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
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
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).
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).
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 „‟
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
