PENGARUH KOMBINASI MENTOL DAN PEG 400 TERHADAP SIFAT FISIK MATRIK PATCH MUKOADHESIF EKSTRAK ETANOL DAUN SIRIH ( Piper betle L. ) Skripsi
I MADE DHARMA DWI PUTRA 1108505061
JURUSAN FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA 2015
Lembar Pengesahan
PENGARUH KOMBINASI MENTOL DAN PEG 400 TERHADAP SIFAT FISIK MATRIK PATCH MUKOADHESIF EKSTRAK ETANOL DAUN SIRIH ( Piper betle L. ) Skripsi Skripsi ini diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm) di Jurusan Farmasi FakultasMatematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana
Oleh I MADE DHARMA DWI PUTRA 1108505061 Menyetujui: Pembimbing I
Pembimbing II
Eka Indra Setyawan, S.Farm., M.Sc., Apt. Ni Kadek Warditiani, S.Farm., M.Sc., Apt. NIP. 198203242008121001
NIP. 198310302008122001
Mengesahkan: Ketua Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt NIP. 196804201994021001
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi tepat pada waktunya dengan judul ”Pengaruh Kombinasi Mentol dan PEG 400 Terhadap Sifat Fisik Matrik Patch Mukoadhesif Ekstrak Etanol Daun Sirih (Piper betle L.)”. Skripsi ini diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm) di Jurusan Farmasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana. Penulisan skripsi ini tentunya tidak terlepas dari dukungan, bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan baik secara langsung maupun tidak langsung, yaitu kepada: 1.
Tuhan Yang Maha Esa atas segala kekuatan yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini.
2.
Eka Indra Setyawan, S.Farm., M.Sc., Apt. selaku dosen pembimbing I yang telah bersedia meluangkan waktunya untuk membimbing, mengarahkan, serta memberikan motivasi dan perhatian kepada penulis dalam penyusunan Tugas Akhir I ini.
3.
Ni Kadek Warditiani, S.Farm., M.Sc., Apt. selaku dosen pembimbing II yang telah bersedia meluangkan waktunya membimbing, mengarahkan, serta memberikan motivasi dan perhatian kepada penulis dalam penyusunan Tugas Akhir I ini.
4.
Dr.rer.nat I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt. selaku Ketua Jurusan di Jurusan Farmasi F.MIPA Universitas Udayana. Terima kasih atas bimbingan dan bantuannya.
5.
Ir. Anak Agung Gede Raka Dalem, M.Sc.(Hons) selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
6.
Luh Putu Febryana Larasanty, S.Farm., M.Sc., Apt selaku dosen Pembimbing Akademik. Terimakasih atas bimbingan, dukungan, saran serta motivasi yang telah diberikan kepada penulis.
7.
Seluruh dosen pengajar beserta staf/pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana yang telah banyak membantu penulis, terutama para staf yang telah banyak membantu dalam hal pengurusan surat dan kelengkapan administratif lainnya.
8.
Kak Pasek, Kak Anggi, dan Mbok Dwi selaku laboran di Laboratorium Farmasi Udayana. Terimakasih atas bantuan dan dukungannya.
9.
Keluarga khususnya Ni Made Suantarini selaku Ibu, I Putu Dharmawan selaku kakak dan Wiwik Darayanthi selaku kakak ipar. Terimakasih atas dukungan, saran serta motivasi yang telah diberikan kepada penulis.
10.
Teman tersayang, Kadek Dian Rosita yang dari awal telah memberikan motivasi, perhatian, semangat, pengertian, kesabaran dan doa dalam segala kondisi selama penyusunan skripsi ini.
11.
Sahabat-sahabat penulis khusunya Rusdi Wicaksana, Dunk Raditt, Mangku, Ade Pande, Bayu, Yogi, Pebri, Indra, Anggarda. Terimakasih atas dukungan, saran serta motivasi yang telah diberikan kepada penulis
12.
Seluruh warga Lumiere Onze Vaquelin selaku mahasiswa Farmasi Udayana 2011 khususnya Prima, Indra, Nia, Ratu, Tiara, Sastra, Yunita, Jefri, Eka, Agung, Krisna, Dewa, Yan, Suparwata, Andre, Samiantara, Agus Febri, Arik Parta. Terimaksih atas dukungan, saran serta motivasi yang telah diberikan kepada penulis.
13.
Seluruh warga Deka Forza Bonaventura selaku mahasiswa Farmasi Udayana 2010. Terimaksih atas dukungan, saran serta motivasi yang telah diberikan kepada penulis.
14.
Seluruh warga Glory Xenotic selaku mahasiswa Farmasi Udayana 2009. Terimaksih atas dukungan, saran serta motivasi yang telah diberikan kepada penulis.
15.
Penghuni rumah kos Kopler Mansion bukit Jimbaran khususnya Ade, Dedi, Jeger, Yogi, Semadi, Koko, Mandala, Ayu dan Kalih. Terimakasih atas dukungan, semangat, hiburan, saran serta motivasi yang telah diberikan kepada penulis.
16.
Penghuni rumah kos Migu-Migu Mansion bukit Jimbaran khususnya Rusdi, Pratama, Ojik, Arya, Ferry, Adibudiman, Junior, Sutha dan Charli. Terimakasih atas dukungan, semangat, hiburan, saran serta motivasi yang telah diberikan kepada penulis.
17.
Seluruh keluarga besar Rebel. Terimakasih atas dukungan, semangat, saran serta motivasi yang telah diberikan kepada penulis.
18.
Keluarga kecil KKN Kerta Ceria. Terimakasih atas dukungan, semangat, pengalaman yang baru, hiburan serta motivasi yang telah diberikan kepada penulis.
19.
Semua pihak yang penulis tidak dapat sebutkan satu persatu. Terimakasih atas dukungan secara langsung maupun tidak langsung.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Skripsi ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan penyusunan Skripsi ini selanjutnya. Harapan penulis, semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang membutuhkan.
Badung, Mei 2015
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL..........................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ...............................................................................
ii
KATA PENGANTAR .......................................................................................
iii
DAFTAR ISI ......................................................................................................
vi
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH .........................................................
ix
DAFTAR TABEL ..............................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiii ABSTRAK ......................................................................................................... xiv ABSTRACT ....................................................................................................... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...............................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ..........................................................................
4
1.3 Tujuan Penelitian ...........................................................................
4
1.4 Manfaat Penelitian .........................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Morfologi dan Sistem Penghantaran Obat Bukal ..........................
5
2.1.1 Membran Mukosa Mulut dan Bukal ....................................
5
2.1.2 Sistem Penghantar Obat secara Transdermal.......................
7
2.2 Mukoadhesif .................................................................................. 10 2.2.1 Mekanisme Mukoadhesif ..................................................... 10 2.3 Sistem Patch Transdermal ............................................................. 13 2.3.1 Sistem Membran .................................................................. 13 2.3.2 Sistem Matriks ..................................................................... 14 2.4 Permeation Enhancer .................................................................... 15 2.5 Simplex Lattice Design (SLD) ....................................................... 15 2.6 Monografi Bahan ........................................................................... 17 2.6.1 Daun Sirih ............................................................................ 17
2.6.2 Pharmacoat® 615 ................................................................. 20 2.6.3 Polietilenglikol 400 (PEG 400)............................................ 21 2.6.4 Mentol .................................................................................. 21 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Rancangan Penelitian ..................................................................... 23 3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ........................................................ 23 3.3 Bahan Penelitian ............................................................................. 23 3.4 Alat Penelitian ................................................................................. 24 3.5 Variabel Penelitian .......................................................................... 24 3.5.1 Variabel Bebas ...................................................................... 24 3.5.2 Variabel Terikat .................................................................... 24 3.5.3 Batasan Operasional ............................................................. 24 3.6 Prosedur Penelitian ......................................................................... 24 3.6.1 Determinasi Tanaman ........................................................... 24 3.6.2 Pembuatan Ekstrak Daun Sirih ............................................. 25 3.6.3 Penetapan Kadar Air Simplisia dan Ekstrak ......................... 25 3.6.4 Perhitungan Jumlah Ekstrak Daun Sirih dalam Formula...... 26 3.6.5 Pembuatan Formula Matriks Patch Mukoadhesif ................ 27 3.6.6 Evaluasi Fisik Matriks Patch Mukoadhesif .......................... 28 3.6.7 Penentuan Formula Optimal ................................................. 39 3.6.8 Verifikasi Formula Optimal .................................................. 30 3.7 Skema Kerja Penelitian ................................................................... 31 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Determinasi Tanaman ..................................................................... 32 4.2 Penetapan Kadar Air Simplisia Daun Sirih .................................... 32 4.3 Ekstraksi Serbuk Daun Sirih ........................................................... 33 4.4 Penetapan Kadar Air Ekstrak .......................................................... 33 4.5 Karakter Fisik Matrik Patch Mukoadhesif ..................................... 35 4.5.1 Bobot Matrik Patch Mukoadhesif ........................................ 37 4.5.2 Tebal Matrik Patch Mukoadhesif ......................................... 41 4.5.3 Susut Pengeringan Matrik Patch Mukoadhesif .................... 45
4.5.4 Ketahanan Lipatan Matrik Patch Mukoadhesif .................... 50 4.6 Penentuan Formula Optimal ........................................................... 54 4.7 Verifikasi Formula Optimal ............................................................ 56 BAB V KESIMPILAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 58 5.2 Saran ............................................................................................... 58 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 59 LAMPIRAN ........................................................................................................ 64
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH
Backing layer
: Lapisan yang melindungi tekanan dari luar terhadap patch.
Eksipien
: Bahan tambahan.
Elongasi
: Elastisitas dan kelenturan matrik patch
Matriks
: Lapisan yang merupakan bagian dari patch.
Mukoadhesif
: Sistem penghantaran obat melalui mukosa mulut.
Patch
: Plester adesif yang mengandung obat yang ditempatkan pada kulit untuk menghantarkan dosis pelepasan obat berdasarkan waktu melalui kulit dan ke dalam aliran darah.
Permeabilitas
: Suatu sifat atau kemampuan dari suatu membran untuk dapat dilewati oleh suatu zat.
Permeation enhancer : Eksipien dari patch yang dapat meningkatkan penetrasi obat melalui kulit. Plasticizer
: Bahan tambahan yang berfungsi untuk membuat sediaan menjadi elastis.
Reservoir
: Lapisan pada patch yang mengandung senyawa aktif.
Run
: Perlakuan atau urutan pembuatan formula
Stabilizer
: Agen penstabil.
Single layer
: Satu lapis
Ulser
: Luka terbuka dari kulit atau jaringan mukosa yang memperlihatkan disintegrasi dan nekrosis jaringan yang sedikit demi sedikit
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 3.1 Formula matrik patch mukoadhesif................................................. .. 28 Tabel 4.1. Hasil Penetapan Kadar Air Serbuk Daun Sirih dengan Metode Gravimetri ........................................................................................... 32 Tabel 4.2. Hasil Penetapan Kadar Air Ekstrak Daun Sirih dengan Metode Gravimetri ........................................................................................... 34 Tabel 4.3 Hasil Respon Karakter Fisik Matriks Patch ....................................... 36 Tabel 4.4 Hasil Verifikasi Formula Optimal....................................................... 57
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1
Penampang Rongga Mulut..........................................................
6
Gambar 2.2
Struktur Membran Mukosa Mulut..............................................
7
Gambar 2.3
Skema Absorpsi Kinetik Pada Penghantaran Obat bukal............
8
Gambar 2.4
Tahap Pada Proses Mukoadhesif ................................................. 11
Gambar 2.5
Teori difusi.......................................................... ........................ 12
Gambar 2.6
Sistem Membran dari Patch Transdermal.................................
Gambar 2.7
Sistem Matriks dari Patch Transdermal.......................... ............ 14
Gambar 2.8
Tanaman Sirih......................................................... .................... 18
Gambar 2.9
Struktur Molekul Pharmacoat® 615.......................................... .. 20
14
Gambar 2.10 Struktur Molekul PEG 400 .......................................................... 20 Gambar 2.11 Struktur Molekul Mentol ............................................................. 21 Gambar 3.1
Skema Kerja Penelitian ............................................................... 31
Gambar 4.1
Tampilan Fisik Matriks Patch ..................................................... 35
Gambar 4.2
Grafik Hubungan antara Komposisi Campuran PEG 400 dan Mentol terhadap Bobot Matriks Patch ........................................ 39
Gambar 4.3
Normal Plot of Residual Bobot ................................................... 40
Gambar 4.4
Cook’s Distance Bobot ................................................................ 41
Gambar 4.5
Grafik Hubungan antara Komposisi Campuran Mentol dan PEG 400 terhadap Tebal Matriks Patch ...................................... 43
Gambar 4.6
Normal Plot of Residual Tebal .................................................... 44
Gambar 4.7
Cook’s Distance Tebal ................................................................ 45
Gambar 4.8
Grafik hubungan antara komposisi campuran PEG 400 dan mentol terhadap persentase susut pengeringan matriks patch ..... 47
Gambar 4.9
Normal Plot of Residual susut pengeringan ................................ 49
Gambar 4.10 Cook’s Distance Susut Pengeringan ............................................ 50 Gambar 4.11 Grafik hubungan antara komposisi campuran mentol dan PEG 400 terhadap ketahanan lipatan matriks patch .................... 52 Gambar 4.12 Normal plot of residual ketahanan lipatan .................................. 53
Gambar 4.13 Cook’s distance ketahanan lipatan .............................................. 54 Gambar 4.14 Grafik Hubungan antara Komponen PEG 400 dan Mentol terhadap Nilai Desirability .......................................................... 55
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1.
Hasil Determinasi Daun Sirih Hijau...................................... ........ 65
Lampiran 2.
Skema Pembuatan Larutan.............................. .............................. 67
Lampiran 3.
Skema Pembuatan Matriks Patch Mukoadhesif............................ 69
Lampiran 4.
Analisis Anova Bobot Matriks Patch Mukoadhesif....................... 70
Lampiran 5.
Analisis Fitting Model Bobot Matriks Patch Mukoadhesif........... 71
Lampiran 6.
Analisis Cook’s Distance Bobot Matriks Patch Mukoadhesif...... 72
Lampiran 7.
Analisis Anova Tebal Matriks Patch Mukoadhesif ....................... 73
Lampiran 8.
Analisis Fitting Model Tebal Matriks Patch Mukoadhesif............ 74
Lampiran 9. Analisis Cook’s Distance Tebal Matriks Patch Mukoadhesif...... . 75 Lampiran 10. Analisis Anova Persentase Susut Pengeringan Matriks Patch Mukoadhesif................................................................................ .. 76 Lampiran 11. Analisis Fitting Model Persentase Susut Pengeringan Matriks Patch Mukoadhesif...................................................................... .. 77 Lampiran 12. Analisis Cook’s Distance Persentase Susut Pengeringan Matriks Patch Mukoadhesif...................................................................... .. 78 Lampiran 13. Analisis Anova Ketahanan Lipatan Matriks PatchMukoadhesif... 79 Lampiran 14. Analisis Fitting Model Ketahanan Lipatan Matriks Patch Mukoadhesif...................................................... ............................ 80 Lampiran 15. Analisis Cook’s Distance Ketahanan Lipatan Matriks Patch Mukoadhesif........................................................ .......................... 81 Lampiran 16. Hasil Prediksi Formula Optimal.................................................. .. 82 Lampiran 17. Data Verifikasi Evaluasi Fisik...................................................... . 83 Lampiran 18. Hasil Analisis dari Uji T-test............................ ............................. 84
ABSTRAK Daun sirih (Piper betle L) adalah tanaman obat tradisional yang secara empirik dimanfaatkan masyarakat untuk pengobatan inflamasi gusi. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh komposisi mentol dan polietilenglikol 400 terhadap sifat fisik matrik patch dan menentukan formula optimum dari kombinasi pemakaian mentol dan PEG 400. Ekstrak daun sirih sebagai bahan aktif dibuat dengan teknik maserasi sedangkan formulasi matrik patch dibuat menggunakan sistem matrix controlled. Bahan tambahan yang dipergunakan dalam pembuatan patch antara lain; hidroksipropil metilselulosa, polietilenglikol 400, dan mentol. Komposisi pemakaian polietilenglikol 400 dan mentol dalam formula ditentukan dengan menggunakan metode simplex lattice design. Evaluasi matrik patch meliputi: bobot matrik patch, ketebalan matrik patch, susut pengeringan patch dan ketahanan lipatan patch. Hasil penelitian memperlihatkan bobot matrik berkisar antara 0,510 - 2,837 g, tebal matrik antara 0,28 – 1,00 mm, ketahanan lipatan antara 60 sampai > 500 lipatan dan susut pengeringan antara 0,063% - 0,099%. Formula optimal dihasilkan oleh kombinasi mentol dan PEG 400 dengan perbandingan 2:0 dengan nilai desirability 0,896. Kata kunci: ekstrak daun sirih, mentol, PEG 400, mukoadhesif matrik patch
ABSTRACT Betel leaf (Piper betle L) is a traditional medicinal plant that used empirically for the treatment of inflammatory gum. This study was aimed to formulate the ethanol extract of betel leaf into a new drug delivery system such as mucoadhesive patches and determine the formula for optimum from a combination of the use of mentol and polyethyleneglycol 400. Betel leaf extract as an active ingredient was made by maceration technique and the matrix formula was made by the controlled matrix system. An exipient materials are used in the matrix preparation are hydroxypropyl methylcellulose, polyethyleneglycol 400, and menthol. The composition between polyethyleneglycol 400 and menthol in the formula was determined by the simplex lattice design method. Evaluation of the matrix includes; matrix weight, matrix thickness, folding endurance and loss on drying. The results showed a weight matrix of 0.510 to 2.837 g, the matrix thickness of 0.28 to 1.00 mm, folding endurance of 60 to >500 folds and loss on drying of 0.063% - 0.099%. Optimal formula was generated by the combination of menthol and PEG 400 in the ratio 2:0 with a desirability value of 0,896. Keywords:
betel leaf extract, menthol, PEG 400, mucoadhesive patch matrix
