FORMULASI DAN EVALUASI GEL EKSTRAK ETANOL DAUN NANGKA (Artocarpus heterophyllus) DENGAN BASIS HPMC Karya Tulis Ilmiah Diajukan Sebagai Syarat Memperoleh Gelar Ahli Farmasi Pada Program Studi D III Farmasi
Oleh : NUNING WAHYUNING NIM. 13DF277038
PROGRAM STUDI D III FARMASI SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN MUHAMMADIYAH CIAMIS 2016
Formulasi dan Evaluasi Gel Ekstrak etanol Daun Nangka (Artocarpus heterophyllus) Dengan Basis HPMC1 Nuning Wahyuning2 Nurhidayati Harun, S.Far.,Apt 3 Anna L Yusuf, S.Far.,Apt4
INTISARI
Daun nangka mengandung flavonoid, saponin dan tannin, pada buah Nangka yang masih muda dan akarnya mengandung saponin (Hutapea,1993). Senyawaflavonoid, saponin dan tannin dapat bekerja sebagai antimikroba dan merangsang pertumbuhan sel baru pada luka. Senyawa saponin akan merusak membrane sitoplasma dan membunuh sel bakteri (Assani, 1994). Untuk mendapatkan formula gel ekstrak daun nangka (Artocarpus heterophyllus) menggunakan basis HPMC yang tepat, penelitian dilakukan menggunakan analisis secara deskriptif kuantitatif dengan 3 Perlakuan dan 3 replikasi dengan konsentrasi basis HPMC yang berbeda. Evaluasi sediaan gel yang dilakukan meliputi uji organoleptik, pH, daya sebar dan uji viskositas untuk mengetahui formula yang dibuat sesuai atau tidak dengan standar kualitas. Kesimpulan dari penelitian ini adalah hasil formulasi gel ekstrak etanol daun nangka (Artocapus heterophylus) dengan basis HPMC berdasarkan uji organoleptik semua kelompok uji memenenuhi syarat. Namun formula 2 lebih mendekati dengan kontrol positif. Berdasarkan uji pH semua kelompok uji memenuhi syarat dan sama dengan kontrol positif. Kemudian berdasarkan uji daya sebar semua kelompok uji memenuhi standar, dan formula 2 dengan ratarata daya sebar 6,2 mendekati dengan kontrol positif. Kemudian berdasarkan uji viskositas, formula 1 tidak memenuhi standar, sedangkan formula 2 dan 3 memenuhi standar. Dan yang mendekati kontrol positif yaitu formula 2 dengan rata-rata viskositas 2610.
Kata Kunci
: Formulasi, daun nangka, gel, HPMC
Keterangan
: 1. Judul, 2. Nama mahasiswa, 3. Nama Pembimbing I, 4. Nama Pembimbing II
xii
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Konsep Dasar 1. TanamanNangka
Gambar 2.1 Morfologi Nangka
Nangka adalah salah satu jenis buah yang paling banyak di daerah tropis, buah ini cukup banyak di tanam di daerah tropis. Dalam bahasa inngris dinamakan jack fruit. Tanaman ini di duga berasal dari india bagian selatan dan kemudian menyebar ke daerah tropis lainnya, termasuk Indonesia ( Anonim, 2011). a. Klasifikasi Tanaman Nangka (artocarpus heterophyllus) Kerajaan : Plantae Divisi
: Magnoliophyta
Kelas
: Magnoliopsida
Ordo
: Rosales
Famili
: Moraceae
Genus
: Artocarpus
Spesies : A.heterophyllus
2
b. Morfologi Tanaman Nangka (Artocarpus heterophyllus) Nangka merupakan tanaman buah berupa pohon yang berasal dari India dan menyebar ke daerah tropis termasuk Indonesia. 1. Akar Nangka mempunyai akar tunggang. 2. Batang Berdasarkan
kajian
biologi
(morfologi)
percabangan
batang simpodial dengan warna hijau kotor, tingginya bisa mencapai 20-30 m dengandiameter batang mencapai 80 cm. 3. Daun Daun berbentuk jorong, duduk daun tersebar dengan daun-daun penumpu yang lebar dan kadang-kadang memeluk batang,pertualangan daun menyirip hingga menempel pada tepi daun. 4. Bunga Bunga
berkelamin
tunggal
tersusun
dalam
bentukmajemuk terbatas, yang berbentuk bongkol. 5. Biji Biji berbentuk bulat telur, berkulit tipis, dan berwarna putih 2. Kandungan
Kimia
dan
manfaat
daun
nangka
(Artocarpus
heterophyllus) Daun nangka mengandung senyawa flavonoid, saponindan tannin sebagai antimikroba dan merangsang sel baru pada kulit.Kandungan lainnya yaitu karbohidrat, protein, vitamin A, C, kalsium, zat besi, fosfor dan antioksidan (Anonim,2011). Zat aktif yang terdapat pada daun nangka adalah flavonoid, saponin dan tannin.Senyawa saponin, flavonoid, dan tannin dapat bekerja sebagai antimikroba dan merangsang pertumbuhan sel baru pada luka. Senyawa saponin akan merusak membrane sitoplasma dan
3
membunuh sel bakteri (Assani, 1994). Senyawa flavonoid mekanisme kerjanya mendenaturasi protein sel bakteri dan merusak membrane sel tanpa dapat memperbaiki lagi (Pelezar dkk., 1998). 3. Metode ekstraksi Ekstraksi
merupakan
suatu
proses
penyarian
suatu
senyawa kimia dari suatu bahan alam dengan menggunakan pelarut tertentu. Pada proses ekstraksi ini dapat digunakan sampel dalam keadaan segar atau yang telah dikeringkan terlebih dahulu tergantung pada sifat tumbuhan dan senyawa yang akan di isolasi (Anonim, 2011). Beberapa metode ekstraksi dengan menggunakan pelarut dibagi menjadi dua cara, yaitu cara panas dan cara dingin (Ditjen POM, 2000). 1. Ekstraksi Cara Dingin a.
Maserasi Maserasi adalah proses pengekstraksi simplisia dengan menggunakan pelarut dengan beberapa kali pengocokan atau pengadukan pada temperatur ruangan (kamar) (Ditjen POM, 2000). Dalam maserasi (untuk ekstrak cairan), serbuk halus atau kasar dari tumbuhan obat yang kontak dengan pelarut disimpan dalam wadah tertutup untuk periode tertentu dengan pengadukan yang sering, sampai zat tertentu dapat terlarut.Metode ini paling cocok digunakan untuk senyawa yang termolabil (Tiwari, et al., 2011). Metode maserasi dilakukan dengan cara merendam sampel basah dalam cairan penyari. Cairan penyari akan menembus dinding sel dan masuk kedalam rongga sel yang mengandung zat aktif sehingga zat aktif akan larut. Adanya perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif
4
didalam sel dengan diluar sel, menyebabkan larutan yang pekat didalam sel didesak keluar (Arifulloh, 2013). Kelebihan cara maserasi adalah pekerjaan dan peralatan yang digunakan sederhana dan dapat digunakan untuk zat yang tahan dan tidak tahan pemanasan. Kelemahan cara maserasi adalah banyak pelarut yang terpakai dan waktu yang dibutuhkan cukup lama (Anonim, 2011). b. Perkolasi Perkolasi adalah ekstraksi dengan pelarut yang selalu baru sampai sempurna (exhaustive extraction) yang umumnya dilakukan pada temperatur ruang. Proses terdiri dari tahapan pengembangan bahan,tahap
maserasi
antara, tahap perkolasi sebenarnya (penetesan atau penampungan ekstrak), terus sampai diperoleh ekstrak (perkolat) yang jumlahnya 1-5 kali bahan (Ditjen POM, 2000). 2. Ekstaksi Cara Panas a. Soxhlet Sokletasi adalah ekstraksi menggunakan pelarut yang selalu baru yang umumnya dilakukan dengan alat khusus sehingga terjadi ekstraksi kontinu dengan jumlah pelarut relatif konstan dengan adanya pendingin balik (Ditjen POM, 2000). b. Refluks Refluks adalah ekstraksi dengan pelarut pada temperatur titik didihnya, selama waktu tertentu dan jumlah pelarut terbatas yang relatif konstan dengan adanya pendingin balik. Umumnya dilakukan pengulangan proses pada residu pertama sampai 3-5 kali sehingga dapat termasuk proses ekstraksi sempurna (Ditjen POM, 2000).
5
c. Infus Infus adalah ekstraksi menggunakan pelarut air pada temperatir penangas air (bejana infus tercelup dalam penangas air mendidih, terperatur terukur 96-98°C) selama waktu tertentu (15-20 menit) (Ditjen POM, 2000) d. Dekok Dekok adalah infus pada waktu yang lebih lama (≥ 30°C) dan temperatur sampai titik didih air (Ditjen POM, 2000). e. Digesti Digesti adalah maserasi kinetik pada temperatur yang lebih
tinggi
dari
temperatur
ruangan
kamar,
yaitu
dilakukan pada temperatur 40-50°C (Ditjen POM, 2000). 4. Gel Gel merupakan suatu sediaan semi padat yang jernih, tembus cahaya dan mengandung zat aktif, merupakan dispersi koloid mempunyai kekuatan yang di sebabkan oleh jaringan yang saling berkaitan pada fase terdispersi (Ansel 1989). Gel adalah sediaan bermassa lembek, berupa suspensi yang dibuat dari zarah kecil senyawa anorganik atau makromolekul senyawa organik, masing-masing terbungkus dan saling terserap oleh cairan (Formularium Nasional, hal 315). Adapun kegunaan dan kerugian dari gel diantara nya: a. Kegunaan Untuk kosmetik,gel digunakan pada shampo, parfum, pasta gigi, dan kulit dan sediaan perawatan rambut. Gel dapat di gunakan untuk obat yang di berikan secara topikal (non steril) atau dimasukan ke dalam lubang tubuh atau mata (gel steril) (Farmakope Indonesia IV, hal 18) b. Kerugian Untuk hydrogel: harus menggunakan zat aktif yang larut di dalam air sehingga diperlukan penggunaan peningkat kelarutan
6
seperti surfaktan agar gel tetap jernih pada berbagai perubahan temperature, tetapi gel tersebut sangat mudah dicuci atau hilang ketika berkeringat, kandungan surfaktan yang tinggi dapat menyebabkan iritasi dan harga lebih mahal. Untuk hidroalkoholik: gel dengan kandungan alkohol yang tinggi dapat menyebabkan pedih pada wajah dan mata, penampilan yang buruk pada kulit bila terkena pemaparan cahaya matahari, alkohol akan menguap dengan cepat dan meninggalkan film yang berpori sehingga tidak semua area tertutupi atau kontak dengan zat aktif. Ada 2 macam basis gel yaitu: 1. Gel hidrofobik (oleogel) adalah sediaan dengan basis yang biasa nya mengandung paraffin cair dengan polietilen atau minyak lemak berbentuk gel dan silika koloidal atau aluminium atau sabun seng. 2. Gel hidrofilik (hydrogel) adalah sediaan basis yang biasanya mengandung air,gliserol atau propilen glikol membentuk gel dengan gelling agent(pembentuk gel) yang sesuai seperti derivat selulosa, polimer karboksivinil.
B. Formula Umum Gel a. Zat aktif yang digunakan adalah simplisia yang telah diekstraksi. b. Basis gelling agent Sejumlah
polimer
digunakan
dalam
pembentukan
struktur
berbentuk jaringan (jala) yang merupakan bagian terpenting dari sistem gel.Beberapa senyawa pembentuk gel, yaitu : a) Gom alam Gom yang digunakan sebagai
pembentukan gel dapat
mencapai sasaran yang diinginkan dengan cara dispersi sederhana dalam air (misal tragakan) atau melalui cara interaksi kimia (misal Na.alginat dan kalsium). Beberapa gom
7
alam yang digunakan pembentukan gel antara lain : alginat, karagen, tragakan, pektin, gom xantan dan gelatin (Agoes dan Darijanto, 1993). b) Carbomer Carbomer membentuk gel pada konsentrasi 0,5%. Dalam media air, yang diperdagangkan dalam bentuk asam, pertama-tama didispersikan terlebih dahulu. Sesudah udara terperangkap keluar sempurna, gel akan terbentuk dengan cara netralisasi dengan basa yang sesuai. Pemasukan muatan negatif sepanjang rantai polimer menyebabkan kumparan lepas dan berekspansi (Agoes dan Darijanto, 1993). c) Turunan selulosa Turunan selulosa mudah terurai karena reaksi enzimatik dan karena itu harus terlindung dari kontak dengan enzim.Turunan selulosa yang dapat digunakan untuk membentuk gel adalah metilselulosa,
CMC,
hidroksietilselulosa
dan
hidroksipropilselilosa (larut dalam cairan polar organik) (Agoes dan Darijanto, 1993). d) Hidroxy prophyl methyl cellulose(HPMC) Hidroksipropil metilselulosa (HPMC) atau hipermelosa secara luas digunakan sebagai bahan tambahan dalam formulasi sediaan farmasi oral, mata, hidung dan topikal.Selain itu HPMC digunakan juga secara luas dalam kosmetik dan produk makanan. Kegunaan HPMC diantaranya sebagai zat peningkat
viskositas,
zat
pendispersi,
zat
pengemulsi,
penstabil emulsi, zat penstabil, zat pensuspensi, pengikat pada sediaan tablet dan zat pengental (Rowe et al, 2009). e) Polivynyl alcohol (PVA) Diperoleh melalui hidrolisis polivinilasetat.Polivinil alkohol umumnya dianggap sebagai bahan yang tidak beracun.Bahan
8
ini bersifat noniritan pada kulit dan mata pada konsentrasi sampai dengan 10% (Rowe et al, 2009).Polivinil alkohol digunakan
untuk
membuat
gel
yang
sangat
mudah
kering.Pada konsentrasi 12-15 % dapat dihasilkan gel yang dapat disebarkan dan secara fisiologis tak tersatukan, yang digunakan khususnya sebagai preparat kosmetik (Septiani, 2011). Salah satu keunggulan PVA diantaranya dapat membuat gel yang dapat mengering secara secara cepat.Selain itu film yang terbentuk sangat kuat dan plastis sehingga memberikan kontak yang baik antar obat dan kulit (Disperse system, vol II). c. Zat tambahan Beberapa
bahan
tambahan
pada
formulasi
sediaan
gel
diantaranya yaitu (Dysperse system vol.II) : 1) Pengawet Meskipun beberapa basis gel resisten terhadap serangan mikroba, tetapi semua gel mengandung banyak air sehingga membutuhkan pengawet sebagai antimikroba. Bahan pengawet yang sering digunakan umumnya metil paraben (nipagin) 0,02 0,3%, propil paraben (nipasol), metilhidroksi benzot, propil hidroksi bezoat, asam benzoat, klorokresol dan benzalkonium klorida. 2) Penambahan bahan hidroskopis Bertujuan untuk mencegah kehilangan air.Contohnya gliserol, propilenglikol dan sorbitol dengan konsentrasi 10 - 20%. 3) Chelating agent Bertujuan untuk mencegah basis dan zat yang sensitif terhadap logam berat. 1. Pemerian Bahan a) HPMC Sinonim
: Hidroksipropil metilselulosa atau hipermelosa
9
Pemerian : Serbuk granul berwarna putih atau putihkrem Khasiat
: Zat peningkat viskositas, gelling agent dan zat pengemulsi
Kelarutan : Larut dalam air dingin, membentuk larutan koloid kental, praktis tidak larut dalam air panas, kloroform, etanol (95%) dan eter, tetapi larut dalam campuran etanol dengan diklorometana, campuran metanol dengan diklorometana dan campuran air dengan alkohol. Konsentrasi yang digunakan antara 2-10% sebagai lapisan film (Rowe et al., 2009). b) PVA Sinonim
: Polivinil alkohol
Pemerian : Serbuk granul berwarna putih hingga krem dan tidak berbau Khasiat
: sebagai gelling agent dan pembentuk lapisan film
Kelarutan : Larut dalam air, sedikit larut dalam etanol 95 % dan tidak larut dalam pelarut organik. (FI IV.1995) Polivinil alkohol umumnya dianggap sebagai bahan yang tidak beracun.Bahan ini bersifat noniritan pada kulit dan mata pada konsentrasi sampai dengan 10% (Rowe et al, 2009).Polivinil alkohol digunakan untuk membuat gel yang sangat mudah kering.Pada konsentrasi 12-15 % dapat dihasilkan gel yang dapat disebarkan dan secara fisiologis tak tersatukan, yang digunakan khususnya sebagai preparat kosmetik (Septiani, 2011).
10
c) Propilenglikol Sinonim
: Propilenglikol
Pemerian : Cairan kental, jernih tidak berwarna, tidak berbau, rasa agak manis, dan memiliki rasa yang sedikit tajam menyerupai gliserin. Khasiat
: Humektan
Kelarutan : Larut dalam aseton, kloroform, etanol (95%), gliserin dan air, tidak larut dengan minyak mineral ringan atau fixed oil, tetapi akan melarutkan
beberapa
minyak
esensial.
Penggunaan propilenglikol antara 10-20 % (Rowe et al, 2009). d) Nipagin Sinonim
: Metil paraben
Pemerian : Serbuk hablur halus, putih, hampir tidak berbau, tidak mempunyai rasa, kemudian agak membakar, diikuti rasa tebal. Khasiat
: Zat pengawet atau zat tambahan
Kelarutan : Larut dalam 500 bagian air, dalam 20 bagian air mendidih, dalam 3,5 bagian etanol (95%), dalam 3 bagian aseton, mudah larut dalam eter dan dalam larutan alkali hidroksida, larut dalam 60 bagian gliserol panas dan dalam 40 bagian minyak lemak nabati panas, jika didinginkan larutan tetap jernih (Anonim, 1979).
Penggunaan
nipagin
atau
metil
paraben antara 0,02-0,3 % (Rowe et al, 2009). e) Etanol Sinonim
:
Alkohol,
etil
alkohol;
etil
grainalkohol; methyl carbinol
hydroxide;
11
Pemerian :
Jernih,
tidak
berwarna,
sedikit
mudah
menguap, memiliki bau khas dan rasa terbakar Khasiat
:
Pelarut
Kelarutan :
Larut dalam kloroform, eter, gliserin dan air (Rowe et al, 2009).
f)
Aqua destilata Sinonim
: Air suling, aquades
Khasiat
: Sebagai zat pembasah
Pemerian : Cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau, tidak mempunyai rasa (Anonim,1979). C. Evaluasi Sediaan Gel Evaluasi sediaan gel meliputi evaluasi beberapa tahap, diantaranya : a. Pengamatan Organoleptis Evaluasi organoleptis menggunakan dari panca indra mulai dari bau,warna,tekstur sediaan yang dilakukan secara visual sesudah pembuatan basis. Sediaan biasanya jernih dengan konsistensi setengah padat (Septiani, 2011). b. pengujian pH Pengujian pH menggunakan alat pH meter, dengan perbandingan 1 g : 9 ml yang digunakan untuk mengencerkan, kemudian diaduk hingga homogen dan diamkan agar mengendap, dan airnya yang diukur dengan pH meter, pH sediaan yang memenuhi kriteria pH kulit yaitu dalam interval 4,5 – 6,5 (Marchionini, 1992). c. Pengujian daya sebar Pengujian daya sebar dilakukan untuk mengetahui kecepatan penyebaran gel pada kulit saat dioleskan pada kulit. Sebanyak 1 gram sediaan gel diletakkan dengan hati-hati diatas kaca berukuran 20 x 20 cm. Selanjutnya ditutupi dengan kaca yang lain dan digunakan pemberat diatasnya hingga bobot mencapai 125
12
gram dan diukur diameternya setelah 1 menit. Persyaratan daya sebar yaitu antara 5 - 7 cm (Garg et al., 2002). d. Pengujian Viskositas Sebanyak 100 ml sediaan gel di tempatkan pada viskometer stormer, kemudian di atur spindle dan kecepatan yang digunakan dan viskometer stormer dijalankan, kemudian viskositas dari gel terbaca (septiani, 2011). Nilai viskositas sediaan gel yang baik yaitu 2000-4000 cps (Garg et al., 2002).
D. Kerangka konsep Kerangka konsep penelitian adalah suatu uraian atau konsep yang akan dilakukan pada penelitian, sebelum penelitian berlangsung dibuat kerangka konsep terlebih dahulu. Adapun kerangka konsep dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : Daun nangka (Artocarpus heterophyllus) Ekstrak etanol 96% Formulasi gel hidrofilik
Evaluasi sediaan gel: - Organoleptik - Pengukuran pH - Daya sebar - Uji Viskositas
Hasil evaluasisesuai dengan kualitas standar gel Gambar 2.2 kerangka konsep
