SKRIPSI AGUNG TRIANUGRAH RESTU MULIAWAN SUTANTO

SKRIPSI AGUNG TRIANUGRAH RESTU MULIAWAN SUTANTO UJI EFEKTIVITAS BENZALKONIUM KLORIDA KONSENTRASI 0,025% DENGAN pH 6 (Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas aeruginosa)

PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2016

v

ii

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur atas rahmad dan hidayah Allah SWT sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “EFEKTIFITAS BENZALKONIUM KLORIDA KONSENTRASI 0,025% DENGAN Ph 6 (Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas aeruginosa)” untuk memenuhi salah satu persyaratan akademik dalam menyelesaikan Program Sarjana Farmasi Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Malang. Dalam proses penyusunan skripsi ini, penulis tidak terlepas dari berbagai pihak yang memberikan bantuan, bimbingan serta doa sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Untuk itu penulis menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : 1)

Ayah, Bunda dan saudara yang telah memberikan semangat, nasehat, dukungan moral dan materi secara langsung maupun tidak langsung, serta doa yang tulus untuk kesuksesan saya.

2)

Bapak Drs. Sugiyartono, MS., Apt selaku pembimbing I dan Ibu Arina Swastika M, S.Farm., Apt selaku pembimbing II yang dengan ikhlas meluangkan waktu untuk membimbing saya dengan penuh kesabaran sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.

3)

Bapak Drs. H. Achmad Inoni, Apt dan Ibu Dian Ermawati, S.Farm., M.Farm., Apt selaku tim penguji yang telah memberikan saran, masukan dan kritik yang membangun terhadap skripsi yang telah saya kerjakan.

4)

Bapak Yoyok Bekti P, M.Kep., Sp. Kom, selaku Dekan Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Malang.

5)

Nailis Syifa’, S.Farm., M.Sc., Apt selaku ketua Program Studi Farmasi Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Malang.

6)

Seluruh Dosen dan staf Program Studi Farmasi Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Malang khususnya Bapak Sugiyartono, M.Sc.,

iv

Apt yang telah mendidik dan mengajarkan saya ilmu yang berharga selama saya mengikuti program sarjana. 7)

Laboran Laboratorium Teknologi Sediaan Farmasi dan Laboratorium Biomedik : mas ferdi, mas dani, mbak susi, mbak fat dan pak joko yang telah banyak membantu saya.

8)

Ibu Dian Ermawati, S.Farm., M.Farm., Apt selaku Dosen Wali saya yang telah banyak memberikan arahan, bimbingan dan masukan mengenai akademik saya.

9)

Muhammad Ridwan dan Lalu Iwang Amizena yang telah membantu menemani tim skripsi steril dalam perjalanan.

10)

Teman-teman seperjuangan skripsi Steril : Atikah, Nabila, Nadia, Nada, Niken, Athira, Yudha. Terimakasih atas kerjasama, suka duka saat mengerjakan skripsi, semangat serta dukungannya. Semoga hubungan ini tetap terjalin selamanya.

11)

Teman-teman Farmasi angkatan 2012 : Aspirasi Pria, M.Ridwan, L.Iwang, Nehar, Arisa, Brawijaya, Ahya, Bayu dan yang lainnya.

12)

Teman-teman Farmasi UMM angkatan 2012, terimakasih sudah menjadi bagian dari perjalananku selama menempuh program sarjana ini.

13)

Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah banyak memberikan

bantuan,

dukungan,

serta

doa

kepada

saya

dalam

penyelesaian skripsi ini. Akhir kata semoga Alloh SWT membalah kebaikan bapak, ibu, dan saudara sekalian. Semoga skripsi yang saya buat ini dapat memberikan sumbangan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan kita semua. Amin. Terimakasih. Malang,

April 2016

Agung Trianugrah Restu Muliawan Sutanto

v

DAFTAR SINGKATAN APD

: Alat Pelindung Diri

ATP

: Adenosin Trifosfat

ATCC

: American Type Culture Collection

BOPM RI

: Badan Pengawas Obat dan Makanan Republik Indonesia

CFU

: Colony Forming Unit

Depkes RI

: Departemen Kesehatan Republik Indonesia

FDA

: Food and Drug Administration

HEPA

: High Efficiency Particulate Air

HPMC

: Hydroxypropylmethylcellulose

ISPE

: International Society of Pharmaceutical engineering

LAFC

: Laminar Air Flow Cabinet

MPN

: Most Probable Number

NA

: Nutrient Agar

NaCL

: Natrium Chloride

pH

: Potential of Hydrogen

TSA

: Trypticase Soy Agar

UV

: Ultraviolet

USP

: United States of Pharmaceutical

WHO

: World Health Organization

vi

DAFTAR ISI Halaman JUDUL .................................................................................................................... iiiii LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................................... iiiii LEMBAR PENGUJIAN ........................................................................................... iiiii KATA PENGANTAR ............................................................................................... ivii RINGKASAN ........................................................................................................... vi5 ABSTRACT ............................................................................................................... viii ABSTRAK ................................................................................................................. viii DAFTAR SINGKATAN ........................................................................................... ixii DAFTAR ISI .............................................................................................................. xiii DAFTAR TABEL .................................................................................................... xivi DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ xv5 DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. xvi. BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................... 1 5 1.1. Latar Belakang ................................................................................................ 1 5 1.2. Rumusan Masalah ........................................................................................... 3 0 1.3. Tujuan Penilitian ............................................................................................. 3 0 1.4. Manfaat Penelitian........................................................................................... 3 0 1.4.1. Manfaat bagi industri ............................................................................... 3 0 1.4.2. Manfaat bagi Ilmu Pengetahuan .............................................................. 3 0 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................... 4 0 2.1. Benzalkonium Klorida .................................................................................... 4 0 2.1.1. Sifat Fisika dan Kimia .............................................................................. 4 0 2.1.2. Aktivitas Antimikroba .............................................................................. 5 0 2.1.3. Toksisitas Pengawet.................................................................................. 6 0 2.2. Tinjauan Tentang Sterilisasi ............................................................................ 6 0 2.2.1. Definisi Sterilisasi..................................................................................... 6 0 2.2.2. Tujuan Sterilisasi ...................................................................................... 7 0 2.2.3. Macam-macam Sterilisasi ......................................................................... 7 0 2.2.4. Tinjauan Teknik Aseptik .......................................................................... 9 0 2.3. Tinjauan Uji Sterilitas .................................................................................... 12 i

vii

2.3.1. Media Untuk Uji Sterilisasi ....................................................................... 12 2.3.2. Metode Uji Sterilisasi ................................................................................ 14 2.3.3. Prosedur Umum Pelaksanaan Uji Sterilitas ............................................... 15 2.3.4. Kontrol dalam Uji Sterilitas ....................................................................... 17 2.3.5. Penafsiran Hasil Uji Sterilitas.................................................................... 18 2.4. Tinjauan Tentang Pengawet ............................................................................. 19 2.4.1. Definisi Pengawet ...................................................................................... 19 2.4.2. Pemilihan Pengawet................................................................................... 19 2.4.3. Kategori Pengawet ..................................................................................... 20 2.5 Tinjauan Bakteri Pseudomonas aeruginosa ....................................................... 24 2.5.1. Klasifikasi ................................................................................................. 24 2.5.2. Morfologi .................................................................................................. 24 2.5.3. Sifat Biakan ............................................................................................... 24 2.5.4. Struktur Antigen ........................................................................................ 25 2.6.Tinjauan Uji Efektivitas Pengawet .................................................................... 25 2.6.1. Definisi Pengawet ...................................................................................... 25 2.6.2. Mekanisme Kerja Pengawet ...................................................................... 25 2.6.3. Kategori Produk ......................................................................................... 26 2.6.4. Tipe Pengawet ........................................................................................... 26 2.7. Tinjauan Tentang Mikrobiologi ....................................................................... 26 2.7.1. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroorganisme ......... 27 2.7.2. Sumber-sumber Kontaminasi Mikroorganisme ......................................... 28 2.8. Tinjauan pH ...................................................................................................... 30 2.8.1. Tinjauan Tentang Hubungan pH dengan Bakteri ...................................... 30 2.8.2. Tinjauan Tentang pH dengan Benzalkonium Klorida ............................... 30 2.9. Tinjauan Tentang Dapar ................................................................................... 31 2.9.1. Tinjauan Umum Asam Asetat ................................................................... 31 BAB III KERANGKA KONSEPTUAL ..................................................................... 34 3.1. Uraian Kerangka Konseptual ........................................................................... 34 3.2. Skema Kerangka Konseptual ........................................................................... 36 BAB IV METODE PENELITIAN ............................................................................. 37 4.1. Desain Penelitian .............................................................................................. 37

viii

4.2. Lokasi Penelitian .............................................................................................. 37 4.3. Waktu Penelitian .............................................................................................. 37 4.4. Sterilisasi Alat .................................................................................................. 37 4.4.1. Bahan dan Alat .......................................................................................... 37 4.5. Preparasi Sediaan ............................................................................................. 39 4.5.1. Sediaan ....................................................................................................... 39 4.5.2. Langkah Kerja ........................................................................................... 39 4.6. Uji Inaktivasi Pengawet ................................................................................... 40 4.6.1. Penyiapan Unit Laminar Air Flow Cabinet ............................................... 40 4.6.2. Kontrol Lingkungan di luar dan di dalam Laminar Air Flow Cabinet (LAFC) ...................................................................................................... 41 4.6.3. Kontrol Lingkungan Suhu dan Kelembapan di luar Laminar Air Flow Cabinet (Lingkungan Penyimpanan Sampel) ........................................... 42 4.6.4. Penyiapan Media ....................................................................................... 42 4.6.5. Uji Sterilitas Media (Kontrol Negatif) ....................................................... 42 4.6.6. Uji Fertilitas Media (Kontrol Positif) ........................................................ 43 4.7. Inaktivasi Pengawet .......................................................................................... 43 4.7.1. Pengenceran Sampel .................................................................................. 43 4.7.2. Inokulasi Sampel ....................................................................................... 44 4.8. Uji Sterilitas...................................................................................................... 45 4.9. UjiEfektifitas .................................................................................................... 45 4.9.1. Penyiapan Unit Laminar Air Flow Cabinet untuk Uji Efektivitas ............ 45 4.9.2. Kontrol Lingkungan di luar dan di dalam Laminar Air Flow Cabinet (LAFC) ...................................................................................................... 46 4.9.3. Penyiapan Media ....................................................................................... 46 4.9.4. Pembuatan Suspensi Mikroba Uji ............................................................. 46 4.9.5. Tahapan Kerja ............................................................................................ 47 4.9.6. Penanaman Sampel .................................................................................... 47 4.9.7. Perhitungan Jumlah Mikroba ..................................................................... 48 4.9.8. Pengamatan dan Penafsiran Sampel Uji .................................................... 48 4.10. Skema kerangka Operasional Metode Penelitian ........................................... 49 4.11. Tabel Penyajian Hasil..................................................................................... 50

ix

BAB V HASIL PENELITIAN ................................................................................... 53 5.1. Hasil Uji Kontrol Lingkungan Pada Laminar Air Flow Cabinet (LAFC)........ 54 5.1.1 Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar Air Flow Cabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Pembuatan Sediaan ..................... 54 5.1.2 Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar Air Flow Cabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Uji Inaktivasi Pengawet .............. 55 5.1.3 Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar Air Flow Cabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Uji Sterilitas ................................ 56 5.2. Hasil Uji Fertilitas Media Tioglikolat Cair dan Case-amino (Kontrol Positif) .............................................................................................................. 58 5.3. Hasil Uji Sterilitas Media Tioglikolat Cair dan Case-amino (Kontrol Negatif) ............................................................................................................. 58 5.4. Hasil Uji Inaktivasi Pengawet dengan Menggunakan Media Tioglikolat Cair dan Case-amino ........................................................................................ 59 5.5. Hasil Uji Sterilitas Sediaan dengan Menggunakan Media Tioglikolat dan Case-amino ....................................................................................................... 60 5.6. Hasil Uji Efektivitas Benzalkonium Klorida Konsentrasi 0,025% dengan pH 6 Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas aeruginosa ........................... 61 5.6.1. Hasil Kontrol Lingkungan Uji Efektivitas Pengawet ............................... 62 5.6.2. Jumlah Awal Rata-rata Mikroba Uji dalam cfu (Colony Forming Units) per ml untuk Uji Efektivitas Pengawet .......................................... 62 5.6.3. Jumlah Mikroba dalam cfu (Colony Forming Units) per ml Pada Uji Efektivitas Pengawet ................................................................................. 63 BAB VI PEMBAHASAN........................................................................................... 65 BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 70 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 71 LAMPIRAN ................................................................................................................ 73

x

DAFTAR TABEL Tabel

Halaman

II.1.

Klasifikasi atau Grade Ruangan Steril (Lukas, 2006) ...............................10

II.2.

Batas Mikroba yang Disarankan untuk Pemantauan Area Bersih Selama Kegiatan Berlangsung (CPOB, 2006) ..........................................12

II.3.

Jumlah Volume dan Media untuk Bahan Cair (Depkes RI, 1995) ...........16

II.4.

Jenis Pengawet yang Sering Digunakan dalam Sediaan Farmasi Cair dan Konsentrasi yang Digunakan (Remington J.P, 2005) ...............................23

II.5

Pengawet dan Konsentrasi yang Biasa Dipakai dalam Preparat Farmasi (Ansel, 1989) .............................................................................................26

V.1

Hasil Uji Kontrol Lingkungan Laminar Air Flow Cabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Pembuatan Sediaan Benzalkonium Klorida.......................................................................................................54

V.2

Hasil Uji Kontrol Lingkungan Laminar Air Flow Cabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Inaktivasi Sediaan Benzalkonium Klorida..............56

V.3

Hasil Uji Kontrol Lingkungan Laminar Air Flow Cabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Pengujian Sterilitas..................................................57

V.4

Hasil Uji Fertilitas Media Tioglikolat Cair dan Case-amino (Kontrol Positif) ........................................................................................58

V.5

Hasil Uji Sterilitas Media Tioglikolat Cair dan Case-amino (Kontrol Negatif) ......................................................................................59

V.6

Hasil Uji Inaktivasi Pengawet Benzalkonium Klorida Menggunakan Media Tioglikolat Cair dan Case-amino...................................................60

V.7

Hasil Uji Sterilitas Sediaan Menggunakan Media Tioglikolat Cair dan Case-amino................................................................................................61

V.8

Hasil Kontrol Lingkungan Uji Efektivitas Pengawet................................62

V.9

Jumlah Awal Rata-rata Mikroba Uji dalam cfu (Colony Forming Units) per ml untuk Uji Efektivitas Pengawet......................................................62

V.10

Jumlah Mikroba dalam cfu (Colony Forming Units) per ml Pada Uji Efektivitas Pengawet.................................................................................63

V.11

Persentase Rata-Rata dan Logaritma Penurunan Jumlah Mikroba Pada Uji Efektivitas............................................................................................64 xi

DAFTAR GAMBAR Gambar

Halaman

2.1

Gambar Struktur Kimia Benzalkonium Klorida........................................4

3.2

Gambar Skema Kerangka Konseptual.......................................................36

4.1

Gambar Letak Media Agar dalam Unit Laminar Air Flow Cabinet Sebelum Pengujian Sterilitas.....................................................................41

4.2

Gambar Letak Media Agar dalam Unit Laminar Air Flow Cabinet Saat Pengujian Sterilitas Berlangsung...............................................................41

4.3

Gambar Skema kerangka Operasional Metode Penelitian........................49

xii

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran

Halaman

1.

Riwayat Hidup .............................................................................................. 73

2.

Jadwal Pelaksanaan Penelitian ...................................................................... 74

3.

Perhitungan Bahan ........................................................................................ 75

4.

Surat Anti-Plagiasi ........................................................................................ 77

5.

Foto alat dan Bahan....................................................................................... 78

6.

Skema Tahapan Pembuatan Sediaan............................................................. 80

7.

Skema Kerja Uji Inaktivasi Pengawet .......................................................... 81

8.

Skema Kerja Uji Sterilitas Sediaan ............................................................... 82

9.

Skema Uji Efektivitas Pengawet ................................................................... 83

10.

Sertifikat Bahan Asam Asetat ...................................................................... 84

11.

Sertifikat Bahan Natrium Asam .................................................................. 86

12.

Foto Hasil Kontrol Lingkungan Pada Proses Pembuatan Sediaan Benzalkonium Klorida ................................................................................ 87

13.

Foto Hasil Kontrol Lingkungan Pada Uji Inaktivasi Pengawet .................. 89

14.

Foto Hasil Uji Inaktivasi Pengawet dan Uji Fertilitas Serta Uji Sterilitas Media Tioglikolat Cair dan Case-amino ....................................... 91

15.

Foto Hasil Kontrol Lingkungan Pada Uji Sterilitas ..................................... 92

16.

Foto Hasil Uji Sterilitas Sediaan Benzalkonium Klorida ............................ 93

17.

Foto Hasil Uji Efektivitas Benzalkonium Klorida 0,025% ......................... 93

18.

Gambar Kontrol Jumlah Mikroba Standar 0,5 McFarland (Pseudomonas aeruginosa ) ......................................................................... 96

19.

Hasil Gambar Uji Fertilitas dan Sterilitas Media Tioglikolat Cair dan Case-amino .................................................................................................. 97

20.

Hasil Uji Kontrol Lingkungan Laminar Air Flow Cabinet (LAFC) Selama Pengujian Efektivitas Pengawet Sediaan ........................................ 98

21

Perhitungan Persentase dan Logaritma Penurunan Jumlah Bakteri............. 99

22

Sertifikat Bakteri uji ................................................................................... 100

23

Skema Kerja Pembuatan Media Nutrient Agar ......................................... 103

24

Skema Kerja Pembuatan Suspensi Mikroba Bakteri ................................. 104

25

Sertifikat Bahan Benzalkonium klorida .................................................... 105 xiii

DAFTAR PUSTAKA Agoes, Goeswin. 2009. Pengembangan Sediaan Farmasi. Edisi Revisi dan Perluasan. Bandung: Penerbit ITB Anonim. 2007. United State Pharmacopoeia, Edisi 30. Rockville : USP Convention, Inc. Ansel. 1989. Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi. Jakarta : UI press Ansel, Howard C., 2005. Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi Edisi Keempat. Jakarta : Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press). Halaman : 541-542 Badan Pengawas Obat dan Makanan. 2006. Pedoman Cara Pembuatan Obat Yang Baik. Jakarta : Badan POM Butcher, W and Ulaeto, D. (2010). Contact Inactivation of Orthopoxviruses by Household Disinfectants. Philadelphia: Department of Biomedical Sciences, Dstl Porton Down. Cooper, J. W., Gunn, 1975, Dispensing for Pharmaceutical Students, Twelfth Ed.10, Pitman Medical Publishing co. ltd, London, Debbasch C., Francoise Brignole., Pierre-Jean Pisella., Jean-Michel Warnet., Patrice Rat., and Christophe Baudouin. 2001. Quaternary Ammoniums and Other Preservatives’ Contribution in Oxidative Stress and Apoptosis on Chang Conjunctival Cells. Investigative Ophthalmology & Visual Science, March 2001, Vol. 42, No. 3 Denyer, S.P., Baird, R.M., 2007, Guide to Microbial Control in Pharmaceuticals and Medical Devices 2nd ed., h.338-339, CRC Press, New York Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 1995. Farmakope Indonesia. Edisi keempat. Jakarta : Departemen Kesehatan Republik Indonesia Epstein SP, Ahdoot M, Marcus E, Asbell PA. 2009. Comparative Toxicity of Preservatives on Immortalized Corneal and Conjunctival Epithelial Cells. J Ocul Pharmacol Ther ; 25 (2) :113–119 Gupte,Satish, 1990. Mikrobiologi Dasar. Terjemahan E.Suryawidjaja : The Short Textbook of Medical Microbiology. Bina rupa Aksara. Jakrata Holt JC, Bergey DH. Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 9th ed., Baltimore: Williams & Wilkins. 1994. Jawetz, Melnick, & Adelberg. 2004. Mikrobiologi Kedokteran Edisi 23. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC. Lachman, L., Lieberman, H.A., dan Kanig, J.L. (1994). Teori dan Praktek Farmasi Industri. Edisi Ketiga. Jakarta: UI Press.

71

72

Loughlin, M.F., Jones, M.V., and Lambert, P.A. (2002). Pseudomonas aeruginosa Cells Adapted to Benzalkonium Chloride Show Resistance to Other Membran-active Agents But Not to Clinically Relevant Antibiotics. Merseyside: Microbiology Research Group, School of Life and Health Sciences, Aston University. Rasmussen, CA., Kaufman, PL,, Kiland, JA. 2013. Benzalkonium Chloride and Glaucoma. J Ocul Pharmacol Ther Remington, J. P. 2005. Remington’s Pharmaceutical The Science and Practice in Pharmacy 21st Edition. Pennsylvania : Lippincott Williams & Wilkins. Halaman : 873-889 Rosin, Lauren M dan Bell, Nicholas P. 2013. Preservative Toxicity in Glaucoma Medication : Clinical Evaluation of Benzalkonium Chloride-Free 0,5% Timolol Eye Drops. Clin Ophthalmol Vol 7 pp. 2131-2135 Patrick J. Crowley & David P. Elder, 2012. Antimicrobial Preservatives Part One : Choosing a Preservative System. American Patrick J. Crowley & David P. Elder, 2012. Antimicrobial Preservatives Part Two : Choosing a Preservative. American Patrick J. Crowley & David P. Elder, 2012. Antimicrobial Preservatives Part Three : Challenges Facing Preservative System. American Pelscar, MJ. & E.C.S. Chan, 1986, Penterjemah, Ratna Siri Hadioetomo dkk. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1, Universitas Indonesia Press. Jakarta Pratiwi, S.T., 2008. Mikrobiologi Farmasi. Erlangga, Jakarta Rowe, C Raymond, dkk. 2009. Handbook of Pharmaceutical Excipients. Edisi keenam. London : Pharmacetical Press Somani, S.B., Ingole, W.N., and Kulkarni, S.N. (2011). Disinfection of Water by Using Sodiun Chloride (NaCl) and Sodium Hypochlorite (NaOCl). Shegaon: Shri Sant Gajanan Maharaj College of Engineering. al. Stefanus, Lukas. 2006. Formulasi Steril. Yogyakarta : Penerbit ANDI Voigt, R. 1995. Buku Ajar Teknologi Farmasi. Edisi kelima. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press