperoleh kurva profil pelepasan dan nilai fluks α-mangostin dari basis gel. 1.2 Rumusan Masalah Bagaimana formula optimum sediaan gel ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.) yang ditentukan dengan desain percobaan faktorial?

19 Bagaimana sifat fisika dan kimia serta profil pelepasan α-mangostin dari formula optimum sediaan gel ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.)? 1.3 Tujuan Penelitian Untuk mengetahui formula optimum sediaan gel ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.) yang ditentukan dengan desain percobaan faktorial Untuk mengetahui sifat fisika dan kimia serta profil pelepasan α- mangostin dari formula optimum sediaan gel ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.). 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat bagi penulis yaitu memperoleh informasi mengenai formula optimum gel dari estrak buah manggis (Garcinia mangostana L.) yang dapat dibuat menjadi suatu sediaan Manfaat bagi produsen kosmetik yaitu memperoleh informasi dalam mengembangkan produk kosmetik yang lebih inovatif dalam bentuk sediaan gel dari ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.) Manfaat bagi masyarakat yaitu memperoleh informasi mengenai pemanfaatan ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.) sebagai antibakteri dalam sediaan gel.

20 7