BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Luka bakar terjadi karena adanya kerusakan atau kehilangan jaringan yang disebabkan kontak dengan sumber panas seperti air, api, bahan kimia, listrik dan radiasi (Moenadjat, 2003). Tujuan penanganan dalam penyembuhan luka bakar antara lain untuk mencegah infeksi, memacu pembentukan kolagen dan mengupayakan agar sisa-sisa sel epitel dapat berkembang sehingga dapat menutup permukaan luka (Syamsuhidayat dan Jong, 2004) Tanaman ubi jalar (Ipomoea batatas L.) merupakan jenis tanaman yang memiliki banyak manfaat. Bagian dari tanaman ubi jalar seperti daunnya dapat digunakan sebagai obat luka bakar (Rahim dkk., 2011). Daun ubi jalar mengandung senyawa aktif saponin, flavonoid dan polifenol. Menurut Chandel dan Rastogi (1979) saponin memiliki aktivitas untuk memicu pembentukan kolagen yang berperan dalam proses penyembuhan luka. Menurut Harborne (1996) flavonoid memiliki aktivitas sebagai antiseptik yang dapat mencegah terjadinya infeksi pada luka dan menurut Robinson (1995) polifenol memiliki aktivitas sebagai adstringen jika dioleskan pada jaringan hidup. Penelitian Rahim dkk (2011) mengungkapkan bahwa ekstrak etanol daun ubi jalar dengan dosis 0,078 mg/mL yang diformulasikan dalam bentuk sediaan krim terbukti mampu memberikan efek penyembuhan pada luka bakar selama
7 hari pada mencit putih.Dalam
rangka mengoptimalkan penetrasi zat aktif yang terkandung dalam ekstrak etanol daun ubi jalar, maka penelitian ini ingin membuat ekstrak tersebut dalam bentuk sediaan gel, karena gel mengandung 90% air, sehingga molekul obat yang kecil dapat bergerak bebas dalam sediaan dan menyebabkan pelepasan obat menjadi lebih cepat.
Gel memiliki beberapa keuntungan dibanding dengan sediaan lain yaitu memiliki kemampuan daya penyebaran yang baik pada kulit, mudah dicuci dengan air, pelepasan obatnya baik, melembabkan, tidak menghambat fungsi fisiologis kulit, dan memiliki sifat absorpsi yang lebih baik dibandingkan dengan sediaan krim (Voigt, 1984). Dalam formulasi sediaan gel terdapat gelling agent yang memiliki fungsi sebagai pembentuk jaringan struktur gel, sehingga komposisi gelling agentakan mempengaruhi sifat fisik gel. Daya sebar, daya lekat dan viskositas berpengaruh pada pelepasan obat dan kenyamanan pasien dalam menggunakan sediaan gel. Oleh karena itu diperlukan formula yang dapat menghantarkan zat aktif dengan baik sehingga dapat efektif terhadap penyembuhan (Garg dkk., 2002). Gelatin biasa digunakan dalam sediaan farmasetis seperti sediaan topikal dan kapsul. Gelatin memiliki sifat fleksibel dengan bahan-bahan lain, mengembang bila dicampur air, kemampuannya membentuk film dan stabil dalam penyimpanan, absorptivitas air yang baik, dan tidak toksik, mengandung banyak ikatan protein sehingga meningkatkan kekuatan gel (Rowe dkk., 2009). Penelitian ini ingin membuat sediaan gel ekstrak etanol daun ubi jalar menggunakan gelling agent gelatin untuk melihat pengaruh konsentrasi gelatin terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik gel selama penyimpanan dalam suhu ruangan. B. Perumusan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut: 1. Bagaimanakah pengaruh konsentrasi gelatin sebagai gelling agent terhadap sifat fisik gel ekstrak etanol daun ubi jalar yang meliputi homogenitas, organoleptis, daya sebar, daya lekat, viskositas dan pH?
2. Bagaimanakah stabilitas fisik sediaan gel ekstrak etanol daun ubi jalar selama penyimpanan 28 hari? C. Tujuan Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan tujuan: 1. Mengetahui pengaruh variasi konsentrasi gelatin sebagai gelling agent terhadap sifat fisik gel ekstrak etanol daun ubi jalar yang meliputi homogenitas, organoleptis, daya sebar, daya lekat, viskositas dan pH. 2. Mengetahui stabilitas fisik sediaan gel ekstrak etanol daun ubi jalar selama penyimpanan 28 hari. D. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah menemukan suatu formulasi gel ekstrak etanol daun ubi jalar dengan menggunakan gelatin sebagai gelling agent yang mempunyai kualitas sediaan gel yang baik.Selain itu, masyarakat juga dapat mengambil manfaat tanaman daun ubi jalar sebagai obat luka bakar dengan bentuk sediaan yang lebih praktis dan mudah digunakan. E. Keaslian Penelitian Berdasarkan penelusuran pustaka yang dilakukan, ditemukan penelitian pendukung, yaitu: 1. Formulasi krim ekstrak etanol daun ubi jalar (Ipomoea batatas L.) untuk pengobatan luka bakar (Rahim dkk., 2011). Penelitian tesebut memberikan hasil bahwa ekstrak daun ubi jalar 0,078 mg/mL diformulasikan dengan basis VCO (Virgin Coconut Oil) memberikan efek penyembuhan luka bakar selama 7 hari pada mencit putih. Krim ekstrak etanol daun ubi jalar dengan dosis konversi manusia sebesar 3% menunjukkan sifat fisik dan kimia yang stabil selama 8 minggu penyimpanan. 2. Formulasi sediaan gel ekstrak lidah buaya (Aloe vera (L.) Webb) dengan gelling agent gelatin dan uji efek penyembuhan luka bakar oleh Ussolehah (2012). Peneliti
menggunakan variasi konsentrasi gelatin 6%, 7%, dan 8%. Hasil penelitian menunjukkan sediaan gel ekstrak daun lidah buaya dengan konsentrasi yang berbeda dapat mempengaruhi sifat fisik sediaan. Konsentrasi gelatin 7% merupakan sediaan yang paling cepat menyembuhkan luka bakar. 3. Pengaruh variasi konsentrasi gelatin sebagai gelling agent terhadap karakeristik fisik sediaan gel ekstrak etanol buah mahkota dewa (Phaleria macrocarpa (Scheff) Boerl) oleh Yuniarki (2014). Hasil penelitian menunjukkan pada konsentrasi gelatin 6%-12%, sediaan gel menunjukkan hasil yang homogen sedangkan pada konsentrasi 14% tidak homogen. Semakin tinggi konsentrasi gelatin maka semakin besar pula viskositas dan daya lekat gel, sedangkan daya sebarnya semakin kecil. F. Tinjauan Pustaka 1. Daun Ubi Jalar (Ipomoea batatas L.) a. Deskripsi Daun ubi jalar berbentuk bulat sampai lonjong dengan tepi rata atau berlekuk dangkal sampai berlekuk dalam, sedangkan bagian ujung daun meruncing.Helaian daun berukuran lebar, menyatu mirip bentuk jantung, namun ada pula yang bersifat menjari.Daun biasanya berwarna hijau tua atau hijau kekuning-kuningan (Rukmana, 1997).Warna tangkai daun dan tulang daun bervariasi antara hijau sampai ungu, sesuaiwarna batangnya.Permukaan daun bagian atas berwarna hijau tua, sedangkanbagian bawah berwarna hijau muda (Sarwono, 2005).Tanaman dan daun ubi jalar dapat dilihat pada gambar 1 dibawah ini.
(a)
(b)
Gambar 1.Tanaman Ubi Jalar (a); Daun Ubi Jalar (b)
b. Kandungan kimia dan khasiat daun ubi jalar Senyawa aktif yang terkandung dalam daun ubi jalar yakni flavonoid, saponin, polifenol, dan antosianin (Putri, 2012). Khasiat daun ubi jalar diketahui berfungsi sebagai antiinflamasi (Putri, 2012), analgesik (Prasadhani, 2012), dan antidiabetik (Daud dkk., 2013). c. Klasifikasi Klasifikasi tanaman ubi jalar bertujuan untuk dapat membedakan tanaman ubi jalar yang satu dengan yang lainnya.Berikut ini merupakan klasifikasi dari tanaman ubi jalar (Ipomoea batatas. L) (Rukmana, 1997): Kingdom
: Plantae
Divisio
: Spermatophyta
Subdivisio
: Angiospermeae
Kelas
: Dicotyledoneae
Ordo
: Convolvulales
Family
: Convolvulaceae
Genus
: Ipomoea
Spesies
: Ipomoea batatas (L.)
2. Ekstrak Ekstrak adalah sediaan pekat yang diperoleh dengan mengekstraksi senyawa aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yang sesuai, kemudian semua
pelarut atau hampir semua pelarut diuapkan dan serbuk yang tersisa diperlukan sama sehingga memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan (Depkes RI, 1995). Ekstraksi adalah proses penarikan komponen atau zat aktif suatu simplisia dengan menggunakan pelarut yang sesuai dari suatu simplisia, sehingga terpisah dari bahan yang tidak larut (Ansel, 1989). Pemilihan metode ekstraksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu sifat jaringan tumbuhan, sifat kandungan zat aktif serta kelarutan dalam pelarut yang digunakan.Prinsip ekstraksi adalah melarutkan senyawa polar dalam pelarut polar dan senyawa non polar dalam pelarut non polar (Harborne, 1996). Metode ekstraksi yang digunakan dalam penelitian ini adalah maserasi. Metode maserasi merupakan cara ekstraksi yang paling sederhana, proses pengerjaannya mudah, murah, dan cocok untuk senyawa yang tidak tahan terhadap pemanasan. Maserasi dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari selama lima hari dengan temperatur kamar, terlindung dari cahaya. Cairan penyari akan masuk ke dalam sel melewati dinding sel. Isi sel akan larut karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan di dalam sel dengan di luar sel. Larutan yang konsentrasinya tinggi akan terdesak keluar dan diganti oleh cairan penyari dengan konsentrasi rendah (proses difusi). Peristiwa tersebut berulang sampai terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel (Voigt, 1984). Keuntungan cara penyarian dengan maserasi adalah cara pengerjaan dan peralatan yang digunakan sederhana dan mudah diusahakan. Kerugian cara maserasi adalah pengerjaannya lama dan penyarian kurang sempurna. Cairan penyari yang digunakan dalam penelitian ini adalah etanol yang merupakan pelarut universal yang dapat menarik senyawa yang bersifat polar sampai non polar, bakteri dan kapang sulit tumbuh dalam etanol diatas 20%, lebih selektif, ekonomis, tidak beracun, absorbsinya baik, dapat bercampur dengan air pada segala pembanding (Depkes RI, 1986). 3. Gel
Gel didefinisikan sebagai suatu sistem setengah padat yang terdiri dari suatu dispersi yang tersusun baik dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar dan saling diresapi cairan. Gel terbentuk dari gabungan molekul-molekul organik besar yang akan tersebar dengan cepat setelah ditambah suatu fase pendispersi sehingga membentuk dispersi koloid. Apabila senyawa polimer yang bersifat hidrofil didispersikan kedalam air maka akan mengembang, kemudian terjadi proses hidrasi molekul air melalui pembentukan ikatan hidrogen. Molekul-molekul air akan terjebak di dalam struktur molekul kompleks tersebut dan akan membentuk massa gel yang kaku dan kental.Massa gel dapat pula diperoleh dengan cara memodifikasi suatu polimer dengan mencampur dua eksipien yang dapat berinteraksi tertaut-silang (cross lingked) secara kovalen merupakan bentuk yang paling sederhana untuk penghantaran obat, karena dapat diperbaiki secara permanen dengan menggunakan ikatan kimia yang stabil. Gelling agent digunakan untuk keperluan farmasi dan kosmetik.Gelling agent yang digunakan harus inert, aman, dan tidak reaktif dengan komponen formulasi lainnya (Lieberman, 1996).Konsentrasi gelling agent biasanya kurang dari 10%.Dasar gel dapat dibedakan menjadi dua dasar gel hidrofobik dan dasar gel hidrofilik (Allen, 2002). a.
Dasar gel hidrofobik (koloid liofobik) Koloid
liofobik
umumnya
terdiri
dari
partikel-partikel
anorganik.Apabila
ditambahkan ke dalam fase pendispersi, hanya sedikit sekali interaksi antara kedua fase.Berbeda dengan bahan liofilik, bahan hidrofobik tidak secara spontan menyebar, tetapi harus dirangsang dengan prosedur yang khusus.Dasar gel hidrofobik antara lain petrolatum, mineral oil/gel polyethilen, plastibase, alumunium stearat, carbowax (Allen, 2002). b.
Dasar gel hidrofilik (koloid liofilik) Koloid liofilik umumnya adalah molekul-molekul organik yang
besaran dapat
dilarutkan atau disatukan dengan molekul dari fase pendispersi. Pada umumnya karena
daya tarik menarik pada pelarut dari bahan-bahan hidrofilik kebalikan dari tidak adanya daya tarik menarik dari bahan hidrofobik, sistem koloid hidrofilik biasanya lebih mudah untuk dibuat dan memiliki stabilitas yang lebih besar (Allen, 2002). Keuntungan gel hidrofilik memiliki daya sebar yang baik pada kulit, efek dingin yang ditimbulkan akibat lambatnya penguapan air pada kulit, tidak menghambat fungsi fisiologis kulit khususnya respiratio sensibilis oleh karena tidak melapisi permukaan kulit secara kedap dan tidak menyumbat pori-pori kulit, mudah dicuci dengan air dan memungkinkan pemakaian pada bagian tubuh yang berambut dan pelepasan obatnya baik.Basis gel hidrofilik antara lain aerosol, bentonit, eter selulosa, natrium alginat, tragakan, karbomer, polimer sintetik (Voigt, 1984). 4. Monografi Bahan a. Gelatin Gelatin adalah protein yang diperoleh dari bahan kolagen (Depkes RI, 1979). Gelatin merupakan istilah umum untuk campuran fraksi protein murni yang dihasilkan melalui parsial hidrolisis asam (gelatin tipe A) dan parsial hidrolisis basa (gelatin tipe B) dari kolagen hewan (Rowe dkk., 2009). Dalam produk pangan gelatin digunakan sebagai bahan penstabil, pembentuk gel, pengikat, pengental dan pengemulsi. Sumber bahan baku gelatin berasal dari tulang dan kulit sapi, kulit babi, tulang dan kulit ikan (Schrieber dan Gareis, 2007). Gelatin berbentuk lembaran, kepingan, serbuk, tidak berwarna atau berwarna kekuningan pucat, bau, dan rasanya lemah. Jika direndam dengan menggunakan air akan mengembang dan lunak, berangsur-angsur akan menyerap air 5 sampai 10 kali bobot aslinya. Gelatin larut dalam air panas dan jika didinginkan akan berbentuk gudir. Konsentrasi 6,6 % w/w gelatin dalam air akan menghasilkan gel yang baik. Gelatin kering stabil di udara.Larutan gelatin berair juga stabiluntuk waktu yang lama jika disimpan di bawah kondisi dingin dan steril.Rumus bangun gelatin dapat dilihat pada gambar 2 dibawah ini.
Gambar 2. Rumus Bangun Gelatin (Rowe dkk., 2006)
b. Sodium Alginat Sodium alginat biasanya digunakan sebagai pengental dan suspending agent pada pasta, krim dan gel, serta sebagai stabilizing agent untuk emulsi tipe O/W. Sodium alginat praktis tidak larut dalam etanol (95%), eter, kloroform dan etanol atau campuran air dan etanol dengan konsistensi etanol lebih dari 30%. Sodium alginat juga praktis tidak larut dalam pelarut organik lainnya dan larutan asam dengan pH kurang dari 3 (Depkes RI, 1995).Rumus bangun sodium alginat dapat dilihat pada gambar 3 dibawah ini.
Gambar 3. Rumus Bangun Sodium Alginat (Rowe dkk., 2009)
c. Metil Paraben Metil paraben memiliki bentuk sediaan berupa serbuk halus, berwarna putih, hampir tidak berbau, dan tidak berasa.Sifat kelarutan dari metil paraben adalah larut dalam 500 bagian air. 20 bagian air mendidih dalam 3,5 bagian etanol 95%, dan dalam 3 bagian aseton P. Metil paraben juga mudah larut dalam eter P, dan dalam alkali hidroksida. Metil paraben larut dalam 60 bagian gliserol P panas dan dalam 40 bagian minyak lemak nabati panas. Jika didinginkan metil paraben akan tetap berwarna jernih. Metil paraben memiliki titik lebur antara 125oC hingga 128oC. Penyimpanan dalam wadah tertutup rapat. Metil
paraben memiliki fungsi sebagai zat pengawet pengawet antimikroba dalam produksi makanan, kosmetik, dan sediaan farmasi (Rowe dkk., 2009). Rumus bangun metil paraben dapat dilihat pada gambar 4 dibawah ini.
Gambar 4. Rumus Bangun Metil Paraben (Rowe dkk., 2009)
d. Gliserin Gliserin merupakan senyawa gliserida yang paling sederhana dengan hidroksil yang bersifat hidrofil dan hidroskopik.Gliserin digunakan dalam berbagai formulasi farmasi termasuk oral, otic, preparat mata, topikal dan parenteral.Dalam formulasi farmasi topikal dan kosmetik gliserin digunakan untuk humektan.Gliserin digunakan sebagai pelarut dalam krim dan emulsi. Penambahan gliserin digunakan dalam gel aqueous dan berair (Rowe dkk.,2009). Gliserin dapat bercampur dengan air, etanol 95% P, tidak larut dalam kloroform P, eter P, minyak lemak, dan minyak atsiri.(Depkes RI, 1995).Rumus bangun gliserin dapat dilihat pada gambar 5 dibawah ini.
Gambar 5. Rumus Bangun Gliserin (Rowe dkk., 2009)
G. Landasan Teori Daun ubi jalar (Ipomoea batatas L.) dapat digunakan sebagai obat luka bakar.Kandungan dalam daun ubi jalar mengandung senyawa aktif saponin, flavonoid dan polifenol.Ekstrak etanol daun ubi jalar dengan konsentrasi
0,078 mg/mLyang
diformulasikan dalam bentuk sediaan krim mampu memberikan efek penyembuhan pada luka
bakar selama 7 hari pada mencit putih. Penelitian ini akan membuat bentuk sediaan lain yaitu gel. Bentuk sediaan gel akan membuat pelepasan zat aktif dalam ekstrak etanol daun ubi jalar lebih mudah terpenetrasi pada lapisan kulit. Formulasi sediaan gel membutuhkan gelling agent. Komposisi geling agent dapat berpengaruh terhadap sifat fisik sediaan gel, karena memiliki fungsi sebagai pembentuk jaringan struktur gel. Daya sebar, daya lekat dan viskositas berpengaruh pada pelepasan obat dan kenyamanan pasien dalam menggunakan sediaan gel. Oleh karena itu diperlukan formula yang dapat menghantarkan zat aktif dengan baik.Gelatin biasa digunakan dalam sediaan farmasetis seperti sediaan topikal dan kapsul. Gelatin memiliki sifat fleksibel dengan bahanbahan lain, mengembang bila dicampur air, kemampuannya membentuk film dan stabil dalam penyimpanan, absorptivitas air yang baik, dan tidak toksik, mengandung banyak ikatan protein sehingga meningkatkan kekuatan gel (Rowe dkk., 2009). Penelitian Ussholehah (2012) menyebutkan bahwa adanya variasi konsentrasi gelatin sebagai gelling agent berpengaruh terhadap sifat fisik sediaan gel ekstrak etanol daun lidah buaya. Semakin tinggi konsentrasi gelatin maka semakin besar pula viskositas dan daya lekat gel, sedangkan daya sebar gel semakin kecil. Sediaan gel ekstrak daun lidah buaya pada konsentrasi gelatin 7% yang paling cepat menyembuhkan luka bakar.
H. Hipotesis Gelatin merupakan gelling agent yang digunakan dalam sediaan gel ekstrak etanol daun ubi jalar dan variasi konsentrasi gelatin diduga berpengaruh terhadap sifat fisik gel.Sediaan gel ekstrak etanol daun ubi jalar stabil selama penyimpanan 28 hari.
