BAB 1
TINJAUAN PUSTAKA
1.1
Solid Lipid Nanopartikel
Solid lipid nanopartikel (SLN) adalah partikel yang dibuat dari lipid padat dengan diameter rata-rata antara 50-1000 nm. Keunggulan utama SLN sebagai pembawa suatu zat aktif dibandingkan polimer nanopartikel adalah matriks lipidnya dibuat dari lipid fisiologis yang menurunkan bahaya toksisitas akut dan kronis. Dalam pembuatannya SLN dapat dibuat dengan beberapa teknik yang akan diuraikan di bawah ini (Muller et al., 2000).
1.1.1
Metode Pembuatan
Berbagai metode teknik pembuatan SLN telah dikembangkan. Masing-masing metode memiliki keunggulan dan kekurangannya Pemilihan metode dapat disesuaikan dengan kebutuhan. a. Teknik homogenisasi bertekanan tinggi Ada dua teknik utama yang digunakan yaitu homogenisasi panas dan homogenisasi dingin. Pada kedua teknik tersebut dilakukan pelarutan bahan aktif dalam lipid yang dileburkan kira-kira 5-10°C di atas suhu leburnya. Untuk teknik homogenisasi panas leburan bahan aktif didispersikan dan diaduk dalam larutan surfaktan panas dengan temperatur yang sama. Kemudian pre-emulsi ini dihomogenisasi dengan alat homogenisasi jenis piston-gap, yang memproduksi nanoemulsi panas yang kemudian didinginkan sampai terbentuk SLN. Untuk teknik homogenisasi dingin leburan bahan aktif didinginkan sehingga terbentuk lipid mikropartikel yang lalu didispersikan dalam larutan surfaktan dingin membentuk presuspensi. Presuspensi ini kemudian dihomogenisasi pada atau di bawah suhu kamar dengan tekanan yang cukup untuk memecah lipil mikropartikel menjadi SLN. Tekanan
2
3 yang dipakai dapat bervariasi mulai dari 100-1500 bar. Pemberian tekanan tinggi kepada bahan dilakukan dalam beberapa siklus yang dihentikan setiap siklus selesai Teknik homogenisasi panas baik digunakan untuk bahan yang sensitif terhadap suhu tinggi karena pemaparan terhadap temperatur yang meningkat relatif singkat. Teknik homogenisasi dingin dapat digunakan untuk bahan yang sangat sensitif terhadap panas dan bahan hidrofililk karena bahan tersebut akan terpartisi di antara leburan lipid dan fasa air selama proses homogenisasi panas (Muller et al., 2000). b. Teknik homogenisasi kecepatan tinggi dan dispersi ultrasound Teknik homogenisasi dilakukan dengan melelehkan lipid padat lalu dilakukan pengadukan dengan kecepatan tinggi. Pengadukan dapat dilakukan dengan kecepatan 2000 putaran per menit selama beberapa menit. Larutan yang terbentuk diemulsifikasi dengan alat ultrasound. SLN akan terbentuk dengan pendinginan emulsi pada suhu kamar yang diikuti pengadukkan dengan kecepatan lebih tinggi (Muller et al., 2000). c. Teknik mikroemulsi Mikroemulsi adalah larutan bening yang dibuat dari campuran fasa lipofil, surfaktan, kosurfaktan dan air. Mikroemulsi dianggap bukan lagi sebagai emulsi yang sebenarnya namun sebagai larutan kritis. Pendispersian mikroemulsi ini ke dalam air akan menimbulkan presipitasi fasa lipid dan membentuk partikel-partikel halus. Efek ini yang digunakan dalam metode pembuatan SLN dengan teknik mikroemulsi. Untuk membuat mikroemulsi dari lipid yang padat pada suhu kamar, mikroemulsi harus dibuat pada temperatur di atas titik lebur lipid. Lipid yang digunakan dileburkan. Campuran air, ko-surfaktan dan surfaktan dipanaskan sehingga mencapai temperatur yang sama dengan lipid kemudian campuran ditambahkan ke dalam leburan lipid dan diaduk. Mikroemulsi yang terjadi didispersikan ke media campuran dingin (2-3°C) dengan pengadukkan dan pastikan bahwa ukuran partikel kecil yang terbentuk adalah akibat dari presipitasi bukan akibat dari proses pengadukan (Muller et al., 2000).
4 d. Teknik emulsifikasi dan difusi pelarut Pada teknik ini dilakukan pelarutan lipid dalam pelarut organik yang larut dalam air, misalnya kloroform yang diemulsifikasi dalam bentuk larutan. Pelarut yang digunakan kemudian diuapkan dengan menurunkan tekanan dan dispersi nanopartikel terjadi karena adanya presipitasi lipid dalam larutan tersebut. Kelebihan dari teknik ini adalah tidak digunakannya panas pada proses pembuatan. Sedangkan kekurangan yang paling utama dari teknik ini adalah digunakannya pelarut organik dalam proses pembuatan yang dapat meningkatkan toksisitas (Muller et al., 2000).
1.1.2
Karakterisasi SLN
Karakterisasi SLN yang dihasilkan sangat penting dan diperlukan untuk mengontrol kualitas dari produk. Karakterisasi SLN sulit untuk dilakukan karena ukuran partikel yang kecil serta sistem yang kompleks. Ada beberapa parameter yang perlu ditinjau yang berpengaruh langsung terhadap stabilitas dan kinetika pelepasan suatu zat aktif dari SLN. a. Ukuran partikel Ukuran partikel adalah parameter penting untuk mengetahui kualitas SLN yang diproduksi. Beberapa alat yang dapat digunakan untuk mengevaluasi ukuran partikel: (1) Laser Diffractometry (LD) yang prinsip metodenya didasarkan pada hubungan sudut difraksi pada radius partikel yaitu partikel yang berukuran lebih kecil meyebabkan penghamburan cahaya yang lebih intensif pada sudut yang lebih besar dibandingkan dengan partikel besar; dan (2) Photon Correlation Spectrometry (PCS) yang prinsip metodenya adalah mengukur fluktuasi dari intensitas penghamburan cahaya yang disebabkan oleh pergerakan partikel. Kedua alat di atas tidak dapat mengetahui ukuran partikel secara langsung. Hasil pengukuran intensitas penghamburan cahaya akan dikonversikan menjadi ukuran partikel. Kesulitan akan muncul ketika sampel mengandung partikel-partikel dengan bentuk yang tidak sferis atau dengan ukuran yang berbeda-beda sehingga hasil pengukuran partikel yang diperoleh mungkin tidak tepat. Untuk mengurangi ketidaktepatan hasil dapat digunakan metode pengukuran tambahan yaitu dengan menggunakan mikroskop cahaya sehingga dapat diketahui bentuk partikel yang telah diproduksi (Muller et al., 2000).
5 b. Morfologi partikel Tinjauan tentang morfologi partikel sangat penting untuk mengetahui bentuk partikel yang telah diproduksi. Partikel SLN yang terbentuk harus berbentuk sferis. Beberapa alat yang dapat digunakan untuk mengevaluasi morfologi partikel yaitu Scanning Elektron Microscopy (SEM) atau X-Ray Diffraction (Muller et al., 2000).
1.2
Kulit
Dalam penelitian ini vitamin E asetat yang dibuat menjadi SLN adalah untuk tujuan penggunaan topikal. Untuk itu diperlukan tinjauan pustaka mengenai struktur dan fungsi kulit.
1.2.1
Fungsi Kulit
Kulit adalah bagian dari sistem integumen dan merupakan organ tubuh yang paling luas dan paling luar pada manusia serta menutupi seluruh permukaan tubuh. Luas permukaan kulit manusia dewasa adalah 2 m2 (Martini, 2001). Fungsi utama kulit adalah: (1) proteksi jaringan serta organ-organ di bawahnya dari tekanan, goresan dan pengaruh senyawa kimia; (2) ekskresi garam, air dan buangan organik dari kelenjar integument; (3) menjaga kestabilan temperatur normal tubuh; (4) sintesis vitamin D3, sebuah steroid yang akan diubah menjadi hormone calcitrol yang penting untuk mrtabolisme kalsium; (5) penyimpanan nutrient, yaitu lipid yang disimpan di adiposit pada dermis serta pada jaringan adipose pada lapisan subkutan; dan (6) deteksi stimulant sentuhan, tekanan, rasa sakit serta temperatur dan mentransmisikan informasi ke system saraf (Martini, 2001). Kulit menerima sekitar satu pertiga peredaran darah dalam tubuh dan terdiri dari lapisanlapisan sel yang berbeda-beda dan tersusun paralel ke permukaan. Lapisan-lapisan penyusun kulit adalah epidermis, dermis dan subkutan (Martini, 2001).
1.2.2
Lapisan-lapisan penyusun kulit
a. Epidermis Epidermis terdiri dari squamus epithelium. Lapisan ini memberikan proteksi mekanis dan membantu menjaga agar mikroorganisme tetap berada di luar tubuh.
6 Sel epitel yang paling banyak adalah sel keratinosit yang membentuk beberapa lapisan. Keratinisasi adalah dibentuknya protein keratin oleh sel keratinosit yang membantu menahan air, melindungi kulit dan jaringan di bawah kulit serta berperan dalam imunitas. Epidermis dibentuk oleh beberapa lapisan, dari yang paling dalam sampai paling luar (Martini, 2001). Stratum germinativum disebut juga stratum basale yang merupakan lapisan tunggal dari sel-sel berbentuk kubus. Sel-sel basal adalah jenis sel yang paling banyak terdapat di lapisan ini yang merupakan stem sel yang akan terus membelah secara kontinu. Stem sel yang membelah akan menggantikan sel keratinosit yang hilang di permukaan epitel (Martini, 2001). Hemidesmosom adalah yang menghubungkan sel-sel dari lapisan ini ke bagian paling bawah membran yang memisahkan epidermis serta dermis. Pada stratum germinativum terdapat melanosit. Fungsi utama dari sel melanosit ini adalah memproduksi melanin yang akan memberi warna pada kulit. Melanosit merupakan organel sitoplasmik yang dikenal sebagai melanosom di mana melanin dibentuk oleh aktivitas enzim tirosinase (Martini, 2001). Stratum spinosum terdiri dari 8-10 baris sel. Setiap kali stem sel membelah, satu sel hasil pembelahannya akan terdorong ke stratum spinosum. Di lapisan ini terdapat jembatan antar sel yang disebut desmosom yang menghubungkan sel keratinosit. Stratum spinosum juga mengandung sel Langerhans yang berperan dalam respons imun tubuh. Sel-sel Langerhans ini bertanggung jawab untuk menstimulasi pertahanan terhadap mikroorganisme yang mampu berpenetrasi sampai ke lapisan dalam epidermis serta kanker kulit di permukaan (Martini, 2001). Stratum granulosum terdiri dari 3-5 lapisan keratinosit yang direlokasi dari stratum spinosum. Ketika sel telah mencapai lapisan ini sel tersebut akan berhenti membelah. Selsel ini juga memproduksi banyak protein keratin dan keratohyalin. Pada manusia, protein keratin yang berserat adalah struktur dasar dari kulit dan rambut. Seiring dengan pembentukan serat keratin, sel yang terbentuk menjadi lebih pipih, membran sel menebal dan kurang permeabel. Keratohyalin akan membentuk granul rapat pada sitoplasma yang mendukung dehidrasi sel serta membentuk agregasi dan cross-linking dari serat keratin (Martini, 2001).
7 Straturatm ludisum terdiri dari 3-4 baris sel yang mengandung eleidin, yang terbentuk dari keratohyalin yang ditransformasi menjadi keratin. Stratum lusidum merupakan lapisan transparan dengan kandungan hialin minimum (Martini, 2001). Stratum corneum adalah lapisan yang paling terpapar pada kulit. Biasanya lapisan ini terdiri atas 15-30 lapisan sel yang terkeratinisasi. Penetrasi perkutan sangat ditentukan oleh lapisan stratum corneum yang merupakan lapisan kulit terluar. Stratum corneum terdiri dari beberapa lapis sel yang kompak, rata, kering dan mengandung keratin. Sel-sel lapisan stratum corneum secara fisiologi tidak aktif dan akan selalu digantikan oleh lapisan epidermis di bawahnya. Kadar air lapisan stratum corneum hanya sekitar 20% dibandingkan kadar air normal standar fisiologi yang sebanyak 70% pada stratum lusidum yang aktif dan merupakan lapisan regeneratif dari lapisan epidermis keseluruhan (Martini, 2001). Kulit manusia terdiri dari 10-70 folikel rambut dan 200-250 kelenjar keringat untuk setiap cm2 luas permukaan tubuh. Bagian kulit yang mengandung komponen folikel rambut dan kelenjar keringat hanya 0,1% dari total luas kulit manusia, walaupun demikian zat asing terutama yang larut dalam air kemungkinan dapat terpenetrasi ke dalam kulit melalui bagian kulit tersebut lebih cepat dibandingkan kontak dengan stratum corneum (Martini, 2001). Fungsi stratum corneum sebagai barier ditentukan oleh tiga faktor. Faktor pertama adalah lokalisasi dari barier tersebut. Secara topikal penetrasi terjadi pada lapisan perifer dari stratum corneum, kemudian melalui subepitel epidermis dan seterusnya berhenti pada lapisan terakhir stratum corneum. Faktor kedua adalah model dua kompartemen stratum corneum, dapat diterangkan dengan adanya sel korneosit yang kaya keratin dikelilingi oleh fase lemak yang berkesinambungan. Permeabilitas lapisan stratum corneum terhadap bahan yang terpenetrasi dapat diterangkan dengan model tersebut dengan menentukan kelarutannya dalam air dan koefisien partisi antara minyak dan air. Faktor ketiga adalah hubungan antara struktur lemak dan fungsi barier, di mana membran stratum corneum terdiri dari fosfolipida dengan komposisi utama kolesterol, asam lemak dan seramida. Seramida merupakan komponen terpenting pada lapisan barier yang berfungsi menstabilkan lapisan multilamelar (Martini, 2001).
8 Gangguan pada stratum corneum yang disebabkan antara lain oleh defisiensi asam lemak esensial, kulit yang kering dan penyakit pada lapisan epidermis dapat mengganggu penetrasi obat melalui kulit. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa stratum corneum mempunyai komposisi struktur mekanis yang unik dan fungsinya sebagai lapisan barier merupakan unsur yang penting dalam sediaan transdermal maupun sediaan topikal yang lain (Martini, 2001). b. Dermis Dermis terdiri dari jaringan penghubung yang mengandung kolagen dan serabut elastis sekitar 70%. Bagian atas dari dermis dinamakan lapisan papilari yang permukaan atasnya disebut demal papilla yang mengandung kapiler dan korpuskel Meisner. Bagian bawah dermis disebut daerah retikular yang terdiri dari kolagen, serabut elastis, jaringan adipose, folikel rambut, saraf, kelenjar minyak dan keringat. Sel utama yang terdapat pada dermis adalah fibroblast yang memproduksi kolagen, fibronektin dan vitronektin; sel mast yang berperan dalam sistem imun serta respon peradangan; dan melanosit (Martini, 2001). c. Hipodermis atau Subkutan Hipodermis atau subkutan merupakan lapisan yang terletak di bawah dermis. Lapisan ini terdiri dari jaringan serabut-serabut longgar dan mengandung sel lemak serta mengandung banyak jaringan adipose yang membentuk ikatan yang lentur antara struktur kulit di dalam dengan struktur kulit pada permukaan kulit. Fungsi lapisan hipodermis adalah sebagai sumber energi, pelindung bagi struktur vital di bawahnya, menopang saraf Pacini, kelenjar dan pembuluh darah serta menjadi konduktor panas dan mencegah kehilangan panas yang berlebihan dari tubuh (Martini, 2001).
1.3
Absorpsi Perkutan
Absorpsi perkutan adalah masuknya obat atau zat aktif dari luar kulit ke dalam jaringan kulit dengan melewati membran sebagai pembatas. Membran pembatas ini adalah stratum corneum yang bersifat tidak permeabel terutama terhadap zat larut air, dibandingkan terhadap zat yang larut dalam lemak. Penetrasi melintasi stratum corneum dapat terjadi karena adanya proses difusi melalui dua mekanisme yaitu transepidermal dan transappendageal.
9 Mekanisme transepidermal merupakan penetrasi dengan cara difusi pasif. Difusi pasif melalui mekanisme ini dapat terjadi melalui dua jalur kemungkinan yaitu difusi intraseluler yang melalui sel korneosit yang berisi keratin dan difusi interseluler yang melalui ruang antar sel stratum corneum. Transepidermal merupakan jalur yang utama pada absorpsi perkutan karena kuas permukaan kulit 100-1000 kali lebih luar daripada luas permukaan kelenjar dalam kulit. Absorpsi melalui rute transepidermal sangat ditentukan oleh keadaan stratum corneum yang berfungsi sebagai membran semipermeabel. Jumlah zat aktif yang terpenetrasi tergantung pada gradien konsentrasi dan koefisien partisi senyawa aktif dalam minyak dan air. Mekanisme transappendageal adalah mekanisme penetrasi molekul zat aktif melalui poripori yang ada pada kelenjar keringat dan folikel rambut. Folikel rambut memiliki permeabilitas yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan stratum corneum sehingga absorpsi lebih cepat terjadi melewati pori folikel daripada melewati stratum corneum. Mekanisme ini adalah mekanisme satu-satunya yang mungkin bagi senyawa-senyawa dengan molekul besar dengan kecepatan difusi rendah atau kelarutan yang buruk yang tidak dapat menembus stratum corneum. Faktor yang dapat mempengaruhi absorpsi perkutan adalah : (1) kelarutan dan karakterisasi distribusi obat; (2) perbedaan konsentrasi obat pada membran; (3) karakter dari pelarut atau pembawa yang digunakan pada obat; dan (4) ketebalan stratum corneum. Fenomena absorpsi perkutan terdiri dari dua tahap, yaitu pelepasan zat aktif dari pembawa untuk diabsorbsi di atas permukaan stratum corneum dan difusi molekul zat aktif ke dalam lapisan bawah kulit (Troy, 2006).
1.4
Sinar Matahari pada Kulit
Sinar matahari adalah sumber energi yang paling besar. Pemaparan terhadap sinar matahari dapat memberikan efek yang menguntungkan dan sekaligus merugikan pada manusia. Hal ini sangat tergantung dari panjang gelombang radiasi matahari
yang
terpapar
pada
kulit, frekuensi dan lamanya sinar pada kulit, intensitas sinar matahari serta sensitifitas seseorang (Shaath, 1990).
10 1.4.1
Efek Sinar Matahari yang Menguntungkan
Pemaparan sinar matahari yang wajar akan menstimulasi peredaran darah, meningkatkan pembentukan hemoglobin dan dapat pula menyebabkan penurunan tekanan darah. Selanjutnya pemaparan sinar matahari memegang peranan penting dalam pencegahan dan pengobatan penyakit Riketsia melalui pembentukan vitamin D pada epidermis dengan aktivasi dari 7-dehidrikolesterol (provitamin D3) (Harry, 1962).
1.4.2
Efek Sinar Matahari yang Merugikan
Sinar matahari dapat memberikan efek yang merugikan baik melalui penyinaran yang terjadi secara singkat atau yang terus-menerus, Efek sinar matahari yang merugikan antara lain adalah sunburn dan pembentukan radikal bebas (Shaath, 1990). Efek dari pemaparan sinar matahari jangka pendek adalah kerusakan sementara pada epidermis yang muncul dalam gejala sunburn atau kulit terbakar. Sunburn pada kulit disebabkan oleh intensitas radiasi sinar matahari yang tidak terlalu tinggi. Gejala sunburn dapat muncul dalam berbagai tingkatan, dari eritema ringan sampai rasa terbakar dan luka yang sakit. Pada beberapa tertentu kasus untuk sunburn yang terjadi di area kulit yang luas dapat sampai menimbulkan demam dan mual-mual. Menurut Keller, gejala sunburn merupakan pengaruh langsung dari kerusakan sel pada prickle cell pada kulit karena denaturasi konstituen proteinnya. Substitusi seperti histamin disebabkan oleh sel yang rusak, yang menyebabkan terjadinya dilatasi pembuluh darah dan eritema, edema dan menstimukasi proliferasi sel basal pada kulit. Menurut Luckiesh terdapat empat tingkatan dari sunburn yaitu eritema minimal dengan gejala ringan dan dalam waktu 20 menit tampak warna merah atau merah muda pada kulit, eritema sedang yang terjadi dalam waktu 50 menit berupa warna merah cerah yang tidak disertai rasa nyeri, luka bakar yang terjadi setelah 100 menit dan tampak eritema disertai rasa nyeri ringan sampai berat, luka bakar yang melepuh yang terjadi setelah 200 menit disertai dengan rasa nyeri dan panas yang menunjukkan gejala sistemik dengan pelepuhan dan pengelupasan kulit (Harry, 1962).
11 Sunburn tidak meninggalkan bekas luka. Sunburn ringan akan hilang setelah 24-36 jam. Sunburn yang lebih berat akan hilang setelah 4-8 hari. Respon kulit berbeda terhadap radiasi dari panjang gelombang yang berbeda. Pemerahan pada kulit dihasilkan oleh radiasi sinar tampak dan inframerah (390-1400 nm) yang akan hilang dengan cepat dan muncul dengan cepat setelah pemaparan. Radiasi antara 320-390 nm menginduksi pigmentasi tetapi tidak bersifat eritemogenik. Eritema terjadi karena pemaparan radiasi 320-390 nm dan dapat juga diinduksi oleh radiasi pada panjang gelombang yang lebih rendah. Intensitas eritema yang dihasilkan pada kulit setelah pemaparan sinar matahari tergantung dari jumlah energi UV yang diabsorpsi oleh kulit. Eritema umumnya mulai timbul setelah periode laten 2-3 jam dan mencapai intensitas maksimum dalam 10-24 jam setelah pemaparan. (Shaath, 1990).
1.4.3
Radiasi UV Sinar Matahari
Spektrum radiasi sinar matahari yang paling sering mempengaruhi kulit adalah radiadi ultraviolet. Daerah spektrm UV terbagi menjadi tiga yaitu UVA, UVB, dan UVC. a. UVA UVA adalah sinar dengan rentang panjang gelombang antara 320-400 nm dengan efektivitas tertinggi pada 340 nm. UVA akan menyebabkan warna cokelat dengan segera pada kulit tanpa menimbulkan kemerahan sebelumnya akibat adanya fotooksidasi melanin dalam bentuk leuko yang terdapat pada lapisan atas kulit. UVA lemah dalam menyebabkan eritema. Efek negatif UVA adalah photoaging dengan timbulnya kerutan, fotoelastosis, depresi system imun, gangguan pigmentasi, prekanker dan neoplasia malignan yang timbul akibat paparan UVA dalam waktu lama (Shaath, 1990). b. UVB UVB adalah sinar dengan rentang panjang gelombang antara 280-320 nm dengan efektivitas tertinggi pada 297,6 nm. UVB bersifat eritemogenik yang dapat menyebabkan ternjadinya sengatan surya dan reaksi pembentukan melanin awal, Sekitar 30% UVB diabsorpsi oleh stratum corneum dan tidak lebih dari 10% UVB mencapai dermis. Kanker kulit dan penuaan kulit serta kerusakan pada makromolekul dan membrane disebabkan oleh UVB (Shaath, 1990).
12 c. UVC UVC adalah sinar dengan rentang panjang gelombang lebih kecil dari 290 nm. Walaupun kerusakan pada jaringan disebabkan oleh UVC, akan tetapi UVC dalam jumlah besar tersaring oleh ozon pada atmosfer. Warna cokelat pada kulit jarang terjadi karena UVC tetapi UVC dapat meneyabkan eritema (Shaath, 1990).
1.5
Tabir Surya
Zat aktif tabir surya didefinisikan sebagai bahan yang sekurang-kurangnya dapat menyerap 85% radiasi UV dengan panjang gelombang 290-320 nm dan tidak dapat atau dapat menstransmisikan radiasi yang panjang gelombangnya lebih besar dari 320 nm. Tabir surya merupakan sediaan topikal yang dapat menghalangi dampak radiasi ultraviolet dengan cara menyerap, memantulkan atau menghamburkan radiasi ultraviolet. Dampak radiasi ultraviolet dapat dicegah dengan menggunakan tabir surya sebelum terpapar sinar matahari (Shaath, 1990).
1.5.1
Mekanisme Kerja Tabir Surya
Berdasarkan mekanisme kerjanya, tabir surya digolongkan menjadi dua yaitu pemblok fisik dan penyerap kimia (Shaath, 1990) a. Pemblok fisik (Physical blocker) Tabir surya yang merupakan pemblok fisik bekerja dengan memantulkan atau menghamburkan radiasi UV. Mekanisme ini terjadi akibat ukuran-ukuran partikel bahan yang kecil. Contoh tabir surya yang bersifat pemblok fisik adalah petrolatum, senyawa anorganik sepertu zink oksida dan titanium oksida. Senyawa-senyawa ini apabila terdapat dalam jumlah yang cukup dapat memantulkan semua spektrum ultraviolet, visible dan sinar infra merah. Pemblok fisik efektif untuk melindungi kulit terhadap pemaparan radiasi UVA maupun UVB. Dua senyawa pemblok fisik yang paling umum digunakan adalah zink oksida dan titanium oksida, keduanya inert secara kimia, tidak bersifat iritan dan memberikan perlindungan sempurna terhadap seluruh spektrum UV (Shaath, 1990).
13 b. Penyerap kimia (Chemical absorber) Tabir surya yang merupakan penyerap kimia bekerja dengan menyerap secara spesifik radiasi UV. Contoh tabir surya yang bersifat sebagai penyerap kimia adalah turunan para aminobenzoat (PABA), turunan sinamat, dan turunan salisilat. Senyawa-senyawa tersebut merupakan senyawa yang tersusun atas struktur aromatic yang terkonjugasi dengan gugus karbonil dan dengan gugul pelepas elektron (amin atau metroksi) yang berada pada posisi para atau orto terhadap gugus karbonil atau aromatik. Senyawa kimia dengan konfigurasi tersebut dapat menyerap radiasi UV berenergi tinggi dengan panjang gelombang pendek yaitu 250-340 nm dan mengubah energi yang tersisa menjadi radiasi dengan panjang gelombang yang lebih panjang (energi lebih rendah) yaitu >380 nm yang relative tidak berbahaya. Energi yang diabsorbsi dari radiasi UVA dan UVB besarnya sama dengan energi resonansi yang dibutuhkan untuk delokalisasi elektron pada komponen aromatic. Dengan demikian energi yang diserap dari radiasi UV merupakan energi yang dibutuhkan untuk menyebabkan eksitasi fotokimia pada senyawa tabir surya. Dengan kata lain, senyawa tabir surya tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi (π*) dari tingkat dasar (n) dengan menyerap radiasi UV. Molekul yang tereksitasi kembali ke tingkat energi dasar dengan mengemisikan energi yang lebih rendah (panjang gelombang lebih tinggi) dibandingkan energi yang diserap untuk menyebabkan eksitasi. Radiasi dengan panjang gelombang lebih panjang diemisikan dengan bebagai cara. Jika kehilangan energi cukup besar, panjang gelombang yang diemisikan akan berada pada daerah infra merah dan dapat menyebabkan radiasi panas yang ringan pada kulit. Efek ini tidak dirasakan oleh kulit karena kulit telah menerima panas yang lebih besar saat terpapar sinar matahari secara langsung (Shaath, 1990).
1.5.2
Antioksidan Sebagai Tabir Surya
Ada berbagai senyawa dengan bobot molekul kecil yang dapat berperan sebagai penghambat radikal bebas. Senyawa ini dikenal sebagai antioksidan (Shaath, 1990). Tabir surya adalah senyawa yang memiliki efek fotoprotektan. Ada beberapa mekanisme suatu senyawa dapat berfungsi sebagai fotoprotektan yaitu senyawa yang meredakan perusakkan kulit, dapat dengan menyerap atau bertindak sebagai penghambat radiasi UV. Umumnya senyawa ini merupakan fotoprotektan topikal.
14 Termasuk dalam golongan senyawa fotoprotektan topikal adalah : (1) senyawa yang berkompetisi dengan molekul target yang dapat merusak kulit. Contoh: UV dapat menginduksi terbentuknya radikal bebas pada kulit. Senyawa antioksidan atau pemburu radikal bebas akan berkompetisi dengan molekul target dan membalikkan efek yang merusak; (2) senyawa yang memberikan aksi rmenyembuhkan dengan memperbaiki kerusakan molekul target. Beberapa senyawa seperti nukleotida telah menunjukkan kemampuan memperlambat munculnya edema karena radiasi UV dan; (3) senyawa yang menekan berbagai level respon inflamasi sehingga menghalangi berbagai manifestasi dari kerusakan akibat radiasi UV. Berdasarkan mekanisme di atas (nomor 2) dapat disimpulkan bahwa antioksidan merupakan senyawa potensial untuk digunakan sebagai fotoprotektan. Peroksidasi lipid, yang akan membentuk lipid peroxide dan superoxide dismutase (SOD) diketahui sebagai sumber kerusakan sel akibat radiasi matahari dan diinisiasi melalui serangan radikal bebas. Kerusakan sel yang terjadi akan muncul sebagai respon inflamasi, misalnya eritema, edema dan infiltrasi neutrofil. Berbagai antioksidan yang mampu menangkap senyawa radikal bebas tersebut, salah satunya vitamin E, telah terbukti mampu bertindak sebagai inhibitor yang efektif untuk proses peroksidasi lipid (Shaath, 1990).
1.5.3
Faktor Pelindung Surya (FPS)
Setiap sediaan tabir surya memilili nilai faktor pelindung surya (FPS). Nilai FPS ini perlu diketahui karena nilai ini merupakan parameter kemampuan sediaan tersebut dalam melindungi kulit. Faktor pelindung surya didefinisikan sebagai rasio dari dosis energi terendah yang diperlukan untuk menyebabkan eritema atau sunburn dengan pemakaian tabir surya dibandingkan terhadap energi terendah yang diperlukan untuk menyebabkan eritema atau sunburn tanpa menggunakan tabir surya (Shaath, 1990). Nilai FPS dapat dihitung dengan membandingkan nilai radiasi yang didapat kulit tanpa pemakaian tabir surya dengan nilai radiasi yang didapat kulit dengan pemakaian tabir surya (Shaath, 1990).
15 1.6
Praformulasi
Studi praformulasi merupakan suatu proses optimasi suatu sediaan melalui penentuan dan pendefinisian sifat-sifat fisika dan kimia yang penting dalam menyusun suatu formulasi sediaan obat yang bermutu, berkhasiat dan aman untuk digunakan.
1.6.1
Vitamin E Asetat
Vitamin E dapat dijadikan zat tambahan dalam sediaan tabir surya karena kemampuannya sebagai fotoprotektan yang memiliki aktivitas antioksidan dan kemampuan menghambat respon inflamasi.
Gambar 1.7. Struktur kimia vitamin E asetat (Rowe, 2003). Vitamin E asetat merupakan cairan kental, jernih, kekuningan. Vitamin E asetat praktis tidak larut dalam air, larut dalam aseton, etanol, ester dan minyak lemak. Vitamin E asetat lebih stabil terhadap cahaya dan udara dibandingkan dengan vitamin E (Dept. of Health, Social Services & Public Safety, 2002).
1.6.2
Tween 80
Tween 80 atau polyoxyethylene monooleat sorbitan digolongkan ke dalam surfaktan nonionik dengan nilai Hydrophilic-Lipophilic Balance (HLB) 15 dan berperan sebagai agen pengemulsi. Tween 80 merupakan cairan seperti minyak, jernih, berwarna kuning muda hingga cokelat muda, bau khas lemah, rasa pahit dan hangat. Tween 80 sangat mudah larut dalam air, larutan tidak berbau, dan praktis tidak berwarna, dan tidak larut dalam minyak mineral (Rowe, 2003).
1.6.3
Propilenglikol
Propilen glikol merupakan cairan jernih kental, tidak berwarna dan memiliki rasa manis. Propilen glikol dapat bercampur dengan aseton, etanol, gliserin dan air. Propilenglikol biasa digunakan sebagai pelarut (konsentrasi 5-80 % untuk sediaan topikal), humektan dan
16 pengawet pada konsentrasi 15-30 %. Propilen glikol bersifat higroskopis, dan sebaikknya disimpan pada tempat tertutup, sejuk, dan terlindung dari cahaya (Rowe, 2003).
1.6.4
Setil Alkohol
Setil alkohol merupakan padatan putih, berbentuk granul atau kubus, mempunyai bau khas dan tidak berasa. Setil alkohol mempunyai titik leleh 45-52°C. Setil alkohol sangat mudah larut dalam etanol 95% dan eter, praktis tidak larut dalam air dan larut ketika dilelehkan dengan lemak, parafin padat dan cair, serta isopropil miristat (Rowe, 2003).
