OPTIMASI FORMULA SELF NANO-EMULSIFYING DRUG DELIVERY SYSTEM (SNEDDS) TETRAHIDROKURKUMIN MENGGUNAKAN D-OPTIMAL DESIGNS SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi TRI SULIATIN 1308010087 PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO 2017 i
ii
iii
iv
KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT, karena atas berkat dan rahmat-nya, saya dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul Optimasi Formula Self Nano-Emulsifying Drug Delivery System (SNEDDS) Tetrahidrokurkumin menggunakan D-Optimal Designs. Penulisan skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Farmasi pada Program Studi Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto. Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan skripsi ini, sangatlah sulit bagi saya untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan terimakasih kepada: 1. Dr. H. Syamsuhadi Irsyad, S.H.,M.H., selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Purwokerto 2. Dr. Agus Siswanto, M.Si.,Apt. selaku dekan Fakultas Farmasi yang telah memberi berbagai informasi dan bimbingan tentang tata laksana penyusunan skripsi 3. Wahyu Utaminingrum, M.Sc.,Apt selaku ketua prodi studi S1 Farmasi yang telah memberi berbagai informasi dan bimbingan tentang tata laksana penyusunan skripsi; 4. Ika Yuni Astuti M.Si.,Apt dan Retno Wahyuningrum M.Si.,Apt selaku dosen pembimbing saya yang telah menyediakan waktu, tenaga dan pikiran untuk mengarahkan saya dalam penyusunan skripsi ini; 5. Dr. Agus Siswanto, M.Si.,Apt yang telah memberikan berbagai pertanyaan untuk menguji kelayakan saya sebagai sarjana Farmasi; 6. Erza Genetrika, M.Sc,Apt yang telah memberikan berbagai pertanyaan untuk menguji kelayakan saya sebagai sarjana Farmasi; 7. Bapak dan ibu serta kakak tercinta yang selalu memberikan bantuan dan dukungan baik material maupun moral; v
8. Anak-anak Fajar Kost, Keluarga besar Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah, Dewan Mahasiswa fakultas Farmasi, dan rekan rekan farmasi angkatan 2013 yang telah menjadi keluarga di Purwokerto; serta 9. Seluruh pihak yang turut membantu selesainya penyusunan skripsi ini. Akhir kata, semoga Allah SWT memberikan balasan atas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini memberi manfaat bagi pengembangan ilmu. Aamiin. Purwokerto, Agustus 2017 Penulis vi
RIWAYAT HIDUP Nama : Tri Suliatin TTL : Cilacap, 01 Mei 1995 Orang Tua : Saiman (Ayah), Partini (Ibu) Pendidikan : a. SD : SD Negeri 03 Tambaksari (2001 2007) b. SMP : SMP Negeri 02 Sidareja (2007 2010) c. SMA : SMK Muhammadiyah 01 Cilacap (2010 2013) d. S1 : Universitas Muhammadiyah Purwokerto (2013 2017 ) Kegiatan ilmiah Mahasiswa a. PKM-P (Program Kreativitas Mahasiswa Penelitian) = Uji Aktivitas Antiinflamasi dan Agregasi Platelet Protein Achasin dari Lendir Bekicot (Achatina fulica) secara in vivo dan in vitro sebagai Alternatif Pengobatan Jerawat tahun 2015 (Anggota). Beasiswa : - Keanggotaan Organisasi a. Anggota Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto periode 2013 2014. b. Bendahara Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto periode 2014 2015. c. Anggota bidang Advokasi Dewan Mahasiswa (DEMA) fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto periode 2015 2016. vii
ABSTRAK Tetrahidrokurkumin (THC) memiliki aktifitas sebagai antiinflamasi namun kelarutan di dalam air rendah yang berpengaruh terhadap nilai bioavailabilitas. Tetrahidrokurkumin dibuat dalam sediaan Self-nanoemusifying Drug Delivery System (SNEDDS) diharapkan dapat meningkatkan bioavailabilitas. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan formula optimum SNEDDS menggunakan design d-optimal. Sebagai variabel bebas adalah jumlah minyak, surfaktan dan kosurfaktan. Variabel tergantung adalah waktu emulsifikasi, persen transmitan dan DE15. Formula optimum SNEDDS terdiri dari 10% labrafil, 80% kolifor:labrasol 25%:75% dan 10% PEG 400. DE15 formula optimum 49,45%, secara bermakna lebih tinggi daripada THC sebelum diubah. Nilai perkiraan respon tidak berbeda signifikan dengan nilai respon hasil percobaan. Formula optimum SNEDDS THC dari Design Expert 7.0 (DX 7.0) memiliki ukuran partikel nanometer yaitu sebesar 53,8 nm. Tingkat keseragaman distribusi partikel baik ditandai dengan nilai Polydispersity Index (PI) 0,043 sedangkan nilai zeta potensial -19,4 mv artinya kurang baik. Kata kunci: SNEDDS, Tetrahidrokurkumin, desain D-Optimal. viii
ABSTRACT Tetrahydrocurumumine (THC) has antiinflammatory activity but low water solubility has an effect on bioavailability value. Tetrahydrocurumumin made in the Selfnanoemusifying Drug Delivery System (SNEDDS) is expected to improve bioavailability. The purpose of this research is to get optimum formula of SNEDDS using d-optimal design. As the independent variable is the amount of oil, surfactant and cosurfactant. As the dependent variable is emulsification time, percent transmittance and DE15. The optimum formula of SNEDDS consisted of 10% labrafil, 80% colifor: labraol 25%: 75% and 10% PEG 400. DE15 optimum formula 49.45%, significantly higher than THC before modified. The estimated value of the response did not differ significantly with the response value of the experimental results. The optimum formula of SNEDDS THC from Design Expert 7.0 (DX 7.0) has a nanometer particle size of 53.8 nm. The level of uniformity of particle distribution is well characterized by the value of Polydispersity Index (PI) 0.043 while the potential zeta value -19.4 mv means less good. Keyword: SNEDDS, Tetrahidrocurcumin, D-Optimal Design ix
DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL... i HALAMAN PERSETUJUAN... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS... iv KATA PENGANTAR... v RIWAYAT HIDUP... vii ABSTRAK... viii ABSTRACT... ix DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 3 C. Tujuan Penelitian... 3 D. Manfaat Penelitian... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 4 A. Landasan Teori... 4 1. Tetrahidrokurkumin... 4 2. Self-Nano Emulsifying Drug Delifery System (SNEDDS)... 5 3. Monografi Bahan... 7 4. D-Optimal... 9 B. Kerangka konsep... 10 C. Hipotesis... 11 BAB II I METODE PENELITIAN... 12 A. Jenis Penelitian... 12 B. Variabel Penelitian... 12 x
C. Waktu dan Tempat Penelitian... 12 D. Alat dan Bahan... 12 1. Bahan... 12 2. Alat... 13 E. Cara Penelitian... 13 1. Uji Pendahuluan... 13 2. Pembuatan SNEDDS... 15 3. Analisis Respon... 15 4. Penentuan Ukuran Droplet... 16 5. Analisis hasil... 16 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 17 A. Penentuan kelarutan THC dalam pembawa SNEDDS... 17 B. Uji ketercampuran antar komponen SNEDDS... 19 C. Pembuatan diagram pseudoterner... 20 D. Optimasi formula SNEDDS menggunakan Design D-Optimal... 22 E. Analisis Respon... 22 F. Formula Optimum... 26 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 30 A. Kesimpulan... 30 B. Saran... 30 DAFTAR PUSTAKA... 31 LAMPIRAN... 34 xi
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Perbandingan surfaktan dan kosurfaktan dengan minyak... 14 Tabel 3.2 Batas konsentrasi terendah dan tertinggi masing masing komponen SNEDDS... 15 Tabel 3.3 Komponen run dari design Expert 7.0... 15 Tabel 4.1 Hasil optimasi surfaktan dan kosurfaktan... 19 Tabel 4.2 Hasil optimasi minyak : surfaktan dan kosurfaktan... 20 Tabel 4.3 Hasil persen transmittan, waktu emulsifikasi dan DE15... 23 Tabel 4.4 Solution design expert 7.0... 26 Tabel 4.5 Hasil validasi formula optimum solusi design expert 7.0... 27 Tabel 4.6 Hasil pengukuran partikel, distribusi ukuran partikel dan potensial zeta. 27 xii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Struktur kimia kurkumin dan tetrahidrokurkumin... 4 Gambar 2.2 Struktur PEG 400... 8 Gambar 2.3 Kerangka konsep penelitian... 10 Gambar 4.1 Kelarutan tetrahidrokurkumin dalam minyak... 17 Gambar 4.2 Kelarutan tetrahidrokurkumin dalam surfaktan... 18 Gambar 4.3 Kelarutan tetrahidrokurkumin dalam kosurfaktan... 19 Gambar 4.4 Nilai ukuran partikel dan indeks polidispersitas... 28 Gambar 4.5 Nilai zeta potensial... 28 xiii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Uji kelarutan THC... 35 Lampiran 2. Uji kompatibilitas komponen SNEDDS... 36 Lampiran 3. Diagram pseudoterner... 37 Lampiran 4. Hasil software diagram ternary... 38 Lampiran 5. Perhitungan bobot THC... 39 Lampiran 6. Hasil waktu emulsifikasi... 40 Lampiran 7. Hasil persen transmittan... 41 Lampiran 8. Perhitungan DE15... 42 Lampiran 9. Analisis menggunakan design expert 7.0... 46 Lampiran 10. Hasil formula SNEDDS THC... 52 Lampiran 11. Hasil uji formula optimum... 53 Lampiran 12. Analisis T test... 54 Lampiran 13. Hasil uji PSA... 56 Lampiran 14. Perhitungan disolusi THC... 59 xiv