NASKAH PUBLIKASI
PENINGKATAN PENETRASI NATRIUM ASKORBIL FOSFAT MENGGUNAKAN SISTEM NIOSOM SPAN 80 DALAM SEDIAAN GEL SECARA IN VITRO
Oleh: VIVI AMELIA CITRA DEWI NIM. I 221 11 004
PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS TANJUNGPURA PONTIANAK 2015
NASKAH PUBLIKASI
PENINGKATAN PENETRASI NATRIUM ASKORBIL FOSFAT MENGGUNAKAN SISTEM NIOSOM SPAN 80 DALAM SEDIAAN GEL SECARA IN VITRO Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm) pada Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran Universitas Tanjungpura
Oleh: VIVI AMELIA CITRA DEWI NIM. I 221 11 004
PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS TANJUNGPURA PONTIANAK 2015
PENINGKATAN PENETRASI NATRIUM ASKORBIL FOSFAT MENGGUNAKAN SISTEM NIOSOM SPAN 80 DALAM SEDIAAN GEL SECARA IN VITRO 1
Rise Desnita 1, Vivi Amelia Citra Dewi 1*, Pratiwi Apridamayanti1
1
Program Studi Farmasi Fakultas kedokteran, Universitas Tanjungpura, Jl. Prof. Dr. H. Hadari Nawawi 78124 *Penulis korespondesi, Hp.085750399036 Email:
[email protected] ABSTRACT Sodium ascorbyl phosphate (NAF) is the derivative of vitamin C, commonly used in cosmetic field as an antioxidant. NAF has a partition coefficient -4 and hydrophilic coumpound which makes it diffucult to pass through the stratum corneum. Therefore, niosome system span 80 as an appropriate carrier system is needed. This research aims to investigate the increase in penetration of sodium ascorbyl phosphate using the system niosome span 80 in the preparation of the gel in vitro. Concentration of span 80 was varied into three formulas : formula 1 (100µmol), formula 2 (200µmol) dan formula 3(300µmol). Niosome was made by using thin layer hydration method and test was conducted on the efficiency of entrapment, stability testing of gel readiness and penetration by in vitro test. Entrapment efficiency test method used dialysis.The suspensi niosomes was formulated in the form of gel readiness using basic gel of viscolam MAC 10 8%. The stability tests were performed for 28 days. Penetration test performed by in vitro test using shed snake skin membrane. The entrapment efficiency result showed the most optimum span 80 concentration is the F1 (100μmol) of 98,7665% ± 0,0587. The results showed that the niosome system NAF has the best stability compared with NAF gel without niosome organoleptic, pH and determination of levels. The penetration test result for 8 hours showed that NAF niosome gel can diffuse about 82,6565% ± 0,0378. Keywords: Niosome, Sodium Ascorbyl Phosphate, Span 80, Penetration by in vitro test PENDAHULUAN NAF merupakan derivat vitamin C yang digunakan pada bidang kosmetika sebagai antioksidan dan menpunyai nilai koefisien partisi -4 dan bersifat hidrofilik sehingga sulit berpenetrasi pada lapisan stratum corneum
(1,2)
. Oleh karena itu, diperlukan sistem pembawa
yang tepat untuk menghantarkan senyawa tersebut melewati lapisan stratum corneum. Sistem pembawa yang dapat dipilih yaitu sistem niosom. Surfaktan yang sering digunakan dalam sistem niosom adalah golongan surfaktan nonionik, diantaranya adalah sorbitan monoleate (span 80) dengan HLB 4.3 yang dapat digunakan sebagai penyusun sistem niosom (3). Niosom dapat digunakan sebagai pembawa bahan obat bersifat hidrofilik maupun lipofil(4). Niosom dapat menjerat bahan obat sehingga mudah berdifusi menembus membrane lipid bilayer melalui lapisan stratum corneum(5). Dalam penggunaan span 80 sebagai penyusun niosom
dapat meningkatkan efisiensi penjeratan obat dan dapat meningkatkan stabilitas obat(3). Selain itu, span 80 dapat meningkatkan penetrasi obat ke dalam kulit(6). Pada penelitian ini, niosom NAF diformulasikan dalam sediaan gel sebagai pembawa. Sediaan gel memiliki keuntungan dibandingkan dengan sediaan lain yaitu tidak lengket, mudah dibersihkan, tidak meninggalkan bekas dan penguapan airnya menimbulkan efek dingin dan nyaman setelah digunakan(7). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi span 80 yang mampu menjerat NAF dalam sistem niosom secara optimal sehingga diharapkan dapat meningkatkan penetrasi niosom NAF secara in vitro. Bahan dan Metode Bahan yang digunakan adalah natrium askorbil fosfat (BASF), sorbitan monoleate (sigma aldrich), kolesterol (sigma aldrich), kloroform, viskolam MAC 10, DMDM hidantoin, trietanilamin (TEA), aquades, dialysis tubing cellulose membrane type D9777-100 FT bacth # 3110 dengan cut off 12000, dan membran lepasan kulit ular (phyton molurus). Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat-alat gelas (Iwaki Pyrex®), mikropipet (Ecopipette®), Rotavapor (Heodolph tipe Hei-VAP), spektrofotometer UV-Vis (Shimadzu tipe 2450), magnetik striter (Rexim RSH-1DR), Mikroskop (Zeiss Primo Star) dan kamera (Axiocame dengan image J), difusi tipe flow through, pompa peristaltik (Waston marlow), labu alas bulat (Iwaki Pyrex®),vakum, heater (Cimarec), dan sonikasi tipe bath( krisbow®).
Pembuatan Niosom Pembuatan niosom dengan metode klasik hidrasi lapis tipis. NAF, span dan kolesterol (dalam berbagai perbandingan sesuai Tabel 1) (8). Formula divariasikan dengan tiga formula tersebut dibuat dengan metode hidrasi lapis tipis. Span 80 dan kolesterol dilarutkan dalam kloroform hingga larut dan dimasukan ke dalam labu alas bulat 100 mL serta diletakan pada rotavapor dengan kecepatan 150 rpm dengan suhu 30 ± 2 0C, sehingga terbentuk lapis tipis pada dinding gelas, disimpan labu yang berisi lapis tipis niosom ke dalam desikator dan divakum selama 15 menit lalu dibiarkan selama 24 jam untuk menghilangkan pelarut kloroform. Lapis tipis niosom dihidrasi dengan larutan NAF sampai lapisan film terhidrasi sehingga terbentuk suspensi niosom dan dilakukan pengecilan ukuran partikel dengan menggunakan sonikator tipe bath selama 15 menit.
Tabel 1.Perbandingan Span 20 Bahan
F1
F2
F3
10
10
10
Span 80 (µmol)
100
200
300
Kolesterol (µmol)
20
40
60
NAF
(mg/ml)
Pengujian Efisiensi Penjeratan Setelah dilakukan pembuatan niosom, niosom terjerat NAF dilakukan pengukuran efisiensi penjeratan dengan metode pemisahan mengunakan membran dialisis. Suspensi niosom dimasukan 2 mL ke dalam membran dialisis tipe D9777-100FT batch #3110 dengan cut off 12000. Medium penerima digunakan aquades sebanyak 50 mL. Pengujian efisiensi penjeratan dilakukan selama 4 jam dan diukur kadar NAF tidak terjerat pada medium penerima pada panjang gelombang 259,00 nm menggunakan spektrofotometer UV. Replikasi dilakukan sebanyak 3 kali pada tiap formula. Efisiensi penjeratan dapat dihitung dengan persamaan 1 sebagai berikut: EP =
.....................(persamaan 1)
Keterangan: EP= efisiensi penjeratan Qt =kadar NAF yang di tambakan dalam formula Qc =kadar NAF di dalam medium penerima (tidak terjerap) (10) Pengamatan Morfologi vesikel Dilakukan pengamatan morfologi mengunakan mikroskop optik (Zeiss Primo Star) dan kamera (Axiocame dengan image J) dengan perbesaran 100x . Pembuatan Sediaan Gel Setelah pembuatan basis gel, dipilih basis gel viskolam MAC 10 yang memiliki viskositas yang baik yaitu 8 %. Sediaan gel niosom NAF dibuat dengan cara niosom NAF dan DMDM hidantoin ke dalam basis gel. Ditimbang niosom NAF yang setara dengan NAF 1% berdasarkan persen efisiensi penjeratan dan dmdm hidantoin sebagai bahan pengawet. Gel NAF dibuat dengan cara NAF dan DMDM hidantoin dilarutkan ke air sebanyak 1 mL lalu ditambahkan ke dalam basis gel serta diaduk sampai homogen (11). Tabel 3
Tabel 3 Formula gel niosom NAF dan gel NAF Bahan Niosom NAF (%) NAF (%) DMDM hidantoin (g) Basis gel (g)
Formulasi I 1 0,06 Add 10
Formulasi II 1 0,06 Add 10
Keterangan : Formulasi I : Sedian gel niosom NAF Formulasi II :Sedian gel NAF Uji Stabilitas Sediaan Gel Pemeriksaan stabilitas sediaan gel dilakukan pada suhu (28 ± 2 C0 ) pada hari ke 0, 1, 3, 7, 14, 21, 28 hari untuk organoleptis, pH dan pengukuran kadar NAF dalam sediaan gel untuk melihat kestabilan sediaan selama penyimpanan 4 minggu. Evaluasi organoleptis sediaan gel niosom NAF dan gel NAF dilakukan dengan menilai perubahan warna, tekstur, bau dan pertumbuhan mikroorganisme. Penentuan pH sediaan dilakukan dengan menggunakan pH meter. Alat pH meter dicelupkan secara langsung ke dalam sediaan gel dan dilihat sampai angka konstan. Angka yang tertera pada pH meter merupakan nilai pH dari sediaan Penetapan kadar NAF dilakukan selama penyimpanan dengan cara ditimbang sediaan gel sebanyak 100 mg, diencerkan dengan aquades 10 mL, dilakukan pengaduk menggunakan magnetik strirer untuk memecah sistem niosom selama 30 menit dengan kecepatan 800 rpm. Penetapan kadar ditentukan dengan mengukur absorbansi pada panjang gelombang 259,00 nm dengan spektrofotometer UV. Uji Difusi Sel Franz dengan Membran Kulit Ular Uji difusi dilakukan secara in vitro dengan menggunakan sel difusi tipe flow-through dan membran lepasan kulit ular. Cairan penerima (kompartemen reseptor) yang digunakan dapar fosfat pH 7,4 dengan suhu 37 ± 0.5 0C sebanyak 50 mL, sediaan gel ditimbang 200 mg dan diletakan di atas membran kulit ular, cairan penerima dialirkan melewati bagian bawah membran kulit dengan pompa peristaltik. Pada jam ke 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 dan 8 jam diambil sebanyak 3 mL cairan penerima diambil dan diganti dengan daparr fosfat 7,4 dengan volume yang sama. Sampel diukur serapannya dengan spektrofotometer UV pada panjang gelombang maksiumum 257,80 nm. Replikasi dilakukan sebanyak 3 kali.
Jumlah presentase terdifusi dapat dihitung dari persamaan 2 sebagai berikut: % Difusi=
..............................(persamaan 2)
KA adalah Kadar NAF dalam kompartemen reseptor dan KF adalah Kadar NAF ditambahkan formula. Analisis Data Analisis data dilakukan dengan menggunakan program SPSS. Pengujian yang dilakukan adalah One Way ANOVA dan Independent-Sampel T Test HASIL DAN PEMBAHASAN Pembuatan Niosom Tahap pertama dalam penelitian ini adalah pembuatan niosom dengan mengunakan metode klasik hidrasi lapis tipis. Metode ini adalah metode yang paling umum digunakan untuk pembuatan niosom dikarenakan preparasi metode lebih mudah, pengerjaaan yang cepat dan tersediaan alat laboratorium. Bahan penyusun utama adalah sorbitan monoelat (span 80) dan kolesterol. Span 80 menpunyai rantai alkil panjang diharapkan NAF dapat terjerat di inti vesikel dan dapat membentuk vesikel lebih tebal untuk melindungi NAF dari oksidasi dan fotolisis sedangkan kolesterol berfungsi untuk penstabil dan mencegah kebocoran dari vesikel. kolesterol mengisi barisan molekul lipid pada lapisan lipid ganda pada vesikel (4). Hasil dari F1 suspensi yang berwarna putih susu dengan bau khas span 80. F2 terlihat suspensi berwarna putih susu pekat dan F3 berwarna putih susu lebih pekat dan terlihat lebih kental, yang disebabkan oleh meningkatnya jumlah span 80 yang ditambahkan. Pengujian Efisiensi Penjeratan Efisiensi penjeratan niosom pada penelitian ini mengunakan metode pemisahan yaitu dialisis. Persen penjeratan dihitung dari larutan penerima diasumsikan NAF tidak terjerat dalam larutan penerima. Hasil penjeratan niosom pada F1 sebesar 98,7665 % ± 0,0587 dan penjeratan niosom F2 sebesar 98,9575 % ± 0,0085, serta penjeratan niosom F3 sebesar 98,9096 % ± 0,1835. Analisis one way ANOVA untuk efisiensi penjeratan dari hasil percobaan memperlihatkan bahwa konsentrasi span 80 mempunyai nilai p >0,05 yang artinya perubahan konsentrasi span 80 digunakan pada formula tidak berpengaruh signifikan pada sistem niosom. Konsentrasi span 80 (100µmol) sebagai formula yang memberikan efisiensi penjeratan optimal.
Pengamatan Morfologi Vesikel Hasil mikroskop cahaya (gambar 1) terlihat bentuk vesikel bulat dengan ukuran bervariasi sekitar 0,88-4,87 µm.
Vesikel niosom
Gambar 1.Hasil Pengamatan Vesikel dengan Perbesaran 100x Pembuatan Sediaan Gel Penggunaan viskolam MAC 10 sebagai basis gel, karena dapat membentuk lapisan film yang lembut dan memberikan efek dingin bila diaplikasikan ke kulit sehingga dapa meningkatkan kenyamanan penggunaan sediaan gel niosom NAF. Konsentrasi basis gel memiliki viskositas yang paling baik adalah 8%. Tujuan dalam penggunaan sediaan gel niosom NAF untuk meningkatkan penetrasi bahan obat ke dalam kulit dan memiliki daya sebar baik saat diaplikasi ke kulit. Uji Stabilitas Sediaan Gel Uji yang dilakukan untuk melihat perubahan kedua gel disimpan dalam jangka waktu 28 hari Selama periode waktu penyimpanan dilakukan pengamatan organoleptis pada waktu ke 0, 1, 3, 7, 14, 21, 28 hari dapat dilihat tabel 5 Tabel 5. Hasil Pemeriksaan Organoleptis Pengamatan
Formula
Lama pengamatan (Hari) 0
1
3
7
14
21
28
Gel NAF
+
+
+
+
+
++
++
Gel niosom NAF
+
+
+
+
+
++
++
Gel NAF
+
+
+
+
+
+
+
Gel niosom NAF
+
+
+
+
+
+
+
Gel NAF
+
+
+
+
+
+
+
Gel niosom NAF
+
+
+
+
+
+
+
Pertumbuhan
Gel NAF
+
+
+
+
+
+
+
mikroba
Gel niosom NAF
+
+
+
+
+
+
+
Warna
Bau
Tekstur
Keterangan : Bau = +( bau khas), ++( bau asam) Warna= + (jernih/transparan)( putih susu), ++ (kuning muda), Tekstur = + (kental), ++ ( kurang kental) Pertumbuhan mikroba= +( tidak pertumbuhan mikroba), ++( pertumbuhan mikroba) Hasil gel NAF menunjukkan ada perubahan warna jernih menjadi kuning muda dan sediaan gel niosom NAF mengalami perubahaan warna putih susu agak kuning selama penyimpanan pada hari ke-21dan ke-28. Sediaan gel niosom NAF dan gel NAF tidak mengalami perubahaan bau, dan tidak terjadi perubahan tesktur serta tidak mengalami pertumbuhan mikroba selama penyimpanan selama 28 hari. Perubahan warna disebabkan oleh adanya bagian NAF yang teroksidasi. Berdasarkan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa sediaan gel NAF yang dibuat dengan sistem niosom lebih stabil dibandingkan gel NAF tanpa niosom. Pengujian pH bertujuan untuk mengetahui adanya penurunan atau peningkatkan nilai pH sesuai dan bisa diterima oleh kulit selama penyimpanan 28 hari dapat dilihat pada gambar 2 7
pH
6,8 6,6 Gel NAF
6,4
Gel Niosom NAF
6,2 6 0
1
3
7
14
21
28
Hari ke
Gambar 2.Grafik Pengujian pH Gel Hasil pengujian pH pada grafik menunjukkan bahwa sediaan gel niosom NAF menpunyai nilai pH sebesar 6,7 dan gel NAF memiliki nilai pH sebesar 6,5 sehingga nilai tersebut sesuai dengan pH fisiologi kulit selama penyimpanan 28 hari. Secara teoritis rentang pH kulit yaitu 4,0-6,8 (12). Sediaan gel NAF dibuat sistem niosom tidak mengalami penurunan pH yang terlalu besar sedangkan gel NAF menunjukkan penurunan pH yang cukup besar. Dari hasil data tersebut gel niosom NAF lebih stabil dalam pertahanankan pH dibandingkan gel NAF.
Pengukuran kadar sediaan gel dilakukan untuk mengetahui adanya penurunan atau peningkatan kadar zat aktif yang terkandung di dalam sediaan gel selama penyimpanan selama 28 hari. Sediaan gel NAF dibuat sistem niosom mengalami penurunan kadar cukup rendah dibandingkan gel NAF tanpa niosom. Hal tersebut dikarenakan adanya Sistem niosom dapat melindungi NAF dari proses oksidasi atau terdedgrasi sehingga dapat meningkatkan kestabilan dalam sediaan gel dapat dilihat pada gambar 3 Berdasarkan hasil analisis statistik menggunakan independent-sampel T test diperoleh hasil pengukuran kadar sediaan gel menunjukkan terdapat perbedaan signifikansi gel NAF antara gel niosom NAF dengan nilai p< 0,05. Hal ini menunjukkan bahwa sediaan gel niosom NAF lebih stabil dalam penyimpanan selama 28 hari dibanding gel NAF tanpa niosom.
103 %Kadar
101 99 97
% Kadar gel NAF
95
% Kadar gel niosom
93 0
1
3
7
14
21
28
Waktu (Hari)
Gambar 3. Grafik Hasil Pengukuran Kadar Uji Difusi Sel Franz dengan Membran Lepasan Kulit Ular Hasil uji difusi menunjukkan bahwa sediaan gel NAF dibuat dengan sistem niosom
%Difusi
dapat terdifusi lebih tinggi dibandingkan gel NAF dapat dilihat pada gambar 4. 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Gel NAF Gel niosom NAF
1
2
3
4
5
6
7
8
Waktu (jam)
Gambar 4. Grafik Profil Laju Difusi dalam Sediaan Gel
Jumlah presentase difusi gel NAF selama 8 jam sebesar 63,0093% ± 0,120 sedangkan Jumlah presentase difusi gel niosom NAF selama 8 jam sebesar 82,6565% ± 0,0378. Data dianalisis statistik mengunakan independent-sampel T test didapatkan hasil nilai signifikansi p < 0,05. Hal tersebut menunjukkan kedua formula berbeda signifikan. Adanya sistem niosom NAF yang terdispersi dalam sediaan gel dapat meningkatkan penetrasi melalui stratum corneum dibandingkan sediaan gel NAF tanpa niosom. KESIMPULAN Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan formula optimum yang diperoleh berdasarkan efisiensi penjeratan dengan metode dialisis adalah F1(100µmol) dengan nilai efisiensi penjeratan optimal sebesar 98,7665% ± 0,0587. Uji stabilitas sediaan gel selama 28 hari menunjukkan gel niosom NAF lebih stabil dibandingkan gel NAF yang dilihat dari uji organoleptis, pengukuran pH dan pengukuran kadar. Uji difusi sediaan gel niosom NAF selama 8 jam menunjukkan NAF sebesar 82,6575% ± 0,0378 sedangkan gel NAF terdifusi sebesar 63,0093% ± 0,120. NAF yang dibuat dalam sistem niosom span 80 dapat meningkatkan penetrasi lebih besar dibandingkan sediaan gel NAF tanpa niosom. DAFTAR PUSTAKA 1. Spiclin P, Homar M, Zupancic-Valant A, Gasperlin M. Sodium Ascorbyl Phosphate In Topical Microemulsions. Int J Pharm. 2003. 256, 65-73. 2. Smaoui S, Hlima HB, Kadri A. Application Of L-Ascorbic Acid And Its Derivatives (Sodium Ascorbyl Phosphate And Magnesium Ascorbyl Phosphate) In Topical Cosmetic Formulations: Stability Studies. J Chem Soc Pak. 2013.35(4):1096-102 3. Y. Prem. Kumar , K.Vinod.Kumar1, R. Raja Shekar1, M. Ravi1, V. Sai. Kishore.. Formulation and Evaluation of Econazole Niosomes. Sch. Acad. J. Pharm., 2013; 2(4): h.315-318 4. Anggraeni Y., Esti P.,Tutiek P., Karakteristik Sediaan Dan Pelepasan Natrium Diklofenak Dalam Sistem Niosom Dengan Basis Gel Carbomer 940. PharmaScientia; 2012.1(1): h.1-14 5. Hapsari M, Purwanti T, Rosita N. Penetrasi Natrium Diklofenak Sistem Niosom Span 20–Kolesterol Dalam Basis Gel Hpmc 4000. PharmaScientia. 2012.1(2):1-11. 6. Jigar,Vyas. GajjarV, Gediya T, Christian V, Upadhyay U. Formulation And Characterization Of Topical Gel Of Erythromycin Entrapped Into Niosomes. International Journal of PharmTech Research; 2011.3(3): h.1714-1718.
7. Handayani A.,S., Tutiek P.,Tristiana E., Pelepasan NaDiklofenak Sistem Niosom Span 20-Kolesterol Dalam Basis Gel HPMC. PharmaScientia; 2012. 1(2): h.21-28 8. Nafi’ah rahma, Sasanti tarini darijanto, Diky mudhakir. Formulasi Sediaan Gel Niosom Kafein Dan Usaha Peningkatan Absorpsi Melalui Kulit. Indonesian J. Pharm; 2014.7(1): h.60-67 9. Tarekegn Alemayehu , Nisha M J , S Palani, Anish Z, Zelalem A. Niosomes In Targeted Drug Delivery: Some Recent Advances. IJPSR; 2010. 1 (9):h. 1-8. 10. Nur Illiyyin Akib. Latifah Rahman dan Marianti A. Manggau. Uji Permeasi In Vitro Gel Etosom Vitamin C. Majalah Farmasi dan Farmakologi;2012.16(1).h.1 – 6. 11. Marline A., Taofik R., Anang S, dan Gustin H. Formulasi Gel Pengelupas Kulit Mati Yang Mengandung Etil Vitamin C Dalam Sistem Penghantaran Macrobead. Jurnal ilmu kefarmasian indonesia; 2009.7(2). h.105-111 12. British Pharmacopeia, 1999. British Pharmacopeia Volume III. London: The Stationery Office. h.28
