optimasi formula sediaan snedds (self … · 2020. 1. 27. · optimasi formula sediaan snedds...

16
OPTIMASI FORMULA SEDIAAN SNEDDS (SELF-NANOEMULSIFYING DRUG DELIVERY SYSTEM) DARI EKSTRAK KLOROFORM RIMPANG TEMULAWAK (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) TUGAS AKHIR Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan memperoleh gelar Ahli Madya D3 Farmasi Oleh : FIQRI YUSUF SAFRUDIN NIM. M3514020 DIPLOMA 3 FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2017

Upload: others

Post on 11-Feb-2021

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • OPTIMASI FORMULA SEDIAAN SNEDDS (SELF-NANOEMULSIFYING

    DRUG DELIVERY SYSTEM) DARI EKSTRAK KLOROFORM RIMPANG

    TEMULAWAK (Curcuma xanthorrhiza Roxb.)

    TUGAS AKHIR

    Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan

    memperoleh gelar Ahli Madya D3 Farmasi

    Oleh :

    FIQRI YUSUF SAFRUDIN

    NIM. M3514020

    DIPLOMA 3 FARMASI

    FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

    UNIVERSITAS SEBELAS MARET

    SURAKARTA

    2017

  • i

    OPTIMASI FORMULA SEDIAAN SNEDDS (SELF-NANOEMULSIFYING

    DRUG DELIVERY SYSTEM) DARI EKSTRAK KLOROFORM RIMPANG

    TEMULAWAK (Curcuma xanthorrhiza Roxb.)

    TUGAS AKHIR

    Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan

    memperoleh gelar Ahli Madya D3 Farmasi

    Oleh :

    FIQRI YUSUF SAFRUDIN

    NIM. M3514020

    DIPLOMA 3 FARMASI

    FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

    UNIVERSITAS SEBELAS MARET

    SURAKARTA

    2017

  • iv

    OPTIMASI FORMULA SEDIAAN SNEDDS (SELF-NANOEMULSIFYING

    DRUG DELIVERY SYSTEM) DARI EKSTRAK KLOROFORM RIMPANG

    TEMULAWAK (Curcuma xanthorrhiza Roxb.)

    Fiqri Yusuf Safrudin

    Jurusan Diploma 3 Farmasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

    Universitas Sebelas Maret

    INTISARI

    Temulawak merupakan biofarmaka andalan asli Indonesia. Untuk

    meningkatkan bioavailabilitas pemberian secara oral maka sediaan dibuat

    nanoemulsi. Tujuan penelitian ini yaitu untuk membuat SNEDDS Ekstrak Kloroform

    Temulawak menggunakan campuran minyak kemiri, Tween 80, dan PEG 400 yang

    homogen, jernih dan stabil serta mengetahui karakteristik kejernihan, extract loading,

    waktu emulsifikasi dalam akuades dan AGF.

    Tween 80 dan PEG 400 yang digunakan dalam SNEDDS Ekstrak Temulawak

    ditentukan dengan metode simplex lattice design. Pengujian terhadap 8 formula

    meliputi tingkat kejernihan emulsi menggunakan spektrofotometer pada panjang

    gelombang 650 nm, waktu emulsifikasi dalam AGF serta Akuades dan stabilitas

    SNEDDS. Optimasi dilakukan dengan menganalisis hasil kejernihan dan waktu

    emulsifikasi menggunakan Design Expert versi 7.1.5. SNEDDS hasil optimasi

    kemudian dikarakterisasi diameter dan distribusi ukurannya setelah

    diemulsifikasikan. Jumlah ekstrak maksimum yang dapat dimasukkan dalam sistem

    juga diuji pada formula SNEDDS optimum.

    SNEDDS Ekstrak Temulawak menghasilkan emulsi yang homogen dan jernih.

    Nilai transmittan 98,25±0,49%T . Waktu emulsifikasi 6,33±3,22 detik dalam AGF

    (cairan lambung buatan) serta 7,33±2,52 detik dalam Akuades. Komposisi optimum

    SNEDDS Ekstrak Temulawak terdiri dari 0,714 gram Minyak Kemiri, 3.572 gram

    Tween 80, dan 0,714 gram PEG 400. Sistem dapat membawa 175 mg ekstrak

    Temulawak. SNEDDS Ekstrak Temulawak berdiameter 16,6 nm dengan

    Keseragaman distribusi ukuran droplet (PI = 0,020).

    Kata Kunci : SNEDDS, Ekstrak Kloroform Temulawak

  • v

    OPTIMATION FORMULA OF SNEDDS (SELF-NANOEMULSIFYING DRUG

    DELIVERY SYSTEM) DOSAGE FROM CHLOROFORM EXTRACT OF

    TEMULAWAK RHIZOME (Curcuma xanthorrhiza Roxb.)

    Fiqri Yusuf Safrudin

    Pharmacy Diploma 3 Department, Mathematics and Natural Sciences Faculty,

    Sebelas Maret University

    ABSTRACT

    Temulawak rhizome is an Indonesia’s original biopharmaceutical. To improve

    the bioavailability of oral administration, a nano-emulsion preparation was prepared.

    The research purposes were made SNEDDS of chloroform extract of temulawak

    rhizome used a mixture of hazelnut oil, Tween 80, and homogeneous PEG 400, clear

    and stable and determined the characteristics of clarity, extract loading, and

    emulsification time in distilled water and AGF.

    Tween 80 and PEG 400 were used in SNEDDS of temulawak rhizome

    extract was determined by the simplex lattice design method. Testing on 8 formulas

    including of emulsion clarity level used spectrophotometer at 650 nm wavelength,

    emulsification time in AGF and distilled water and SNEDDS stability. Optimization

    was done by analyzing the results of clarity and emulsification time used Design

    Expert version 7.1.5. SNEDDS of optimization results then characterized by diameter

    and size distribution after emulsion. The maximum extract amount that can be

    included in the system is also tested on the optimum SNEDDS formula.

    SNEDDS of temulawak rhizome extract was produced a homogeneous and

    clear emulsion. Transmittance value is 98.25 ± 0.49% T. The emulsification time is

    6.33 ± 3.22 seconds in AGF (Artificial Gastric Fluid) and 7.33 ± 2.52 seconds in the

    distilled water. The optimum composition of SNEDDS of temulawak rhizome extract

    consists of 0.714 grams of hazelnut oil, 3.572 grams of Tween 80, and 0.714 grams of

    PEG 400. The System can carry 175 mg of temulawak rhizome extract. SNEDDS of

    Temulawak rhizome extract with diameter of 16.6 nm with a uniformity distribution

    of droplet size (PI = 0.020).

    Keywords: SNEDDS, Extract of Temulawak Rhizome Chloroform

  • vi

    MOTTO

    “Bertakwalah pada Allah maka Allah akan mengajarimu. Sesungguhnya Allah

    Maha Mengetahui segala sesuatu.”

    ( Q.S. Al-Baqarah ayat 282 )

    “Sesungguhnya bersama kesulitan itu ada kemudahan”

    ( Q.S. Al-Insyirah ayat 5 )

    “Allah mencintai orang yang bekerja apabila bekerja maka ia selalu memperbaiki

    prestasi kerja”

    ( H.R. Tabrani )

    “Barang siapa keluar untuk mencari ilmu maka dia berada di jalan Allah „‟

    ( HR.Turmudzi )

  • vii

    PERSEMBAHAN

    PERSEMBAHAN

    Dengan Senantiasa mengucapkan syukur

    Alhamdulillah kehadirat Allah Subhanahu wata'ala, karena

    atas berkat dan rahmat – Nya, penulis telah menyelesaikan

    Tugas Akhir dengan baik. Serta Rosulullah Muhammad

    Solallohu Alaihi Wasallam, atas perjuangannya kita dapat

    keluar dari jaman jahiliah. Tugas Akhir ini penulis

    persembahkan untuk :

    Kedua orang tua yang penullis sayangi, Bapak Sutarto dan

    Ibu Sri Suyatmi serta Adik saya Sinta Vivi Cahya Ningtyas

    yang selalu memberikan doa restu dan dukungannya demi

    kelancaran proses pendidikan penulis.

    Dosen Pembimbing, Bapak Fea Prihapsara, S.Farm., M.Sc.,

    Apt. yang telah membimbing penulis sehingga mampu

    menyelesaikan penelitian ini dengan baik.

    Dosen pembimbing akademik, Bapak Wisnu Kundarto,

    S.Farm., Apt. yang selalu memberikan masukan – masukan

    demi kelancaran proses belajar.

    Teman – teman kelompok penelitian nanoemulsi

    Universitas Sebelas Maret Surakarta

    Teman – Teman D3 Farmasi angkatan 2014 yang selalu

    mendukung dan memberi semangat.

    Untuk seseorang yang selalu ada di setiap cerita. Yang

    selalu menjadi alasanku untuk tersenyum dan terus

    melangkah untuk terus berusaha dan pantang menyerah.

    Teruntuk seseorang yang selalu mendampingi di kala susah

    dan senang. Teruntuk seseorang yang selalu berbagi cerita

    dan tawa.

  • viii

    KATA PENGANTAR

    Puji syukur senantiasa penulis panjatkan kehadirat Allah Subhanahu

    wata'ala atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat

    menyelesaikan tugas akhir yang berjudul Optimasi Formula Sediaan SNEDDS

    (Self-Nanoemulsifying Drug Delivery System) Ekstrak Kloroform Rimpang

    Temulawak (Curcuma xanthorriza Roxb.) dengan baik. Penulisan Tugas Akhir ini

    merupakan salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar Ahli Madya Farmasi

    Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret

    Surakarta.

    Penelitian ini dilakukan secara eksperimental laboratorium menggunakan

    ekstrak kloroform daun salam dan bertujuan untuk mengetahui komposisi

    Surfaktan, Kosurfaktan dan Minyak sebagai minyak pembawa dari SNEDDS

    ekstrak rimpang temulawak yang memenuhi kriteria sebagai sediaan nanoemulsi.

    Penulisan tugas akhir ini tidak terlepas dari bimbingan, bantuan dan dukungan

    dari berbagi pihak baik secara langsung maupun tidak langsung, oleh sebab itu

    penulis mengucapkan terima kasih yang setulusnya kepada :

    1. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc.(Hons), Ph.D, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret.

    2. Estu Retnaningtyas Nugraheni S.TP.,M.Si. selaku kepala progam studi D3 Farmasi FMIPA Universitas Sebelas Maret.

    3. Wisnu Kundarto, S.Farm., Apt. selaku dosen pembimbing akademik. 4. Fea Prihapsara, S.Farm., M.Sc., Apt. selaku dosen pembimbing tugas akhir. 5. Kedua orang tua yang selalu memberikan doa restunya dan dukungan. 6. Teman-teman D3 Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

    Universitas Sebelas Maret angkatan 2014.

    7. Berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, yang telah memberikan segala bantuan dan dukungannya.

    Penulis mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun dari semua

    pihak karena penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan laporan tugas akhir

    ini masih banyak kesalahan dan kekurangannya. Penulis berharap semoga laporan

    tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan dapat

    bermanfaat bagi perkembangan ilmu kefarmasian pada khhususnya.

    Surakarta, Juli 2017

    Penulis

  • ix

    DAFTAR ISI

    halaman

    HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i

    HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. ii

    HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................ iii

    INTISARI ............................................................................................................ iv

    ABSTRACT .......................................................................................................... v

    HALAMAN MOTTO ......................................................................................... vi

    HALAMAN PERSEMBAHAN.......................................................................... vii

    KATA PENGANTAR ........................................................................................ viii

    DAFTAR ISI ....................................................................................................... ix

    DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii

    DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiii

    DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiv

    DAFTAR SINGKATAN .................................................................................... xv

    BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1

    A. Latar Belakang Masalah .......................................................................... 1 B. Rumusan Masalah ................................................................................... 4 C. Tujuan Penelitian .................................................................................... 4 D. Manfaat Penelitian .................................................................................. 4

    BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................... 5

    A. Tinjauan Pustaka ..................................................................................... 5 1. Temulawak (Curcuma xanthorhiza Roxb.) ....................................... 5

    a. Klasifikasi dan Deskripsi Temulawak ......................................... 5 b. Kandungan Kimia dan Manfaat Temulawak .............................. 6

    2. Metode Penyarian .............................................................................. 8 3. Nanoemulsi ........................................................................................ 9 4. SNEDDS (Self-Nanoemulsifying Drug Delivery Systems) ............... 11

    a. Minyak ........................................................................................ 12

  • x

    b. Surfaktan ..................................................................................... 13 c. Kosurfaktan ................................................................................. 16

    B. Kerangka Berpikir ................................................................................... 18 C. Hipotesis .................................................................................................. 20

    BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 21

    A. Metode Penelitian .................................................................................... 21 B. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................. 21 C. Alat dan Bahan ........................................................................................ 21 D. Prosedur Penelitian .................................................................................. 22

    1. Determinasi Rimpang Temulawak .................................................... 22 2. Pembuatan Simplisia Kering ............................................................. 22 3. Pembuatan Ekstrak Kloroform Rimpang Temulawak ...................... 22 4. Uji Pendahuluan Formula SNEDDS ................................................. 23

    a. Uji Kelarutan ............................................................................... 23 b. Penentuan Komposisi Minyak, Surfaktan dan Kosurfaktan ........ 23 c. Pembuatan Sediaan SNEDDS ..................................................... 24 d. Emulsifikasi Sediaan SNEDDS ................................................... 25 e. Pengamatan Emulsi ..................................................................... 25

    5. Penentuan Nilai Batas Atas dan Batas Bawah Tween 80 dan PEG 400 ............................................................................................ 25

    6. Desain Percobaan Menggunakan Design Expert .............................. 26 7. Pengujian Karakteristik Sediaan SNEDDS ....................................... 27

    a. Uji Kejernihan ............................................................................. 27 b. Waktu Emulsifikasi ..................................................................... 27 c. Stabilitas SNEDDS ..................................................................... 28 d. Penentuan Nilai HLB ................................................................. 28

    8. Penentuan Formula SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang Temulawak Optimum ........................................................................ 28

    9. Verifikasi Formula SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang Temulawak ........................................................................................ 29

    10. Penentuan Drug Loading Formula SNEDDS Ekstrak Temulawak Optimum ........................................................................ 29

    11. Pengujian Ukuran dan Distribusi Ukuran Tetesan Formula SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang rimpang Temulawak

    (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) Optimum ........................................ 30

    E. Variabel Penelitian .................................................................................. 30 1. Variabel Bebas .................................................................................. 30 2. Variabel Tergantung .......................................................................... 30 3. Variabel Terkendali ........................................................................... 31

  • xi

    BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................... 32

    A. Determinasi Tanaman.............................................................................. 32 B. Pembuatan Ekstrak Kloroform Rimpang Temulawak ............................ 32 C. Uji Penentuan Rancangan Formula ......................................................... 33

    1. Uji Kelarutan ..................................................................................... 33 2. Penentuan Komposisi Minyak, Surfaktan dan Kosurfaktan ............. 34 3. Penentuan Batas Atas dan Batas Bawah Tween 80 dan PEG 400 .... 36

    D. Karakteristik SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang Temulawak ......... 37 1. Kejernihan ........................................................................................ 37 2. Waktu Emulsifikasi (Emulsification Time) ...................................... 39 3. Stabilitas SNEDDS .......................................................................... 42 4. Nilai HLB 8 Run Formula ................................................................ 42

    E. Formula Optimum SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang Temulawak .............................................................................................. 43

    F. Karakteristik Formula Optimum SNEDDS ............................................. 45 1. Kejernihan ......................................................................................... 45 2. Waktu Emulsifikasi ........................................................................... 46 3. Stabilitas SNEDDS ........................................................................... 48

    G. Penentuan Drug Loading Formula Optimum SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang Temulawak ............................................................ 48

    H. Penentuan Ukuran dan Distribusi Ukuran Tetesan Nanoemulsi Formula Optimum SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang Temulawak .............. 50

    BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 52

    A. Kesimpulan ............................................................................................. 52 B. Saran ........................................................................................................ 52

    DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 53

    LAMPIRAN ........................................................................................................ 59

  • xii

    DAFTAR TABEL

    halaman

    Tabel I. Rasio komposisi minyak kemiri, Tween 80 dan PEG 400 ............ 23

    Tabel II. Penentuan batas atas dan batas bawah komposisi formula ........... 25

    Tabel III. Desain formula percobaan SNEDDS ekstrak kloroform rimpang

    temulawak ..................................................................................... 26

    Tabel IV. Formula Artificial Gastric Fluid (AGF)........................................ 28

    Tabel V. Hasil uji kelarutan pada pembawa minyak kemiri, Tween 80 dan

    PEG 400 ........................................................................................ 34

    Tabel VI. Hasil uji kejernihan komposisi minyak kemiri, Tween 80 dan

    PEG 400 ........................................................................................ 34

    Tabel VII. Hasil uji transmittan formula SNEDDS untuk penentuan batas

    atas dan batas bawah komposisi formula ...................................... 36

    Tabel VIII. Hasil uji transmittan emulsi SNEDDS Ekstrak Kloroform

    Rimpang Temulawak .................................................................... 37

    Tabel IX. Hasil uji waktu emulsifikasi nanoemulsi SNEDDS Ekstrak

    Kloroform Rimpang Temulawak dalam media Akuades dan

    AGF ............................................................................................... 39

    Tabel X. Nilai HLB Formula SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang

    Temulawak .................................................................................... 42

    Tabel XI. Hasil optimasi formula SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang

    Temulawak .................................................................................... 45

    Tabel XII. Hasil Verifikasi Uji Nilai Transmittan .......................................... 46

    Tabel XIII. Hasil Verifikasi Uji Waktu Emulsifikasi dalam Media Akuades 47

    Tabel XIV. Hasil Verifikasi Uji Waktu Emulsifikasi dalam Media AGF ...... 47

    Tabel XV. Hasil pengujian drug loading ........................................................ 49

    Tabel XVI. Hasil Optimasi Formula SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang

    Temulawak .................................................................................... 50

  • xiii

    DAFTAR GAMBAR

    halaman

    Gambar 1. Rimpang Temulawak .................................................................... 6

    Gambar 2. Struktur Kimia Kurkumin ............................................................. 7

    Gambar 3. Struktur Tween 80 ......................................................................... 16

    Gambar 4. Struktur PEG 400 .......................................................................... 18

    Gambar 5. Grafik Normal Plot of Residuals hasil pengujian respon

    kejernihan ...................................................................................... 38

    Gambar 6. Grafik Normal Plot of Residuals hasil pengujian waktu

    emulsifikasi media akuades ........................................................... 40

    Gambar 7. Grafik Normal Plot of Residuals hasil pengujian waktu

    emulsifikasi media AGF................................................................ 40

    Gambar 8. 3 Replikasi Formula Optimum SNEDDS Ekstrak Temulawak .... 48

  • xiv

    DAFTAR LAMPIRAN

    halaman

    Lampiran 1. Hasil Determinasi Tanaman .................................................... 59

    Lampiran 2. Perhitungan Hasil Rendemen Ekstrak Kloroform Rimpang

    Temulawak ............................................................................... 60

    Lampiran 3. Formula SNEDDS Tanpa Ekstrak Sejumlah 8 Run ................. 61

    Lampiran 4. Formula SNEDDS Ekstrak Kloroform Temulawak Sejumlah

    8 Run ......................................................................................... 62

    Lampiran 5. Hasil Analisis ANOVA Nilai Transmittan Ekstrak Kloform

    Rimpang Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) ............. 63

    Lampiran 6. Hasil Analisis ANOVA Nilai Waktu Emulsifikasi dalam

    Media Akuades Ekstrak Kloform Rimpang Temulawak

    (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) ................................................ 64

    Lampiran 7. Hasil Analisis ANOVA Nilai Waktu Emulsifikasi dalam

    Media AGF Ekstrak Kloform Rimpang Temulawak

    (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) ................................................ 65

    Lampiran 8. Hasil Formula Optimal Hasil dari Program Design Expert

    versi 7.1.5 ................................................................................. 66

    Lampiran 9. Hasil Uji Verifikasi Nilai Transmittan menggunakan One

    Sample Test Program SPSS 20 ................................................. 67

    Lampiran 10. Hasil Uji Verifikasi Nilai Waktu Emulsifikasi dalam Media

    AGF menggunakan One Sample Test Program SPSS 20 ......... 68

    Lampiran 11. Hasil Uji Verifikasi Nilai Waktu Emulsifikasi dalam Media

    Akuades menggunakan One Sample Test Program SPSS 20 ... 69

    Lampiran 12. Hasil Pengukuran Ukuran dan Distribusi Ukuran Partikel

    dengan Loading Extract 100 mg .............................................. 70

    Lampiran 13. Hasil Pengukuran Ukuran dan Distribusi Ukuran Partikel

    dengan Loading Extract 150 mg .............................................. 71

    Lampiran 14. Hasil Pengukuran Ukuran dan Distribusi Ukuran Partikel

    dengan Loading Extract 175 mg .............................................. 72

  • xiv

    DAFTAR SINGKATAN

    AGF : Artificial Gastric Fluid

    HLB : Hydrophylic-Lipophylic Balance

    ma : minyak dalam air

    mL : mili Liter

    nm : nanometer

    PEG 400 : Polietilen Glikol 400

    PI : Polydisperse Index

    PSA : Particle Size Analysis

    SGOT : Serum Glutamic Oxaloacetic Transaminase

    SGPT : Serum Glutamic Pyruvic Transaminase