Tahap II Pembuatan nanogingerol
4.2. Karakteristik Nanogingerol
Pada proses pembuatan nanogingerol dibutuhkan kosurfaktan sebagai pembantusurfaktan dalam menurunkan tegangan permukaan sehingga nanogingerol yang terbentuk akanlebih stabil. Kosurfaktan yang digunakan dalam pembuatan nanogingerol ini adalah etanol 96%.Etanol merupakan salah satu kosurfaktan yang sering digunakan dalam pembentukan nanoemulsi maupun makroemulsi (Utami 2012). Penggunaan etanol juga membantu kelarutan ekstrak jahe yang akan digunakan karena ektrak jahe yang digunakan merupakan oleoresin yang diekstrak dalam pelarut etanol.
Tween 80 dalam sediaan nanogingerol berperan sebagai surfaktan karena larut dalam air dan etanol. Tween 80 atau dikenal juga dengan sebutan polisorbat biasa digunakan dalam kosmetik, produk makanan, formula oral, parental dan topikal dan umumnya dianggap sebagai material yang tidak toksik dan tidak mengiritasi (American Pharmaceutical Co. 1994). Tween 80 ini dipilih karena nilai HLBnya adalah 15 dan merupakan surfaktan nonionik. Surfaktan dengan nilai HLB 8-18 cocok digunakan untuk formulasi nanoemulsi minyak dalam air (Devarajan dan Ravichandran 2011).Liu et al. (2006) melaporkan hasil penelitiannya menggukan surfaktan nonionik seperti polioksietilen untuk persiapan nanoemulsi minyak paraffin dalam air menggunakan metode fase inversi komposisi menghasilkan nanoemulsi yang stabil dengan diameter 100 sampai 200 nm.
Fase air atau fase terdispersi pada persiapan nanogingerol menggunakan buffer phospat pH 7. Buffer phosphat pH 7 digunakan agar pada saat pencampuran dengan surfaktan Tween 80 tidak terjadi reaksi penyabunan, dimana Tween 80 dapat mengalami reaksi penyabunan pada lingkungan asam kuat atau basa kuat (American Pharmaceutical Co. 1994)
Ukuran partikel nanogingerol
Nanoemulsi minyak dalam air merupakan tetesan minyak yang berdiameter < 100 nm, terdispersi dalam fase air secara terus menerus dan droplet dikelilingi oleh molekul pengemulsi (Solans et al. 2005). Partikel nanogingerol di ukur menggunakan PSA (Particle size analyzer). Hasil penelitian yang ditampilkan ini merupakan nilai rata-rata dari pembacaan alat dengan
polydispersity index (PDI) kecil dari 0.3, dimana nilai PDI pada
nanogingerolantara 0.1-0.3 mengindikasikan bahwa distribusi ukuran dropletnya sempit (Li et al. 2012). Rata-rata ukuran dropletnanogingeroldapat dilihat dari Gambar 8.
Kecilnya ukuran droplet pada proses produksi nanoemulsi tergantung pada berbagai faktor misalnya jenis homogenizer, kondisi operasi (suhu, intensitas energy dan waktu), kondisi sampel (jenis minyak, konsentrasi minyak, dan jenis pengemulsi), dan sifat fisikokimia sampel (tegangan antarmuka dan viskositas) (Lee dan McClemen 2010). Pada penelitian ini ukuran droplet nanogingerol yang terbentuk dipengaruhi oleh konsentrasi fase minyak, kondisi suhu operasi serta karakteristik viskositas nanogingerol yang dihasilkan.
Gambar 8. Rata-rata ukuran droplet nanogingerolpada kombinasiinversi komposisi (a) dan suhu (b)
Nanogingerol yang dihasilkan denganmetode kombinasiinversi komposisi fase minyak 10% dan suhu 30-50oC memiliki ukuran droplet > 100 nm. Komposisi fase minyak 30% dan suhu 30-50oC telah menghasilkan nanogingerol dengan ukuran < 100 nm.Pada konsentrasi 50% hanya kondisi suhu 30oC saja yang menghasilkan ukuran droplet < 100 nm, peningkatan suhu operasi menjadi 40-50oC membuat droplet kembali membesar dengan ukuran > 100 nm.Pada penelitian ini ukuran droplet semakin kecil dengan semakin tingginya konsentrasi fase minyak namun partikel kembali membesar karena adanya pengaruh suhu pada proses pembuatan nanogingerol.Pada suhu 30 oC ukuran droplet lebih dipengaruhi oleh viskositas sediaan nanogingerol, sedangkan pada konsentrasi fase minyak 50%, bila suhu dinaikkan hingga 50 oC ukuran droplet lebih dipengaruhi oleh kondisi atau jenis surfaktan. Konsentrasi fase minyak 30%,
0 50 100 150 200 250 10 30 50 U k u ra n d ro p le t (n m )
Konsentrasi fase minyak (%) (a) Suhu 30 ºC Suhu 40 ºC Suhu 50 ºC 0 50 100 150 200 250 30 40 50 U k u ra n d ro p le t (n m ) Suhu (ºC) (b) fase minyak 10% fase minyak 30% fase minyak 50%
ukuran droplet cenderung lebih stabil (< 100 nm) terhadap peningkatan suhu operasi hingga 50 oC.
Menurut Mason et al. (2006) salah satu mekanisme yang dapat menganggu distribusi dan pembentukan ukuran menjadi lebih besar yaitu peleburan yang disebabkan oleh pecahnya film dari fase kontinyu sehingga bergabung dua droplet atau lebih menjadi ukuran lebih besar. Pada penelitian ini formulasi nanogingerol menggunakan Tween 80 dimana surfaktan ini sangat tidak stabil dengan adanya panas. Tween 80 bersifat hidrofilik pada suhu rendah tetapi menjadi lipofilik dengan meningkatnya suhu karena dehidrasi rantai polyoxyethylene (Herrera 2012).Pada konsentrasi sediaan nanogingerol 50% dengan suhu 40-50oC molekul memiliki energi aktifasi yang besar dan konsentrasi droplet semakin banyak sehingga droplet lebih sering berinteraksi sehingga beberapa droplet bergabung menjadi lebih besar (>100 nm) yang disebabkan oleh pecahnya lapisan Tween 80 karena dehidrasi rantai polyoxyethylen yang disebabkan peningkatan suhu operasi sampai 50oC. Sedangkan pada konsentrasi 30% dengan suhu 40-50 oC sistememulsi masih bisa mempertahankan lapisan surfaktan dipermukaan droplet karena gaya elektrostatiknya dapat meniadakan gaya Van der Walls sehingga menghasilkan gaya tolak yang kuat yang dapat mencegah droplet mendekat dan bergabung. Anggraeni (2014) juga menyatakan bahwa bila gaya Van der Walls dan gaya elektrostatik saling meniadakan dan nilainya makin mendekati nol, resultan gaya tersebut umumnya menghasilkan gaya tolak yang lebih besar.
Penelitian yang dilakukan oleh Trancoso et al. (2012) mengenai rasio minyak jagung dalam heksana (fase minyak) di mana kondisi homogenisasi, jumlah dan jenis emulsi dan fasa air konstan dalam pembuatan nanoemulsi dimana ukuran droplet yang diperolehmenurun sekitar 44% setelah homogenisasi dengan semakin meningkatnya fase minyak dari 0% hingga 95%. Sedangkan pengaruh suhu, Shinoda dan Saitu (1969) juga telah melakukan penelitian pengaruh tipe emulsi dengan metode kombinasi suhu yang menyatakan bahwa emulsi yang mengandung surfaktan polioksietilena nonylphenylether 3% ukuran droplet yang dihasilkan sangat kecil tapi kurang stabil terhadap peleburan karena pecahnya lapisan surfaktan yang dipengaruhi oleh peningkatan suhu, tipe emulsi minyak dalam air ini relatif stabil pada suhu 20-65oC namun peningkatan suhu diatas 65oC akan membuat koalesensi droplet dalam emulsi.
Pada penelitian ini juga didapatkan bahwa semakin tinggi konsentrasi fase minyak yang ditambahkan pada proses pembuatan nanogingerolnilai viskositasnya juga semakin meningkat yang akan mempengaruhi terhadap ukuran droplet yang semakin kecil.Tesch dan Schubert (2002) pada penelitiannya mengenai nanoemulsi protein menyatakan bahwa peningkatan viskositas pada nanoemulsi bisa mengurangi ukuran dropletnanoemulsi karena peningkatan viskositas adalahcara untuk mengurangi penggabungan partikel pada waktu pengadukan pada pembuatan emulsi.
Nilai viskositas yang diperoleh pada suhu 30-50oC dan konsentrasi fase minyak 10-50% terlihatsemakin besar bila konsentrasi fase minyak ditingkatkan namun terjadi penurunan nilai viskositas dengan meningkatnya suhu (Gambar 9).Hal ini sama dengan penelitian Trancoso et al. (2012) pada penelitian yang telah dilakukannya mengenai rasio minyak jagung didalam heksan (fase minyak) dimana kondisi homogenisasi, jumlah dan jenis emulsi serta fase air tetap
menjelaskan bahwa jumlah minyak yang ditambahkan pada fese organik (fase minyak) pada proses pembuatan emulsi berpengaruh terhadap nilai viskositas nonoemulsi minyak dalam air atau air dalam minyak.
Gambar 9. Nilai viskositas (cP) nanogingerol padakombinasi inversi komposisi (a) dan suhu (b)
Pada zat cair, viskositas disebabkan oleh kekuatan kohesi antara molekul (Giancoli 1996). Kohesi merupakangaya tarik menarik antara partikel yang sejenis. Dalam hal ini meningkatnya konsentrasi fase minyak maka jumlah droplet yang terkandung dalam sistem emulsi juga semakin banyak sehingga semakin besar gaya kohesi yang terjadi di dalam nanogingerol, sehingga semakin besar viskositasnya. Nanum karena pengaruh suhu yang dinaikkan hingga 50oC pada konsentrasi fase minyak 50% menyebabkan nanogingerol memilikienergi aktivasi tinggi sehingga viskositas turun.Penurunan viskositas ini sesuai dengan pendapat Marpaung (2014) bahwa pemanasan zat cair menyebabkan molekul memperoleh energi, sehingga molekul bergerak dan gaya interaksi antar molekul melemah dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan suhu.
2 2.5 3 3.5 4 10 30 50 V is k o si ta s(c P )
Konsentrasi fase minyak (%) (a) Suhu 30 ºC Suhu 40 ºC Suhu 50 ºC 2 2.5 3 3.5 4 30 40 50 V is k o si ta s (c P ) Suhu (ºC) (b) fase minyak 10% fase minyak 30% fase minyak 50%
Gambar 10. Hubungan antara ukuran droplet (nm) dengan viskositas (cP) nanogingerol
Pada Gambar 10 perubahan ukuran droplet pada penambahan fase minyak disebabkan oleh viskositas nanogingerol. Namun karena adanya kenaikan suhu, perubahan ukuran droplet disebabkan oleh gaya antar muka yang terdapat dalam sistem emulsi. Secara umum penelitian ini pada suhu 30 oC, ukuran droplet semakin kecil dengan semakin tingginya konsentrasi fase minyak yang ditambahkan pada proses produksi nanoemulsi yang berpengaruh terhadap peningkatan viskositas nanoemulsi. Sedangkan peningkatan suhu operasi pada pembuatan nanoemulsi,ukuran droplet lebih dipengaruhioleh kondisi dan jenis surfaktan yang digunakan.
Dari studi proses pembuatan nanogingerol menggunakan metode kombinasi inverse komposisi dan suhu ini diperoleh bahwa proses pembuatan nanongingerol yang terbaik diperoleh dengan metode kombinasi fase minyak 30% pada suhu 30-50 oC dengan rata-rata ukuran droplet < 100 nm.
Kestabilan nanogingerol
Sama halnya dengan emulsi konvensional, nanoemulsi merupakan sistem termodinamika yang tidak stabil yang cenderung akan mengalami kerusakan dari waktu ke waktu. Namun menurut McClement (2011) nanoemulsi memiliki keuntungan dibandingkan dengan emulsi konvensional yaitu salah satunya memiliki stabilitas yang tinggi terhadap agregasi droplet dan pemisahan karena gravitasi. 2 2.5 3 3.5 4 31 36 37 57 114 156 158 199 V is k o si ta s (c P ) Ukuran droplet (nm)
Tabel 6 . Uji stabilitas nanogingerol Fase minyak (%) Suhu (oC) Penyimpanan 3 hari Penyimpanan 30 hari 10 30 - + 10 40 - + 10 50 - + 30 30 - - 30 40 - - 30 50 - - 50 30 - - 50 40 - - 50 50 - -
Ket: (-) = tidak terdapat endapan (+) = terdapat endapan/ agregasi
Nanogingerol yang dihasilkan dengan metode kombinasi iversi komposisi dan suhu cenderung homogen dan stabil dinilai secara kualitatif dimana hasil uji stabilitas emulsi diamati pada suhu ruang (+ 30oC) selama tiga hari sampai 30 hari yang tersaji pada Tabel 6. Stabilitas, sifat fisikokimia, dan sifat fungsional dari nanoemulsi dipengaruhi oleh komposisi fase dan kondisi proses produksi nanoemulsi yang menghasilkan konsentrasi droplet dalam emulsi, distribusi dan ukuran droplet (McClement 2010).
Nanogingerol yang dibuat pada suhu 30, 40, 50 oC dengan konsentrasi fase minyak 10% hanya stabil pada penyimpanan di suhu ruang selama 3 hari namun tidak stabil setelah 30 hari sedangkan penambahan fase minyak 30% dan 50% relatif stabil setelah disimpan di suhu ruang selama 30 hari. McClement (2005) juga menjelaskan bahwa emulsi yang mengandung Tween 80 (non ionik surfaktan) akan tahan terhadap agregasi dan pembentukan endapan namun dapat terionisasi pada permukaan aktif. Nanogingerol yang dibuat pada suhu 30, 40, 50
o
C dengan fase minyak 10% dan disimpan selama 30 hari ditemukan adanya endapan, hal ini disebabkan juga karena ukuran droplet yang lebih besar yaitu >150 nm dibandingkan dengan fase minyak 30% dan 50% yaitu berkisar kecil dari <114 nm. Ukuran droplet yang semakin kecil membuat nanoemulsi stabil secara kinetik sehingga dapat mencegah terjadinya sedimentasi dan agregasi selama penyimpanan (Solanset al. 2005) karena berbagai gaya yang menarik antara droplet menurun seiring dengan penurunan ukuran droplet sedangkan tolakan antara droplet meningkat (McClement 2005) sehingga energi aktivasinya tinggi terkait dengan elektostatik tolakan antara droplet membuat tingkat agregasi dan sedimentasi relatif sangat lambat.
Pada Gambar 11 ukuran droplet yang semakin kecil menghasilkan muatan listrik yang cenderung semakin negatif dimana ukuran droplet < 100 nm menghasilkan muatan listrik yang < -15.Pada proses pembuatan nanogingerol ini terjadi perubahan karakteristik muatan listik dimana muatan listrik ekstrak jahe yang berukuran mikron bermuatan positif (Tabel 5) sedangkan nanogingerol ini bermuatan negatif (Tabel 7). Muatan listrik tergantung pada jenis dan jumlah molekul yang terionisasi dipermukaan droplet serta jenis dan konsentrasi counter-ion dalam fase pendispersinya (Lee et al. 2011).Pada penelitian ini semakin kecil ukuran droplet maka jumlah ionyang bermuatan negatif semakin banyak
terdispersi dipermukaan droplet sehingga nilai muatan listrik nanogingerol yang dihasilkan menjadi semakin negatif.
Gambar 11.Hubungan antara ukuran droplet (nm) dengan konduktivitas listrik (mV) nanogingerol.
Tabel 7. Karakteristik fisik nanogingerol Fase minyak (%) Suhu (oC) pH Konduktivitas Listrik (mV) 10 30 6.94 -0.14 10 40 6.83 -0.14 10 50 6.85 -0.12 30 30 6.88 -0.18 30 40 7.04 -0.23 30 50 7.00 -0.23 50 30 6.82 -0.15 50 40 6.99 -0.19 50 50 6.99 -0.17
Adanya muatan negatif pada droplet nanogingerol memegang peranan penting dalam menentukan sifat-sifat fungsional dan aplikasi tertentu nantinya seperti interaksi dengan komponen makanan lain, interaksi dengan molekul dan struktur dalam saluran tubuh.Sifat-sifat listrik nanogingerol ditandai dengan muatan listrik (muatan ion) yang sejalan dengan nilai pH.Karakteristik listrik nanoemulsi dapat dikontrol dengan jenis emulsi yang digunakan dimana surfaktan nonionik akan menghasikan muatan netral atau sedikit negatif (Ziani et al. 2011).Nanogingerol ini menghasilkan karakteristik listrik muatan negatif karena menggunakan surfaktan nonionik Tween 80.pH nanoemulsi yang dihasilkan pada penelitian berkisar antara 6.82 hingga 7.04 serta memiliki muatan listrik negatif berkisar antara -12 mV hingga -23 mV (Tabel 7), sehingga memiliki tolakan elektrostatik yang besar antara dropletnya.Hasil ini sama dengan penelitian yang telah dilakukan McClement (2005) yang menyatakan bahwa pada pH 6-8 nanoemulsi minyak dalam air menggunakan surfaktan protein akan menghasilkan muatan negatif yang besar sehingga mencegah droplet untuk saling mendekat dan teragregasi sehingga nanoemulsi dapat bertahan stabil hingga 15 hari pada suhu 5, 20 dan 37oC. Guzey dan McClement (2007) juga yang telah melakukan penelitian
-0.25 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0 31 36 37 57 114 156 158 199 K o n d u kt iv it a s li st ri k (mV ) Ukuran droplet (nm)
nanoemulsi minyak pada pH netral, menggunakan emulsi β-laktoglobulin yang bermuatan listrik negatif juga menghasilkan tolakan elektrostatik yang besar antara dropletnya.
Kelarutan nanogingerol
Nanogingerol yang digunakan dalam uji kelarutan pada percobaan ini adalah sediaan nanogingerol dengan ukuran droplet terkecil yaitu dengan proses kombinasi komposisi fase minyak 50% dengan suhu 30 oC dengan rata-rata ukuran droplet 31 nm, pH 6.82.Nanogingerol ini kelarutannya akan dibandingkan dengan ekstrak jahe. Uji sifat kelarutan nanogingeroldilakukan dengan mencampur dalam gelas ukur 10 ml nanogingerol dengan pelarut organik (1:1) dari berbagai tingkat polaritas yaitu heksan, etil asetat, aseton, etanol, metanol dan air dengan nilai polaritas berturut-turut : 0, 38, 47, 68, 73 dan 90. Masing-masing fase pelarut organik kemudian diukur pertambahan volumenya sebelum dicampur dan setelah dicampur, pertambahan volume fase organik merupakan nilai kelarutan.
Kelarutan suatu zat merupakan faktor yang sangat penting dalam suatu proses formulasi sediaan nanoemulsi nantinya untuk pemanfaatan lebih lanjut. Kelarutan suatu zat sebagian besar disebabkan oleh polaritas dari pelarut.Nanogingerol yang dihasilkan setelah diuji kelarutan pada berbagai tingkat kepolaran pelarut maka dihasilkan bahwa nanogingerol ini tidak dapat larut pada n-Heksan (non polar) dan larut sempurnapada pelarut etil asetat, aseton, etanol, metanol dan air (Gambar 12).Bila dibandingkan dengan ekstrak jahe yang dapat larut sempurna pada pelarut n-Heksan, etil asetat, aseton dan etanol tapi tidak dapat larut sempurna pada metanol dan air,nanogingerol ini dapat larut sempurna pada pelarut polar.Nilai kelarutan nanogingerol pada berbagai tingkat kepolaran pelarut dapat dilihat pada Tabel 8.Hal ini menunjukkan bahwa terjadi perubahan sifat ektrak jahe apabila menjadi nanoemulsi yaitudapat larut sempurna pada berbagai tingkat kepolaran pelarut.Hal ini didukung oleh Pujaatmaka (1986) yang menyatakan bahwa kelarutansuatu zat ke dalam suatu pelarut sangat ditentukan oleh kecocokan sifat antara zat terlarut dengan zat pelarut yaitu sifat like dissolve like diantaranya disebabkan karena polaritasnya. Namun pada penelitian ini tidak diujikan nilai polaritas nanoemulsi yang dihasilkan
Tabel 8. Nilai kelarutan nanogingerol ekstrak jahe pada tingkat kepolaran pelarut Jenis pelarut Kepolaran Kelarutan
nanoemulsi (%) Kelarutan ekstrak jahe (%) Heksan 0 0 100 Etil asetat 38 100 100 Aseton 47 100 100 Etanol 68 100 100 Metanol 73 100 50 Air 90 100 10
Polaritas lapisan antar muka tergantung pada sifat dari berbagai molekul yang terdapat pada droplet nanogingerol. Nanoemulsi minyak dalam air biasanyamemiliki kutub hidrophilik dari pengemulsi disekeliling droplet dalam fase air, namun ada juga beberapa karakter nanoemulsi yang non-polar apabila droplet minyak tidak seluruhnya tertutupi oleh pengemulsi yang terdapat dalam fase air (McClement 2013).Pada penelitian ini droplet minyak seluruhnya tertutupi oleh surfaktan Tween 80 karena sifatnya yang larut sempurna dalam air.
Gambar 12.Kelarutan nanogingerolpada berbagai tingkat polaritas pelarut (dari kiri ke kanan) n-heksan, etil asetat, aseton, etanol, methanol dan air. Selain polaritas, nilai pH juga sangat mempengaruhi kelarutan nanoemulsi untuk aplikasi komersial nantinya seperti untuk produk makanan, minuman dan farmasi.Pada percobaan pembuatan nanogingeroldengan metode kombinasi komposisi dan suhuini nilai pH nanoemulsi yang dihasilkan berkisar antara 6.82 –
7.04, nilai pH ini mendekati nilai pH cairan biologis manusia dimana Utami (2012) menyatakan bahwa kondisi pH cairan biologis manusia adalah +7.4, sehingga akan lebih mudah terserap dalam tubuh. Nilai pH nanoemulsi yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel7.Selain itu nanoemulsi ini menggunakan surfaktan Tween 80 yang apabila dimanfaatkan lebih lanjut nantinya harus memperhatikan kondisi pH larutan karena menurut American Pharmaceutical Co.
(1994) emulsi yang menggunakan Tween 80 dapat mengalami reaksi penyabunan pada lingkungan asam kuat atau basa kuat. Kelarutan nanoemulsi ini menentukan bagaimana ia berinteraksi dengan molekul lain, partikel dan permukaan biologis seperti saluran cerna.
Komposisi zat aktif nanogingerol
Penentuan zat aktif nanogingerol ditujukan untuk melihat apakah proses produksi nanoemulsi dengan kombinasi komposisi dan suhu merubah komponen utama yang terdapat dalam ekstak jahe. Nanogingerol yang diperoleh pada penelitian ini di analisis kadar zat aktifnya dengan metode HPLC. Nanogingerol yang dihasilkan memiliki senyawa gingerol sebagai zat aktif tertinggi.Semakin
banyak penambahan fase minyak, jumlah zat aktif nanoemulsi juga semakin meningkat.Untuk lebih jelasnya komposisi zat aktif nanogingerol terdapat pada Lampiran 3.Komponen tertinggi dari nanogingerol adalah [6]-gingerol.Pada ekstrak jahe murni terlihat bahwa komponen tertinggi juga pada senyawa [6]-gingerol (Tabel 5). Dari zat aktif yang terdapat pada nano[6]-gingerol ini terlihat bahwa proses produksi nanogingerol menggunakan metode ini tidak mendegradasi komponen utama zat aktif yang terdapat dalam nanogingerol.Proses produksi nanogingerol ini dilakukan pada kisaran pH 6.82-7.04 dan pada kisaran suhu 30- 50oC, proses pembentukan nanogingerol ini tidak melampaui kondisi ekstrim yang dapat menyebabkan kerusakan zat aktif. Menurut Ravindran dan Babu (2005) kecepatan degradasi dari [6]-gingerol menjadi [6]-shogaol tergantung pada pH dan suhu, stabilitas terbaik pada pH 4, sedangkan pada suhu 100°C dan pH 1, degradasi perubahan relatif cukup cepat.
Bioavailabilitasnanogingerol
Pengujian dilakukan untuk mengetahui jumlah gingerol yang terpenetrasi ke dalam sel membran usus.Pengujian dilakukan dengan metode difusi
Franz.Membran yang digunakan yaitu usus kambing. Cairan sel yang digunakan
merupakan buffer phospat pH 7,4. Kemudian usus dimasukkan kedalam medium larutan reseptor buffer phosphat 7,4 sebagai cairan reseptor. Buffer phosphat 7,4 dianggap simulasi cairan biologis manusia karena kondisi pH yang sama (Utami 2012). Jumlah zat aktif gingerol yang terpenetrasi pada cairan sel diuji dengan metode HPLC.
Pada percobaan bioavailabilitas sediaan nanogingerol yang dipilih adalah dengan ukuran droplet terkecil yaitu dengan metode komposisi fase minyak 50% dengan suhu 30oC dengan rata-rata ukuran droplet 31 nm yang akan dibandingkan dengan penetrasi ekstrak jahe murni, dimana menurut Devarajan dan Ravichandran (2011) emulsi biasa mempunyai ukuran droplet 1-20 µm. Penyerapan zat aktif gingerol pada cairan sel diambil setiap selang 30 menit dan dilihat absorbansinya pada panjang gelombang 280 nm seperti terlihat pada Gambar 13. Pengujian jumlah gingerol dipilih pada absorbansi tertinggi yaitu setelah penetrasi selama 120 menit. Pada penetrasi selama 120 menit jumlah [6]-gingerol yang terabsorb kedalam sel membran usus ialah 13.22%, sedangkan sediaan ekstrak jahe murni penetrasinya melalui usus konsentrasinya sangat kecil terlihat dari absorbansi pada panjang gelombang 280 nm yang rendah sehingga kadar zat aktif yang terpenetrasi tidak bisa terhitung dengan metode HPLC.
Gambar 13. Absorbansi penetrasi nanogingerol dan ekstrak jahe pada panjang gelombang 280 nm
Kemampuan penetrasi dari sediaan nanogingerol ini lebih cepat dan lebih besar dibandingkan dengan sediaan ektrak jahe karena ukuran droplet nanogingerol yang lebih kecil yaitu berskala nano dibandingkan dengan ektrak jahe yang dropletnya masih berukuran mikro.Hal ini juga dinyatakan oleh Huang
et al. (2010), bahwa nanoemulsi memiliki banyak manfaat seperti meningkatkan kelarutan komponen, meningkatkan bioavailabilitas, meningkatkan penyerapan dan mengurangi dosis penggunaan.
Selain ukuran, konduktivitas listrik juga mempengaruhi kemampuan penetrasi nanogingerol.Nanogingerol yang diujikan ini bermuatan –15 mV sedangkan ekstrak jahe murni bermuatan +76 mV. Nanoemulsi yang bermuatan negatifakan mempengaruhi distribusi dan bioavalabilitasnya kedalam sel atau tubuh karena menurut Hasyim (2012) sifat ionik yang terdapat dalam sediaan nanoemulsi/nanopartikel sangat membantu dalam sistem penghantarannya karena akan sangat mudah dilepas dari matriknya dari pada sediaan yang bersifat kationik.
5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Nanogingerol terbaik dengan ukuran < 100 nm diperoleh pada kombinasi fase minyak 30% dan ukuran relatif stabil pada selang suhu 30-50oC. Nanogingerol memiliki keunggulan dibanding ekstrak jahe dengan kestabilan emulsi selama 30 hari, kelarutan yang dapat larut sempurna pada pelarut polar, dan bioavailabilitas yang lebih tinggi (13,22 %). Perubahan ukuran pada penambahan komposisi fase minyak disebabkan oleh faktor viskositas, namun pada kenaikan suhu dipengaruhi oleh gaya antar muka pada droplet.
0.49 0.58 0.363 0.353 0.348 0.283 0.213 0.192 0.089 0.129 0.26 0.21 0.174 0.157 0.139 0.138 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 60 120 180 240 300 360 420 480 A b so rb a n si (2 8 0 n m ) Waktu (menit) nanogingerol ekstrak jahe
5.2 Saran
Dari penelitian yang telah dilakukan disarankan untuk melakukan penelitianstabilitas nanogingerol pada berbagai suhu dan lama penyimpanan serta bioavailabilitas nanogingerol ekstrak jahe lebih mendalam sehingga pemanfaatan dan aplikasi nanogingerolini dapat diperluas dan aplikasinya bisa lebih selektif.