UJI EFEKTIVITAS BENZALKONIUM KLORIDA KONSENTRASI 0,025% b/v DENGAN pH 5 (Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas aeruginosa)
SKRIPSI
ATIKAH NADHIFAH FAHMI
UJI EFEKTIVITAS BENZALKONIUM KLORIDA
KONSENTRASI 0,025% b/v DENGAN pH5
(Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonasaeruginosa)
PROGRAM STUDI FARMASI
FAKULTAS ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016
i
ii
iii
iv
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmanirrohiim.
Segala puji hanya bagi Allah SWT yang telah memberikan anugerah dan
hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “UJI
EFEKTIVITAS BENZALKONIUM KLORIDA KONSENTRASI 0,025%
b/v DENGAN pH 5
(Terhadap Bakteri Pseudomonasaeruginosa)” untuk
memenuhi salah satu persyaratan akademik dalam menyelesaikan Program
Sarjana
Farmasi
Fakultas
Ilmu
Kesehatan
Universitas
Muhammadiyah
MalangDengan selesainya skripsi ini, penulis berterima kasih kepada :
1. Drs. Sugiyartono, MS, selaku dosen pembimbing I yang telah
mengupayakan ilmu, waktu, dan tenaganya untuk membimbing saya
dengan segala ketulusannya sehingga dapat menyelesaikan penyusunan
tugas akhir ini
2. Arina Swastika M., S.Farm., Apt, selaku dosen pembimbing II yang telah
begitu sabar dan tulus memberikan bimbingan hingga naskah skipsi ini
bisa terselesaikan dengan baik.
3. Drs. H. Achmad Inoni, Apt dan Dian Ermawati, M.Farm., Apt, selaku Tim
Penguji yang memberikan saran, masukan dan kritik yang telah
membangun terhadap skripsi yang telah saya kerjakan.
4. YoyokBekti P, M.Kep, Sp.Kom, selaku Dekan Fakultas Ilmu Kesehatan
Universitas Muhammadiyah Malang
5. NailisSyifa’ S.Farm., Apt., MSc. selaku Ketua Program Studi Farmasi
Universitas Muhammadiyah Malang
6. Dian Ermawati, M.Farm., Apt selaku dosen wali yang sudah memberikan
bantuan moril, arahan, dan bimbingan kepada saya selama menjalani studi.
7. Laboran Laboratorium Teknologi Sediaan Steril dan Laboratorium
Biomedik: Mbak Susi, Mas Ferdi, dan Pak Joko yang selalu membantu
saya.
8. Abi saya Ir. Achmad Fahmi Thanthawi dan mama saya Umi Salamah
Fahmi yang sudah menjadi orang tua terbaik. Terimakasih untuk selalu
mendukung, memberikan nasehat, memberikan dorongan, mendoakan
v
setiap saat dan setiap waktu. Terimakasih untuk segalanya, seribu kata
tidak pernah cukup untuk mengucapkan terimakasih kepada kalian.
9. Mas saya Ali Fahmi Bachtiar dan Adik saya ‘Iffa Nabila Fahmi yang
selalu mendukung saya dan menghibur setiap saat. Terimakasih telah
menjadi saudara terhebat yang saling membantu satu sama lain. Saya
sayang kalian.
10. Kayk, neneng, mbah umi, (alm) mbah abi, serta keluarga besar dari mama
dan abi tanpa terkecuali. Terimakasih sudah memberikan kebersamaan
keluarga yang begitu hangat. Kalian adalah sebaik-baiknya tempat
kembali saat lelah.
11. Sahabat-sahabat terbaik Nabila, Anita Silvia Arief, dan Muthmainnah
yang selalu ada, selalu memahami, selalu menerima, dan selalu
mendengarkan segala keluh kesah saya, serta mendukung segala hal yang
saya lakukan. Terimakasih sudah menjadi sahabat-sahabat yang tulus dan
gila.
12. Sahabat-sahabat skripsi steril, teman seperjuangan Nabila, Nadia, Nada,
Athirah, Niken, Agung, dan Yudha yang selalu membantu sampai skripsi
ini selesai. Terimakasih atas kerjasamanya yang begitu kompak,
kegilaannya sehingga membuat saya selalu nyaman, dan segala hal
bersama kalian selalu menyenangkan.
13. Sahabat-sahabat saya sejak di MAN 3 MALANG Nabila, Yala, Ciripa,
Usa, dan Aisy yang selalu memahami saya karena waktu untuk bertemu
semakin sempit. Terimakasih pengertiannya.
14. Teman-teman gila di kampus, Nabila, Mumut, Arisa, Ratna, Rike, Nehar,
Bima, Tri, Ahya, Agung Tri, Brawi, Puyuk, dan lain-lain. Terimakasih
sudah menjadi teman-teman yang gila dan baik hati, senang bisa bersama
kalian.
15. Muhammad Riduan, Iwang, dan Mas Aris terimakasih telah meluangkan
waktunya dengan mengantarkan ke Surabaya hingga selamat untuk
membantu tim skripsi steril.
16. Kakak-kakak skripsi steril 2011, terima kasih karena tidak bosan
menjawab segala pertanyaan terkait skripsi ini.
iv
RINGKASAN
Pengawet adalah agen kimia atau formulasi yang mampu mengurangi jumlah
mikroorganisme yang berkembang (viable) dalam suatu objek atau bidang
sehingga mencapai tingkat yang aman untuk (tujuan) penggunaan dan dapat
menjaga jumlah mikroorganisme viabel pada atau di bawah kadar yang aman pada
penggunaan/usia guna produk. Hal ini sangat penting pada sediaan farmasi
multiguna atau sediaan yang rentan menjadi media perkembangbiakan
mikroorganisme. Pengawet ditambahkan pada produksi obat-obatan sediaan
nonsteril, seperti sediaan oral, krim, gel, suppositoria, dan kapsul yang
mengandung cairan, dan juga untuk sedian steril, seperti tetes mata dan sediaan
injeksi dosis ganda (multipledose).
Salah satu pengawet yang sering digunakan adalah benzalkonium klorida
karena toxicitasnya rendah, tidak korosif dan memiliki rentang pH yang luas.
Selain itu, benzalkonium klorida sering digunakan untuk modifikasi formulasi
karena memiliki stabilitas kimia dan karakteristik antimikroba yang sangat
baik.Benzalkonium klorida tidak efektif terhadap beberapa bakteri, salah satunya
adalah Pseudomonasaeruginosa. Sehingga untuk meningkatkan efektivitas
benzalkonium klorida terhadap Pseudomonasaeruginosaperlu peningkatan
konsentrasi dan modifikasi pH karena aktivitas menghambat benzalkonium
klorida akan meningkat jika konsentrasi ditingkatkan dan dengan adanya
modifikasi pH. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efektivitas
benzalkonium klorida konsentrasi 0,025% b/v dengan pH 5 terhadap aktivitas
bakteri Pseudomonasaeruginosa.
Prosedur pertama yang dilakukan pada penelitian ini adalah identifikasi bahan
dan bakteri, sterilisasi alat dan bahan yang akan digunakan, sterilisasi ruang,
kontrol ruangan LAFC (Laminar Air FlowCabinet), pembuatan sediaan,
pembuatan media uji kontrol positif dan kontrol negatif, uji inaktivasi pengawet,
uji sterilitas, dan yang terakhir adalah uji efektivitas pengawet benzalkonium
klorida 0,025% b/v dengan pH 5. Pada uji efektivitas, terlebih dahulu dilakukan
yaitu membuat suspensi bakteri dengan cara swabbiakan koloni bakteri
menggunakan ose lalu encerkan dengan larutan NaCl 0,9% steril. Encerkan
suspensi tersebut hingga kekeruhan sesuai dengan standar McFarland yang
artinya dalam suspensi tersebut jumlah mikroba adalah 10 8cfu/ml. Kemudian
inokulasi sediaan yang dibuat dengan menggunakan suspensi mikroba sejumlah
50 µl pada masing-masing batch. Sediaan yang telah diinokulasikan disimpan di
suhu ruang. Setelah itu diambil 1 µL dengan menggunakan osespreaderdan
diratakan ke media agarpada hari ke 0, 7, 14, 21, dan 28, kemudian diinkubasi
pada suhu 370C selama 24 jam, dan dihitung jumlah bakterinya, dimana
perhitungan jumlah koloni mempunyai syarat yaitu 30-300 koloni dengan tujuan
agar mudah dihitung dan tentukan penurunan jumlah mikroba tersebut selama 28
hari pengujian. Sediaan yang digunakan dalam penelitian ini sebanyak 3 vial
dengan perlakuan yang sama. Jika media pada hari ke-0 dan hari ke-7 tidak
mengalami penurunan jumlah mikroba maka benzalkonium klorida dinyatakan
vii
viii
tidak efektif, sedangkan jika pada hari ke-0 sampai hari ke-7 mengalami
penurunan jumlah mikroba maka benzalkonium klorida memenuhi syarat uji
efektivitas.
Dari penelitian uji efektivitas benzalkonium klorida konsentrasi 0,025%
dengan pH 5 terhadap aktivitas bakteri Pseudomonasaeruginosayang dilakukan
menunjukkan adanya penurunan jumlah bakteri Pseudomonasaeruginosamulai
hari ke-0 sampai hari ke-28. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa benzalkonium
klorida konsentrasi 0,025% dengan pH 5 efektif digunakan sebagai pengawet
untuk menghambat aktivitas bakteri Pseudomonasaeruginosa.
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL SKRIPSI............................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN.............................................................................
ii
LEMBAR PENGUJIAN.................................................................................
iii
KATA PENGANTAR.....................................................................................
iv
RINGKASAN.................................................................................................
vii
ABSTRAK......................................................................................................
ix
ABSTRACT....................................................................................................
x
DAFTAR SINGKATAN................................................................................
xi
DAFTAR ISI...................................................................................................
xii
DAFTAR TABEL...........................................................................................
xvii
DAFTAR
xviii
GAMBAR......................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................
xix
BAB I PENDAHULUAN...............................................................................
1
1.1. Latar Belakang.....................................................................................1
1.2. Rumusan Masalah.................................................................................
3
1.3. Tujuan Penelitian..................................................................................
4
1.4. Manfaat Penelitian................................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA....................................................................
5
2.1. Tinjauan Tentang Pengawet..................................................................
5
2.1.1. Definisi Pengawet .........................................................................
5
2.1.2. Pemilihan Pengawet......................................................................
5
2.1.3. Kategori Pengawet........................................................................
6
2.2. Benzalkonium Klorida..........................................................................
8
2.2.1. Sifat Fisika Kimia.........................................................................
8
2.2.2. Aktivitas Antimikroba..................................................................
9
2.2.3. Toksisitas Pengawet .....................................................................
10
2.3. Tinjauan Tentang pH ............................................................................
11
2.3.1. Pengertian pH................................................................................
11
2.3.2. Tinjauan Tentang Hubungan pH dengan Bakteri..........................
11
2.3.3. Tinjauan Tentang Hubungan pH dengan Benzalkonium Klorida.
11
xii
xiii
2.4. Tinjauan Tentang Mikrobiologi............................................................
12
2.4.1. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan.......................
12
2.4.2. Sumber Kontaminasi Mikroorganisme........................................
14
2.5. Tinjauan Tentang Bakteri.....................................................................
16
2.5.1. Klasifikasi Pseudomonas aeruginosa ..........................................
16
2.5.2. Morfologi dan Identifikasi............................................................
16
2.5.3. Patogenesis...................................................................................
17
2.6. Tijauan Tentang Sterilisasi...................................................................
18
2.6.1. Definisi Sterilisasi.........................................................................
18
2.6.2. Tujuan Sterilisasi..........................................................................
18
2.6.3. Macam-macam Sterilisasi.............................................................
18
2.7. Tijauan Tentang Teknik Aseptik...........................................................
20
2.8. Tinjauan Uji Sterilitas............................................................................
23
2.8.1. Media untuk Uji Sterilisasi............................................................
23
2.8.2. Pengambilan Sampel Untuk Uji Sterilitas Media untuk Sterilisas
26
2.8.3. Metode Uji sterilisasi.....................................................................
26
2.8.4. Prosedur Umum Pelaksanaan Uji Sterilisasi.................................
27
2.8.5. Kontrol dalam Uji Sterilisasi.........................................................
29
2.8.6. Penafsiran Hasil Uji Sterilitas.......................................................
30
2.9. Tinjauan Uji Efektivitas Pengawet........................................................
31
2.9.1. Kategori Produk............................................................................
31
2.9.2. Uji Organisme...............................................................................
31
2.9.3. Media............................................................................................
32
2.9.4. Persiapan Inokulum......................................................................
32
2.9.5. Prosedur........................................................................................
32
2.9.6. Kriteria Untuk Efektivitas Antimikroba.......................................
34
2.10.Tinjauan Tentang Dapar......................................................................
35
2.10.1. Pengertian Dapar........................................................................
35
2.10.3. Tinjauan Tentang Dapar Asetat.................................................
36
2.11.Metode Perhitungan Mikroba.............................................................
37
BAB III KERANGKA KONSEPTUAL.......................................................
39
3.1. Uraian Kerangka Konseptual...............................................................
39
3.2. Skema Kerangka Konseptual..............................................................
41
BAB IV METODE PENELITIAN................................................................
42
xiv
4.1. Desain Penelitian..................................................................................
42
4.2. Lokasi Penelitian..................................................................................
42
4.3. Waktu Penelitian..................................................................................
42
4.4. Sterilisasi Ruang...................................................................................
42
4.5. Preparasi Alat dan Bahan.....................................................................
42
4.5.1. Alat...............................................................................................
42
4.5.2. Bahan............................................................................................
43
4.5.3. Prosedur Sterilisasi Alat................................................................
44
4.6. Preparasi Sediaan..................................................................................
44
4.6.1. Formulasi.......................................................................................
44
4.6.2. Prosedur Pembuatan Sediaan (Tanpa Bahan Aktif)......................
44
4.6.3. Prosedur Sterilisasi Sediaan (Ansel, 2005)..................................
45
4.7. Uji Inaktivasi Pengawet........................................................................
45
4.7.1. Penyiapan Unit Laminar air flow dan Memasukkan Semua
Bahan dan Alat..............................................................................
45
4.7.2. Kontrol Lingkungan di luar dan di dalam Laminar Air Flow
Cabinet (LAFC)...........................................................................
46
4.7.3. Kontrol Lingkungan Suhu dan Kelembaban di luar Laminar
Air Flow Cabinet (Lingkungan Penyimpanan Sampel)................
47
4.7.4. Penyiapan Media..........................................................................
47
4.7.5. Uji Sterilitas dan Fertilitas Media................................................
48
4.8. Inaktivasi Pengawet.............................................................................
48
4.8.1. Pengenceran Sampel....................................................................
48
4.8.2. Inokulasi Sampel..........................................................................
49
4.9. Uji Sterilitas.........................................................................................
49
4.10. Uji Efektivitas....................................................................................
50
4.10.1. Penyiapan Media.......................................................................
50
4.10.2. Pembuatan Suspensi Mikroba Uji.............................................
50
4.10.3. Tahapan Kerja...........................................................................
51
4.10.4. Penanaman Sampel...................................................................
51
4.10.6. Pengamatan dan Penafsiran Sampel Uji..................................
52
4.11. Skema Kerangka Operasional Metode Penelitian...........................
53
BAB V HASIL PENELITIAN...................................................................
54
5.1. Hasil Uji Kontrol Lingkungan Pada Laminar Air Flow Cabinet
xv
(LAFC)..............................................................................................
55
5.1.1. Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar
Air FlowCabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Pembuatan
Sediaan Tetes Mata....................................................................
55
5.1.2. Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar
Air FlowCabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Uji Inaktivasi
Pengawet....................................................................................
56
5.1.3. Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar
Air FlowCabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Uji Inaktivasi
Pengawet...................................................................................
57
5.2. Hasil Uji Fertilitas Media Tioglikolat Cair dan Kasamino (Kontrol
Positif) .............................................................................................
59
5.3. Hasil Uji Sterilitas Media Tioglikolat Cair dan Kasamino (Kontrol
Negatif) ...........................................................................................
59
5.4. Hasil Uji Inaktivasi Pengawet dengan Menggunakan Media
Tioglikolat Cair dan Kasamino........................................................
60
5.5. Hasil Uji Sterilitas Sediaan Tetes Mata dengan Menggunakan
MediaTioglikolat Cair dan Kasamino..............................................
61
5.6. Hasil Uji Efektivitas Benzalkonium Klorida Konsentrasi 0,025%
dengan pH 5 Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas aeruginosa.
5.6.1. Hasil Kontrol Lingkungan Uji Efektivitas Pengawet..............
62
62
5.6.2. Jumlah Awal Rata-rata Mikroba Uji dalam cfu (Colony
FormingUnits) per ml untuk Uji Efektivitas Pengawet.........
63
5.6.3. Jumlah Mikroba dalam cfu (Colony Forming Units) per ml
Pada UjiEfektivitas Pengawet.................................................
63
BAB VI PEMBAHASAN........................................................................
66
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN.................................................
71
7.1. Kesimpulan......................................................................................
71
7.2. Saran.................................................................................................
71
DAFTAR PUSTAKA................................................................................
72
LAMPIRAN..............................................................................................
75
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
II.1 Klasifikasi atau Grade Ruangan Steril (Lukas, 2006) ..........................
22
II.2 Perlengkapan dan Kandungan Kuman dari Manusia............................
22
II.3 Jumlah Minimum yang Digunakan untuk Tiap Media.........................26
II.4 Jumlah Minimum Bahan yang Diuji Sesuai dengan.............................
26
II.5. Jumlah Volume dan Media untuk Bahan Cair.....................................
28
II.6. Kategori Produk Berdasarkan Kompendia..........................................
31
II.7. Kondisi Inokulum dalam Kultur..........................................................
33
II.8. Kriteria Untuk Tes Mikroorganisme (Anonim, 2007) ........................
34
V.1 Hasil Uji Kontrol Lingkungan Laminar Air Flow Cabinet (LAFC)
Sebelum dan Selama Pembuatan Sediaan............................................
55
V.2 Hasil Uji Kontrol Lingkungan Laminar Air Flow Cabinet (LAFC)
Sebelum dan Selama Pembuatan Sediaan...........................................
57
V.3 Hasil Uji Kontrol Lingkungan Laminar Air Flow Cabinet (LAFC)
Sebelum dan Selama Pengujian Sterilitas...........................................
58
V.4 Hasil Uji Fertilitas Media Tioglikolat Cair dan Kasamino (Kontrol
Positif) ...............................................................................................
59
V.5 Hasil Uji Sterilitas Media Tioglikolat Cair dan Kasamino (Kontrol
Negatif) .............................................................................................
60
V.6 Hasil Uji Inaktivasi Pengawet Benzalkonium Klorida Menggunakan
Media Tioglikolat Cair dan Kasamino..............................................
60
V.7 Hasil Uji Sterilitas Sediaan Menggunakan Media Tioglikolat Cair
dan Kasamino...................................................................................
61
V.8 Hasil Kontrol Lingkungan Uji Efektivitas Pengawet dalam LAFC.
63
V.9 Jumlah Awal Rata-rata Mikroba Uji dalam cfu (Colony Forming
Units) per ml untuk Uji Efektivitas Pengawet...................................
63
V.10 Jumlah Mikroba dalam cfu (Colony Forming Units) per ml Pada
Uji Efektivitas Pengawet....................................................................
64
V.11 Persentase Rata-Rata dan Logaritma Penurunan Jumlah Mikroba
Pada Uji Efektivitas............................................................................
64
xvii
V.12 Rata-Rata Persentase dan Logaritma Penurunan Jumlah Mikroba
Pada Uji Efektivitas............................................................................
65
xviii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1. Struktur Kimia Benzalkonium Klorida..............................................
8
2.2. Pseudomonas aeruginosa pada nutrien agar......................................
17
2.3 Asam Asetat........................................................................................
36
2.4 Natrium Asetat....................................................................................
37
3.1 Skema kerangka konseptual...............................................................
41
4.1 Letak Media Agar dalam Unit Laminar Air Flow Cabinet Sebelum
Pengujian Sterilitas.............................................................................
46
4.2 Letak Media Agar dalam Unit Laminar Air Flow Cabinet Saat
Pengujian Sterilitas Berlangsung........................................................
46
4.3 Skema Kerangka Operasional.............................................................
53
xix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1.
Daftar Riwayat Hidup.......................................................................
75
2.
Surat Anti-Plagiasi............................................................................
76
3.
Sertifikat Bahan.................................................................................
77
4.
Sertifikat Bahan.................................................................................
79
5.
Sertifikat Bahan Benzalkonium Klorida............................................
80
6.
Sertifikat Bakteri Pseudomonas aeruginosa......................................
81
7.
Sertifikat Bakteri Bacillus subtilis.....................................................
82
8.
Sertifikat Bakteri Candida albicans..................................................
83
9.
Perhitungan Bahan Sedian Benzalkonium Klorida Konsentrasi
0,025% dengan pH 5..........................................................................
84
10. Foto Alat dan Bahan.........................................................................
86
11. Skema Tahapan Pembuatan Sediaan.................................................
88
12. Skema Kerja Uji Inaktivasi Pengawet...............................................
89
13. Skema Kerja Uji Sterilitas Sediaan....................................................
90
14. Skema Kerja Pembuatan Media Nutrient Agar..................................
91
15. Skema Uji Efektivitas Pengawet........................................................
92
16. Gambar Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar
AirFlow Cabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Pembuatan Sediaan.....94
17. Gambar Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar
Air Flow Cabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Uji Inaktivasi
Pengawet.............................................................................................. 96
18. Gambar Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar
Air Flow Cabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Pengujian Sterilitas.
98
19. Gambar Hasil Uji Kontrol Lingkungan Laminar Air Flow Cabinet
(LAFC) Selama Pengujian Efektivitas Pengawet Sediaan...................
100
20. Gambar Kontrol Jumlah Mikroba Standar 0,5 McFarland
(Pseudomonas aeruginosa).................................................................
101
21. Gambar Hasil Uji Fertilitas dan Sterilitas Media Tioglikolat Cair
dan Kasamino......................................................................................
102
22. Gambar Hasil Uji Inaktivasi Pengawet dengan Menggunakan Media
Kasamino............................................................................................
103
xx
23. Gambar Hasil Uji Inaktivasi Pengawet dengan Menggunakan Media
Tioglikolat Cair...................................................................................
104
24. Gambar Hasil Uji Sterilitas Sediaan dengan Menggunakan Media
Tioglikolat Cair dan Kasamino..........................................................
105
25. Gambar Hasil Uji Efektivitas Benzalkoium Klorida Konsentrasi 0,025%
b/v Dengan pH 5 (Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas
aeruginosa)......................................................................................
106
26. Gambar Hasil Uji Efektivitas Benzalkoium Klorida Konsentrasi 0,025%
b/v Dengan pH 5 (Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas
aeruginosa)......................................................................................
107
27. Gambar Hasil Uji Efektivitas Benzalkoium Klorida Konsentrasi 0,025%
b/v Dengan pH 5 (Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas
aeruginosa)......................................................................................
108
28. Gambar Hasil Uji Efektivitas Benzalkoium Klorida Konsentrasi 0,025%
b/v Dengan pH 5 (Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas
aeruginosa).......................................................................................
109
29. Gambar Hasil Uji Efektivitas Benzalkoium Klorida Konsentrasi 0,025%
b/v Dengan pH 5 (Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas
aeruginosa).......................................................................................
110
30. Perhitungan Persentase dan Logaritma Penurunan Jumlah Bakteri..
111
DAFTAR PUSTAKA
Agoes, Goeswin. 2009. Pengembangan Sediaan Farmasi. Edisi Revisi dan
Perluasan. Bandung : Penerbit ITB
Agoes, Goeswin. 2009. Sediaan Farmasi Steril.Bandung : Penerbit ITB
Ansel, Howard C., 2008. Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi Edisi Keempat.
Jakarta : Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press).
Anonim. 2007. United State Pharmacopoeia, Edisi 30. Rockville :
USPConvention, Inc.
Anonim. 2015. Pseudomonasaeruginosa. https://id.wikipedia.org/wiki/. Diakses
pada tanggal 23 September 2015
AyselUgur, OzgurCeylan, andBelmaAslim. 2012. Characterization of
Pseudomonasspp. Krom Seawater of The Southwest Coast of Turkey.
Turkey : J. Biol. Environ. SCI
Badan Pengawas Obat dan Makanan. 2006. Pedoman Cara Pembuatan Obat
Yang Baik. Jakarta : Badan POM.
Bore,
Erland.,
etal.
2007.
AdaptedTolerancetoBenzalkoniumChlorideinEscheriachia coli K-12
StudiedbyTranscriptomeandProteomeAnalyses. France : Microbiology.
Cooper, J. W., 1975, Dispensing for Pharmaceutical Students, twelfth Ed.10,
pitmanmedicalPublishingco. ltd, London
CVUA Stuttgart, Schaflandstr. 2012. QuaternaryAmmoniumCompounds
(QAC). Germany : Europa Union ReferenceLaboratory for Residues of
Pesticides.
Denyer, SP. And Baird, R.M., 2007. GuideMicrobiological Control In
Pharmaceuticalsand Medical Devices, 2th ed., BocaRaton CRC Press,
Taylor & Francis Group.
Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 1995. Farmakope Indonesia. Edisi
keempat. Jakarta : Departemen Kesehatan Republik Indonesia.
Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 2009. Farmakope Indonesia. Edisi
kelima. Jakarta : Departemen Kesehatan Republik Indonesia.
Dosunmu, etal. 2015. Silver-coatedCarbonNanotubesDownregulate The
Expression
of
PseudomonasaeruginosaVirulenceGenes:
a
PotentialMechanism for TheirAntimicrobialEffect. USA : International
Journal of Nanomedicine.
Elder, David., Crowley, Patrick., 2012. AntimicrobialPreservativePart Two:
Choosing a Preservative. UK : American Pharmaceutical Review.
Fischetti, A.V., R.P. Novick, J.J. Ferreti, D.A. Portnoy, andJ.I. Rood. 2000. Gram
Positif. Washington DC: ASM Press.
72
73
Gillespie, Stephen dan Kathleen Bamford. 2008. At A Glance Mikrobiologi
Medis dan Infeksi. Edisi ketiga. Jakarta : Penerbit Erlangga.
Hunter, P.R. 1993. The microbiology of bottled natural mineral waters. United
Kingdom : Journal of AppliedBacteriology
Jawetz, Melnick, &Adelberg’s. 2001. Mikrobiologi Kedokteran. Edisi dua
puluh dua. Jakarta : Penerbit Salemba Medika.
Jawetz, Melnick, &Adelberg’s. 2007. Medical MicrobiologyTwentyFourth Ed.
USA : The McGraw-HillCompanies, Inc.
Kimata,etal.
Pseudomonasaeruginosaisolatedfrommarineenvironmentsin
Bay.Japan : Ocean Research Institute.
2004.
Tokyo
Kumar, Surinder. 2012. Textbook of Microbiology. New Delhi : Jaypee Brothers
Medical Publishers.
Martin, A.N., Swarbrick, J., dan Cammarata, A. 1983. Farmasi Fisik. Edisi III.
Jakarta : UI-Press.
McDonnell, Gerald. And Russell, Denver., 1999. Antiseptics dan Disinfectants:
Activity,
Action,
andResistance.United
Kingdom
:
ClinicalMicrobiologyReview.
Mesaros,
etal.
2007.
resistanceandtherapeuticoptionsattheturn
Belgium
:
European
ClinicalMicrobiologyandInfectiousDiseases
Pseudomonasaeruginosa:
of
thenewmillennium.
Society
of
Patrick J. Crowley& David P. Elder, 2012.AntimicrobialPreservativesPart One
: Choosing a Preservative System. American
Pelczar, Michael dan E.C.S.Chan. (1986). Dasar-Dasar Mikrobiologi. Cetakan I.
Jakarta:UI-Press. Hal. 101.
PratiwiSyivia T., 2008. Mikrobiologi Farmasi. Jakarta : Erlangga.
Prescott, L.M., J.P. Harley, andD.A. Klein. 2003. Microbiology. 5 ed. New York
: McGraw Hill.
Rangkuti.D. 1994. Penuntun Penelitian Mikrobiologi. Padang : Sekolah
Menengah Analis Kimia
Remington, J. P. 2005. Remington’s Pharmaceutical The Science
andPracticeinPharmacy 21stEdition. Pennsylvania : Lippincott Williams
& Wilkins.
Rowe, C Raymond, dkk. 2009. Handbook of Pharmaceutical Excipients. Edisi
keenam. London : Pharmacetical Press.
Ryan, K.J., J.J. Champoux, S. Falkow, J.J. Plonde, W.L. Drew, F.C. Neidhardt,
andC.G.
Roy.
1994.
Medical
74
MicrobiologyAnIntroductiontoInfectiousDiseases. 3rd ed. Connecticut:
Appleton&Lange
Siswandono dan Soekarjo, Bambang. 2011. Kimia Medisinal. Surabaya :
Airlangga University.
Solveig, Langsurd. 2007. AdaptedTolerenceToBenzalkoniumChloride In
Eschericia Coli K-12 StudiedByTranscriptomeandProteomeAnalysis.
Great BritainPrinted.
Stefanus Lukas. 2006. Formulasi Steril. Yogyakarta : Penerbit ANDI
Suriani, Sanita., Soemarno, Suharjono. 2013. Pengaruh Suhu dan pH terhadap
Laju Pertumbuhan Lima Isolat Bakteri Anggota Genus Pseudomonas
yang diisolasi dari Ekosistem Sungai Tercemar Deterjen di sekitar
Kampus UniveristasBrawijaya. Indonesia : Universitas Brawijaya.
Syukri., 1999. Kimia Dasar 2. Bandung : Penerbit ITB.
Vogel. 1985. Buku Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro.
Edisi Kelima. Bagian I. PT Kalman Pustaka : Jakarta.
Voigt, R. 1995. Buku Ajar Teknologi Farmasi. Edisi kelima. Yogyakarta :
Gadjah Mada University Press.
Volk, W. A. dan M. F. Wheeler. 1993. Mikrobiologi Dasar, Erlangga, Jakarta
Waluyo. L. 2007. Mikrobiologi Umum. UMM Press. Malang
Zabrzewska, Beata., etal. 2014. Development Studies On Determination of
PreservativesDecomposition Products.Poland : Polish Pharmaceutical
Society.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pengawet adalah substansi kimia yang berguna untuk melindungi produksi
makanan, stimulan, produksi obat-obatan, dan kosmetik untuk melawan perubahan
berbahaya yang di sebabkan oleh mikroorganisme. Pengawet ditambahkan pada
produksi obat-obatan steril, seperti tetes mata dan sediaan injeksi dosis ganda, dan
juga untuk sediaan nonsteril, seperti sediaan oral, krim, gel, suppositoria, dan
kapsul yang mengandung cairan (Zabrzewska., et al., 2014).
Menurut Ansel (1989), pengawet diperkirakan mengganggu pertumbuhan,
pelipatgandaan, dan metabolisme bakteri dengan beberapa mekanisme seperti
modifikasi permeabilitas membran, denaturasi enzim atau protein-protein sel lain,
oksidasi dari konstituen sel, dan hidrolisis. Salah satu faktor penting dalam
pertumbuhan bakteri adalah nilai pH. Bakteri memerlukan suatu pH optimum (6,5
– 7,5) untuk tumbuh optimal. Nilai pH minimum dan maksimum untuk
pertumbuhan bakteri kebanyakan spesies bakteri adalah 4 dan 9. Pengaruh pH
terhadap pertumbuhan bakteri ini berkaitan dengan aktivitas enzim. Enzim ini
dibutuhkan oleh beberapa bakteri untuk mengkatalisis reaksi-reaksi yang
berhubungan dengan pertumbuhan bakteri. Apabila pH dalam suatu medium atau
lingkungan tidak optimal maka akan mengganggu kerja enzim-enzim tersebut dan
akhirnya mengganggu pertumbuhan bakteri itu sendiri (Pelczar dan Chan, 1986).
Perubahan kondisi lingkungan akan memengaruhi pertumbuhan dan kehidupan
bakteri awal, sehingga bakteri yang tidak mampu beradaptasi pada kondisi tersebut
akan mengalami kematian karena kondisi lingkungan yang tidak mendukung proses
metabolisme bakteri tersebut (Supriatin, 2008).
Benzalkonium klorida merupakan salah satu contoh dari pengawet
antimikrobial. Benzalkonium klorida merupakan senyawa amonium kuarterner
yang panjang alkilnya dapat dimodifikasi (CVUA Stuttgart, Schaflandstr., 2012)
dan efektivitasnya berhubungan dengan panjang rantai alkil (Elder & Crowley,
2012). Aktivitas antibakterinya juga tergantung pada ukuran dan panjang rantai
nonpolar yang terikat pada atom N, makin panjang rantai nonpolar maka aktivitas
senyawa makin meningkat (Siswandono dan Soekarjo, 2011). Benzalkonium
1
2
klorida sebagai senyawa amonium kuarterner ketika bekerja sebagai antibakteri hal
pertama yang dilakukan untuk menghambat kinerja bakteri adalah adsorpsi dan
penetrasi agen ke dalam dinding sel, kemudian terjadi reaksi dengan membran
sitoplasma (lipid atau protein), kemudian membran mulai rusak, bahan-bahan yang
berada di dalam sel mengalami kebocoran, degradasi protein dan asam nukleat, dan
dinding lisis yang disebabkan oleh enzim autolisis (McDonnell dan Russel, 1999).
Aktivitas daya hambat benzalkonium klorida meningkat dengan pH, ia
memiliki range aktivitas antimikrobanya pada pH 4 – 10 (Rowe, et al., 2009).
Perubahan pH juga berpengaruh terhadap kereaktifan gugus asam atau basa pada
permukaan sel atau dalam sel mikroorganisme. Dengan meningkatnya pH atau
bertambah basa media, kadar anion sel akan bertambah besar sehingga
meningkatkan aktivitas obat yang bersifat kation aktif. Benzalkonium klorida
merupakan antibakteri yang bersifat basa lemah, dengan meningkatnya pH, sifat
ionisasi bertambah kecil, bentuk tak terionisasinya semakin besar, sehingga jumlah
obat yang menembus membran biologis bertambah besar pula (Siswandono dan
Soekarjo, 2011).
Pada sediaan optalmik, benzalkonium klorida merupakan salah satu pengawet
yang penggunaannya luas, pada konsentrasi 0,01% - 0,02% w/v. Pada sediaan
nasal, dan telinga konsentrasinya berkisar 0,002 – 0,02% w/v. Benzalkonium
klorida 0,01% juga digunakan sebagai pengawet untuk sediaan parenteral volume
kecil. Larutan benzalkonium klorida mempunyai range aktivitas antibakteri yang
lebar, khususnya terhadap bakteri gram positif. Benzalkonium klorida mempunyai
sifat higroskopis dan mungkin juga dapat dipengaruhi oleh cahaya, air dan logam
(Pelczar, 1996). Benzalkonium klorida kurang efektif melawan beberapa bakteri,
seperti
golongan
Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberkulosis,
Trichophyton interdigitale, and T. rubrum. Meskipun begitu, hal itu dapat diatasi
dengan kombinasi dengan disodium edetate (0,01 – 0,1% w/v), benzil alkohol,
feniletanol, atau fenilpropanol, sehingga aktivitas Benzalkonium klorida dalam
melawan Pseudomonas aeruginosa akan meningkat (Rowe., et al., 2009).
Pseudomonas aeruginosa merupakan patogen nosokomial yang paling utama
(Mesaros., et al., 2007). Pseudomonas aeruginosa merupakan bakteri aerobik,
nonfermentatif, gram negatif basil nonspora, ia adalah jenis dari spesies
3
Pseudomonas yang paling sering menyebabkan penyakit pada manusia (Kumar,
2012), yaitu ia dapat menyebabkan 16% dari infeksi nosokomial pneumonia, 12%
dari infeksi saluran kemih yang didapatkan di rumah sakit, dan 8% dari infeksi luka
setelah pembedaan. Angka kematian pasien yang disebabkan oleh Pseudomonas
aeruginosa berkisar dari 33% hingga 61%, dan bakterimia yang berhubungan
dengan patogen ini terlibat dalam 50% kematian dari pasien yang terjangkit HIV.
Begitu pula, pasien dengan kista pada saluran napas, berkontribusi pada angka
morbiditas dan mortalitas pada penyakit ini (Dosumnmu., et al., 2015). Bakteri
anggota Genus Pseudomonas umumnya tumbuh pada suhu optimal yaitu 37 – 40oC
(Suriani, et al., 2013), sedangkan Pseudomonas aeruginosa tumbuh dengan baik
pada suhu 37 – 42oC (Jawetz., et al., 2004). Menurut Kumar, pH optimum
Pseudomonas aeruginosa untuk tumbuh adalah 7,4 – 7,6.
Pada uraian diatas maka peneliti ingin melakukan modifikasi dengan
meningkatkan konsentrasi benzalkonium klorida yaitu 0,025% karena menurut
Handbook of Pharmaceutical Excepient, 6th Edition selama konsentrasinya tidak
melebihi 0,03% masih bisa dikatakan aman dan apabila melebihi 0,03%
memerlukan perhatian khusus. Benzalkonium klorida akan dibuat dalam suasana
pH 5 karena Pseudomonas aeruginosa merupakan bakteri tidak tahan asam dan
untuk tumbuh ia membutuhkan pH 7,4 – 7,6 (Kumar, 2012), sehingga dengan pH
5 sudah tidak mendukung lingkungan yang baik untuk Pseudomonas aeruginosa.
Apabila pH pada benzalkonium klorida ditingkatkan akan meningkatkan aktivitas
antibakteri benzalkonium klorida, karena jumlah bentuk yang tak terionisasi
semakin besar (Siswandono dan Soekarjo, 2011), begitu juga sebaliknya.
Sehingga pada uraian diatas perlu dilakukan penelitian tentang “Uji
Efektivitas Benzalkonium Klorida Konsentrasi 0,025% Terhadap Aktivitas Bakteri
Pseudomonas aeruginosa dengan pH 5”
1.2. Rumusan Masalah
Bagaimana efektivitas benzalkonium klorida konsentrasi 0,025% terhadap
aktivitas bakteri Pseudomonas aeruginosa dengan pH 5?
4
1.3. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
Untuk menetapkan bagaimana efektivitas benzalkonium klorida konsentrasi
0,025% terhadap aktivitas bakteri Pseudomonas aeruginosa dengan pH 5.
1.4. Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini, diharapkan dapat digunakan sebagai bahan referensi
ilmiah bagi mahasiswa dalam melakukan penelitian selanjutnya. Selain itu,
penelitian ini juga bisa digunakan sebagai informasi dalam pengembangan
formulasi dengan menggunakan pengawet benzalkonium klorida.
5
ATIKAH NADHIFAH FAHMI
UJI EFEKTIVITAS BENZALKONIUM KLORIDA
KONSENTRASI 0,025% b/v DENGAN pH5
(Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonasaeruginosa)
PROGRAM STUDI FARMASI
FAKULTAS ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016
i
ii
iii
iv
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmanirrohiim.
Segala puji hanya bagi Allah SWT yang telah memberikan anugerah dan
hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “UJI
EFEKTIVITAS BENZALKONIUM KLORIDA KONSENTRASI 0,025%
b/v DENGAN pH 5
(Terhadap Bakteri Pseudomonasaeruginosa)” untuk
memenuhi salah satu persyaratan akademik dalam menyelesaikan Program
Sarjana
Farmasi
Fakultas
Ilmu
Kesehatan
Universitas
Muhammadiyah
MalangDengan selesainya skripsi ini, penulis berterima kasih kepada :
1. Drs. Sugiyartono, MS, selaku dosen pembimbing I yang telah
mengupayakan ilmu, waktu, dan tenaganya untuk membimbing saya
dengan segala ketulusannya sehingga dapat menyelesaikan penyusunan
tugas akhir ini
2. Arina Swastika M., S.Farm., Apt, selaku dosen pembimbing II yang telah
begitu sabar dan tulus memberikan bimbingan hingga naskah skipsi ini
bisa terselesaikan dengan baik.
3. Drs. H. Achmad Inoni, Apt dan Dian Ermawati, M.Farm., Apt, selaku Tim
Penguji yang memberikan saran, masukan dan kritik yang telah
membangun terhadap skripsi yang telah saya kerjakan.
4. YoyokBekti P, M.Kep, Sp.Kom, selaku Dekan Fakultas Ilmu Kesehatan
Universitas Muhammadiyah Malang
5. NailisSyifa’ S.Farm., Apt., MSc. selaku Ketua Program Studi Farmasi
Universitas Muhammadiyah Malang
6. Dian Ermawati, M.Farm., Apt selaku dosen wali yang sudah memberikan
bantuan moril, arahan, dan bimbingan kepada saya selama menjalani studi.
7. Laboran Laboratorium Teknologi Sediaan Steril dan Laboratorium
Biomedik: Mbak Susi, Mas Ferdi, dan Pak Joko yang selalu membantu
saya.
8. Abi saya Ir. Achmad Fahmi Thanthawi dan mama saya Umi Salamah
Fahmi yang sudah menjadi orang tua terbaik. Terimakasih untuk selalu
mendukung, memberikan nasehat, memberikan dorongan, mendoakan
v
setiap saat dan setiap waktu. Terimakasih untuk segalanya, seribu kata
tidak pernah cukup untuk mengucapkan terimakasih kepada kalian.
9. Mas saya Ali Fahmi Bachtiar dan Adik saya ‘Iffa Nabila Fahmi yang
selalu mendukung saya dan menghibur setiap saat. Terimakasih telah
menjadi saudara terhebat yang saling membantu satu sama lain. Saya
sayang kalian.
10. Kayk, neneng, mbah umi, (alm) mbah abi, serta keluarga besar dari mama
dan abi tanpa terkecuali. Terimakasih sudah memberikan kebersamaan
keluarga yang begitu hangat. Kalian adalah sebaik-baiknya tempat
kembali saat lelah.
11. Sahabat-sahabat terbaik Nabila, Anita Silvia Arief, dan Muthmainnah
yang selalu ada, selalu memahami, selalu menerima, dan selalu
mendengarkan segala keluh kesah saya, serta mendukung segala hal yang
saya lakukan. Terimakasih sudah menjadi sahabat-sahabat yang tulus dan
gila.
12. Sahabat-sahabat skripsi steril, teman seperjuangan Nabila, Nadia, Nada,
Athirah, Niken, Agung, dan Yudha yang selalu membantu sampai skripsi
ini selesai. Terimakasih atas kerjasamanya yang begitu kompak,
kegilaannya sehingga membuat saya selalu nyaman, dan segala hal
bersama kalian selalu menyenangkan.
13. Sahabat-sahabat saya sejak di MAN 3 MALANG Nabila, Yala, Ciripa,
Usa, dan Aisy yang selalu memahami saya karena waktu untuk bertemu
semakin sempit. Terimakasih pengertiannya.
14. Teman-teman gila di kampus, Nabila, Mumut, Arisa, Ratna, Rike, Nehar,
Bima, Tri, Ahya, Agung Tri, Brawi, Puyuk, dan lain-lain. Terimakasih
sudah menjadi teman-teman yang gila dan baik hati, senang bisa bersama
kalian.
15. Muhammad Riduan, Iwang, dan Mas Aris terimakasih telah meluangkan
waktunya dengan mengantarkan ke Surabaya hingga selamat untuk
membantu tim skripsi steril.
16. Kakak-kakak skripsi steril 2011, terima kasih karena tidak bosan
menjawab segala pertanyaan terkait skripsi ini.
iv
RINGKASAN
Pengawet adalah agen kimia atau formulasi yang mampu mengurangi jumlah
mikroorganisme yang berkembang (viable) dalam suatu objek atau bidang
sehingga mencapai tingkat yang aman untuk (tujuan) penggunaan dan dapat
menjaga jumlah mikroorganisme viabel pada atau di bawah kadar yang aman pada
penggunaan/usia guna produk. Hal ini sangat penting pada sediaan farmasi
multiguna atau sediaan yang rentan menjadi media perkembangbiakan
mikroorganisme. Pengawet ditambahkan pada produksi obat-obatan sediaan
nonsteril, seperti sediaan oral, krim, gel, suppositoria, dan kapsul yang
mengandung cairan, dan juga untuk sedian steril, seperti tetes mata dan sediaan
injeksi dosis ganda (multipledose).
Salah satu pengawet yang sering digunakan adalah benzalkonium klorida
karena toxicitasnya rendah, tidak korosif dan memiliki rentang pH yang luas.
Selain itu, benzalkonium klorida sering digunakan untuk modifikasi formulasi
karena memiliki stabilitas kimia dan karakteristik antimikroba yang sangat
baik.Benzalkonium klorida tidak efektif terhadap beberapa bakteri, salah satunya
adalah Pseudomonasaeruginosa. Sehingga untuk meningkatkan efektivitas
benzalkonium klorida terhadap Pseudomonasaeruginosaperlu peningkatan
konsentrasi dan modifikasi pH karena aktivitas menghambat benzalkonium
klorida akan meningkat jika konsentrasi ditingkatkan dan dengan adanya
modifikasi pH. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efektivitas
benzalkonium klorida konsentrasi 0,025% b/v dengan pH 5 terhadap aktivitas
bakteri Pseudomonasaeruginosa.
Prosedur pertama yang dilakukan pada penelitian ini adalah identifikasi bahan
dan bakteri, sterilisasi alat dan bahan yang akan digunakan, sterilisasi ruang,
kontrol ruangan LAFC (Laminar Air FlowCabinet), pembuatan sediaan,
pembuatan media uji kontrol positif dan kontrol negatif, uji inaktivasi pengawet,
uji sterilitas, dan yang terakhir adalah uji efektivitas pengawet benzalkonium
klorida 0,025% b/v dengan pH 5. Pada uji efektivitas, terlebih dahulu dilakukan
yaitu membuat suspensi bakteri dengan cara swabbiakan koloni bakteri
menggunakan ose lalu encerkan dengan larutan NaCl 0,9% steril. Encerkan
suspensi tersebut hingga kekeruhan sesuai dengan standar McFarland yang
artinya dalam suspensi tersebut jumlah mikroba adalah 10 8cfu/ml. Kemudian
inokulasi sediaan yang dibuat dengan menggunakan suspensi mikroba sejumlah
50 µl pada masing-masing batch. Sediaan yang telah diinokulasikan disimpan di
suhu ruang. Setelah itu diambil 1 µL dengan menggunakan osespreaderdan
diratakan ke media agarpada hari ke 0, 7, 14, 21, dan 28, kemudian diinkubasi
pada suhu 370C selama 24 jam, dan dihitung jumlah bakterinya, dimana
perhitungan jumlah koloni mempunyai syarat yaitu 30-300 koloni dengan tujuan
agar mudah dihitung dan tentukan penurunan jumlah mikroba tersebut selama 28
hari pengujian. Sediaan yang digunakan dalam penelitian ini sebanyak 3 vial
dengan perlakuan yang sama. Jika media pada hari ke-0 dan hari ke-7 tidak
mengalami penurunan jumlah mikroba maka benzalkonium klorida dinyatakan
vii
viii
tidak efektif, sedangkan jika pada hari ke-0 sampai hari ke-7 mengalami
penurunan jumlah mikroba maka benzalkonium klorida memenuhi syarat uji
efektivitas.
Dari penelitian uji efektivitas benzalkonium klorida konsentrasi 0,025%
dengan pH 5 terhadap aktivitas bakteri Pseudomonasaeruginosayang dilakukan
menunjukkan adanya penurunan jumlah bakteri Pseudomonasaeruginosamulai
hari ke-0 sampai hari ke-28. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa benzalkonium
klorida konsentrasi 0,025% dengan pH 5 efektif digunakan sebagai pengawet
untuk menghambat aktivitas bakteri Pseudomonasaeruginosa.
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL SKRIPSI............................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN.............................................................................
ii
LEMBAR PENGUJIAN.................................................................................
iii
KATA PENGANTAR.....................................................................................
iv
RINGKASAN.................................................................................................
vii
ABSTRAK......................................................................................................
ix
ABSTRACT....................................................................................................
x
DAFTAR SINGKATAN................................................................................
xi
DAFTAR ISI...................................................................................................
xii
DAFTAR TABEL...........................................................................................
xvii
DAFTAR
xviii
GAMBAR......................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................
xix
BAB I PENDAHULUAN...............................................................................
1
1.1. Latar Belakang.....................................................................................1
1.2. Rumusan Masalah.................................................................................
3
1.3. Tujuan Penelitian..................................................................................
4
1.4. Manfaat Penelitian................................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA....................................................................
5
2.1. Tinjauan Tentang Pengawet..................................................................
5
2.1.1. Definisi Pengawet .........................................................................
5
2.1.2. Pemilihan Pengawet......................................................................
5
2.1.3. Kategori Pengawet........................................................................
6
2.2. Benzalkonium Klorida..........................................................................
8
2.2.1. Sifat Fisika Kimia.........................................................................
8
2.2.2. Aktivitas Antimikroba..................................................................
9
2.2.3. Toksisitas Pengawet .....................................................................
10
2.3. Tinjauan Tentang pH ............................................................................
11
2.3.1. Pengertian pH................................................................................
11
2.3.2. Tinjauan Tentang Hubungan pH dengan Bakteri..........................
11
2.3.3. Tinjauan Tentang Hubungan pH dengan Benzalkonium Klorida.
11
xii
xiii
2.4. Tinjauan Tentang Mikrobiologi............................................................
12
2.4.1. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan.......................
12
2.4.2. Sumber Kontaminasi Mikroorganisme........................................
14
2.5. Tinjauan Tentang Bakteri.....................................................................
16
2.5.1. Klasifikasi Pseudomonas aeruginosa ..........................................
16
2.5.2. Morfologi dan Identifikasi............................................................
16
2.5.3. Patogenesis...................................................................................
17
2.6. Tijauan Tentang Sterilisasi...................................................................
18
2.6.1. Definisi Sterilisasi.........................................................................
18
2.6.2. Tujuan Sterilisasi..........................................................................
18
2.6.3. Macam-macam Sterilisasi.............................................................
18
2.7. Tijauan Tentang Teknik Aseptik...........................................................
20
2.8. Tinjauan Uji Sterilitas............................................................................
23
2.8.1. Media untuk Uji Sterilisasi............................................................
23
2.8.2. Pengambilan Sampel Untuk Uji Sterilitas Media untuk Sterilisas
26
2.8.3. Metode Uji sterilisasi.....................................................................
26
2.8.4. Prosedur Umum Pelaksanaan Uji Sterilisasi.................................
27
2.8.5. Kontrol dalam Uji Sterilisasi.........................................................
29
2.8.6. Penafsiran Hasil Uji Sterilitas.......................................................
30
2.9. Tinjauan Uji Efektivitas Pengawet........................................................
31
2.9.1. Kategori Produk............................................................................
31
2.9.2. Uji Organisme...............................................................................
31
2.9.3. Media............................................................................................
32
2.9.4. Persiapan Inokulum......................................................................
32
2.9.5. Prosedur........................................................................................
32
2.9.6. Kriteria Untuk Efektivitas Antimikroba.......................................
34
2.10.Tinjauan Tentang Dapar......................................................................
35
2.10.1. Pengertian Dapar........................................................................
35
2.10.3. Tinjauan Tentang Dapar Asetat.................................................
36
2.11.Metode Perhitungan Mikroba.............................................................
37
BAB III KERANGKA KONSEPTUAL.......................................................
39
3.1. Uraian Kerangka Konseptual...............................................................
39
3.2. Skema Kerangka Konseptual..............................................................
41
BAB IV METODE PENELITIAN................................................................
42
xiv
4.1. Desain Penelitian..................................................................................
42
4.2. Lokasi Penelitian..................................................................................
42
4.3. Waktu Penelitian..................................................................................
42
4.4. Sterilisasi Ruang...................................................................................
42
4.5. Preparasi Alat dan Bahan.....................................................................
42
4.5.1. Alat...............................................................................................
42
4.5.2. Bahan............................................................................................
43
4.5.3. Prosedur Sterilisasi Alat................................................................
44
4.6. Preparasi Sediaan..................................................................................
44
4.6.1. Formulasi.......................................................................................
44
4.6.2. Prosedur Pembuatan Sediaan (Tanpa Bahan Aktif)......................
44
4.6.3. Prosedur Sterilisasi Sediaan (Ansel, 2005)..................................
45
4.7. Uji Inaktivasi Pengawet........................................................................
45
4.7.1. Penyiapan Unit Laminar air flow dan Memasukkan Semua
Bahan dan Alat..............................................................................
45
4.7.2. Kontrol Lingkungan di luar dan di dalam Laminar Air Flow
Cabinet (LAFC)...........................................................................
46
4.7.3. Kontrol Lingkungan Suhu dan Kelembaban di luar Laminar
Air Flow Cabinet (Lingkungan Penyimpanan Sampel)................
47
4.7.4. Penyiapan Media..........................................................................
47
4.7.5. Uji Sterilitas dan Fertilitas Media................................................
48
4.8. Inaktivasi Pengawet.............................................................................
48
4.8.1. Pengenceran Sampel....................................................................
48
4.8.2. Inokulasi Sampel..........................................................................
49
4.9. Uji Sterilitas.........................................................................................
49
4.10. Uji Efektivitas....................................................................................
50
4.10.1. Penyiapan Media.......................................................................
50
4.10.2. Pembuatan Suspensi Mikroba Uji.............................................
50
4.10.3. Tahapan Kerja...........................................................................
51
4.10.4. Penanaman Sampel...................................................................
51
4.10.6. Pengamatan dan Penafsiran Sampel Uji..................................
52
4.11. Skema Kerangka Operasional Metode Penelitian...........................
53
BAB V HASIL PENELITIAN...................................................................
54
5.1. Hasil Uji Kontrol Lingkungan Pada Laminar Air Flow Cabinet
xv
(LAFC)..............................................................................................
55
5.1.1. Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar
Air FlowCabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Pembuatan
Sediaan Tetes Mata....................................................................
55
5.1.2. Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar
Air FlowCabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Uji Inaktivasi
Pengawet....................................................................................
56
5.1.3. Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar
Air FlowCabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Uji Inaktivasi
Pengawet...................................................................................
57
5.2. Hasil Uji Fertilitas Media Tioglikolat Cair dan Kasamino (Kontrol
Positif) .............................................................................................
59
5.3. Hasil Uji Sterilitas Media Tioglikolat Cair dan Kasamino (Kontrol
Negatif) ...........................................................................................
59
5.4. Hasil Uji Inaktivasi Pengawet dengan Menggunakan Media
Tioglikolat Cair dan Kasamino........................................................
60
5.5. Hasil Uji Sterilitas Sediaan Tetes Mata dengan Menggunakan
MediaTioglikolat Cair dan Kasamino..............................................
61
5.6. Hasil Uji Efektivitas Benzalkonium Klorida Konsentrasi 0,025%
dengan pH 5 Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas aeruginosa.
5.6.1. Hasil Kontrol Lingkungan Uji Efektivitas Pengawet..............
62
62
5.6.2. Jumlah Awal Rata-rata Mikroba Uji dalam cfu (Colony
FormingUnits) per ml untuk Uji Efektivitas Pengawet.........
63
5.6.3. Jumlah Mikroba dalam cfu (Colony Forming Units) per ml
Pada UjiEfektivitas Pengawet.................................................
63
BAB VI PEMBAHASAN........................................................................
66
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN.................................................
71
7.1. Kesimpulan......................................................................................
71
7.2. Saran.................................................................................................
71
DAFTAR PUSTAKA................................................................................
72
LAMPIRAN..............................................................................................
75
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
II.1 Klasifikasi atau Grade Ruangan Steril (Lukas, 2006) ..........................
22
II.2 Perlengkapan dan Kandungan Kuman dari Manusia............................
22
II.3 Jumlah Minimum yang Digunakan untuk Tiap Media.........................26
II.4 Jumlah Minimum Bahan yang Diuji Sesuai dengan.............................
26
II.5. Jumlah Volume dan Media untuk Bahan Cair.....................................
28
II.6. Kategori Produk Berdasarkan Kompendia..........................................
31
II.7. Kondisi Inokulum dalam Kultur..........................................................
33
II.8. Kriteria Untuk Tes Mikroorganisme (Anonim, 2007) ........................
34
V.1 Hasil Uji Kontrol Lingkungan Laminar Air Flow Cabinet (LAFC)
Sebelum dan Selama Pembuatan Sediaan............................................
55
V.2 Hasil Uji Kontrol Lingkungan Laminar Air Flow Cabinet (LAFC)
Sebelum dan Selama Pembuatan Sediaan...........................................
57
V.3 Hasil Uji Kontrol Lingkungan Laminar Air Flow Cabinet (LAFC)
Sebelum dan Selama Pengujian Sterilitas...........................................
58
V.4 Hasil Uji Fertilitas Media Tioglikolat Cair dan Kasamino (Kontrol
Positif) ...............................................................................................
59
V.5 Hasil Uji Sterilitas Media Tioglikolat Cair dan Kasamino (Kontrol
Negatif) .............................................................................................
60
V.6 Hasil Uji Inaktivasi Pengawet Benzalkonium Klorida Menggunakan
Media Tioglikolat Cair dan Kasamino..............................................
60
V.7 Hasil Uji Sterilitas Sediaan Menggunakan Media Tioglikolat Cair
dan Kasamino...................................................................................
61
V.8 Hasil Kontrol Lingkungan Uji Efektivitas Pengawet dalam LAFC.
63
V.9 Jumlah Awal Rata-rata Mikroba Uji dalam cfu (Colony Forming
Units) per ml untuk Uji Efektivitas Pengawet...................................
63
V.10 Jumlah Mikroba dalam cfu (Colony Forming Units) per ml Pada
Uji Efektivitas Pengawet....................................................................
64
V.11 Persentase Rata-Rata dan Logaritma Penurunan Jumlah Mikroba
Pada Uji Efektivitas............................................................................
64
xvii
V.12 Rata-Rata Persentase dan Logaritma Penurunan Jumlah Mikroba
Pada Uji Efektivitas............................................................................
65
xviii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1. Struktur Kimia Benzalkonium Klorida..............................................
8
2.2. Pseudomonas aeruginosa pada nutrien agar......................................
17
2.3 Asam Asetat........................................................................................
36
2.4 Natrium Asetat....................................................................................
37
3.1 Skema kerangka konseptual...............................................................
41
4.1 Letak Media Agar dalam Unit Laminar Air Flow Cabinet Sebelum
Pengujian Sterilitas.............................................................................
46
4.2 Letak Media Agar dalam Unit Laminar Air Flow Cabinet Saat
Pengujian Sterilitas Berlangsung........................................................
46
4.3 Skema Kerangka Operasional.............................................................
53
xix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1.
Daftar Riwayat Hidup.......................................................................
75
2.
Surat Anti-Plagiasi............................................................................
76
3.
Sertifikat Bahan.................................................................................
77
4.
Sertifikat Bahan.................................................................................
79
5.
Sertifikat Bahan Benzalkonium Klorida............................................
80
6.
Sertifikat Bakteri Pseudomonas aeruginosa......................................
81
7.
Sertifikat Bakteri Bacillus subtilis.....................................................
82
8.
Sertifikat Bakteri Candida albicans..................................................
83
9.
Perhitungan Bahan Sedian Benzalkonium Klorida Konsentrasi
0,025% dengan pH 5..........................................................................
84
10. Foto Alat dan Bahan.........................................................................
86
11. Skema Tahapan Pembuatan Sediaan.................................................
88
12. Skema Kerja Uji Inaktivasi Pengawet...............................................
89
13. Skema Kerja Uji Sterilitas Sediaan....................................................
90
14. Skema Kerja Pembuatan Media Nutrient Agar..................................
91
15. Skema Uji Efektivitas Pengawet........................................................
92
16. Gambar Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar
AirFlow Cabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Pembuatan Sediaan.....94
17. Gambar Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar
Air Flow Cabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Uji Inaktivasi
Pengawet.............................................................................................. 96
18. Gambar Hasil Uji Kontrol Lingkungan di dalam dan di luar Laminar
Air Flow Cabinet (LAFC) Sebelum dan Selama Pengujian Sterilitas.
98
19. Gambar Hasil Uji Kontrol Lingkungan Laminar Air Flow Cabinet
(LAFC) Selama Pengujian Efektivitas Pengawet Sediaan...................
100
20. Gambar Kontrol Jumlah Mikroba Standar 0,5 McFarland
(Pseudomonas aeruginosa).................................................................
101
21. Gambar Hasil Uji Fertilitas dan Sterilitas Media Tioglikolat Cair
dan Kasamino......................................................................................
102
22. Gambar Hasil Uji Inaktivasi Pengawet dengan Menggunakan Media
Kasamino............................................................................................
103
xx
23. Gambar Hasil Uji Inaktivasi Pengawet dengan Menggunakan Media
Tioglikolat Cair...................................................................................
104
24. Gambar Hasil Uji Sterilitas Sediaan dengan Menggunakan Media
Tioglikolat Cair dan Kasamino..........................................................
105
25. Gambar Hasil Uji Efektivitas Benzalkoium Klorida Konsentrasi 0,025%
b/v Dengan pH 5 (Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas
aeruginosa)......................................................................................
106
26. Gambar Hasil Uji Efektivitas Benzalkoium Klorida Konsentrasi 0,025%
b/v Dengan pH 5 (Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas
aeruginosa)......................................................................................
107
27. Gambar Hasil Uji Efektivitas Benzalkoium Klorida Konsentrasi 0,025%
b/v Dengan pH 5 (Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas
aeruginosa)......................................................................................
108
28. Gambar Hasil Uji Efektivitas Benzalkoium Klorida Konsentrasi 0,025%
b/v Dengan pH 5 (Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas
aeruginosa).......................................................................................
109
29. Gambar Hasil Uji Efektivitas Benzalkoium Klorida Konsentrasi 0,025%
b/v Dengan pH 5 (Terhadap Aktivitas Bakteri Pseudomonas
aeruginosa).......................................................................................
110
30. Perhitungan Persentase dan Logaritma Penurunan Jumlah Bakteri..
111
DAFTAR PUSTAKA
Agoes, Goeswin. 2009. Pengembangan Sediaan Farmasi. Edisi Revisi dan
Perluasan. Bandung : Penerbit ITB
Agoes, Goeswin. 2009. Sediaan Farmasi Steril.Bandung : Penerbit ITB
Ansel, Howard C., 2008. Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi Edisi Keempat.
Jakarta : Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press).
Anonim. 2007. United State Pharmacopoeia, Edisi 30. Rockville :
USPConvention, Inc.
Anonim. 2015. Pseudomonasaeruginosa. https://id.wikipedia.org/wiki/. Diakses
pada tanggal 23 September 2015
AyselUgur, OzgurCeylan, andBelmaAslim. 2012. Characterization of
Pseudomonasspp. Krom Seawater of The Southwest Coast of Turkey.
Turkey : J. Biol. Environ. SCI
Badan Pengawas Obat dan Makanan. 2006. Pedoman Cara Pembuatan Obat
Yang Baik. Jakarta : Badan POM.
Bore,
Erland.,
etal.
2007.
AdaptedTolerancetoBenzalkoniumChlorideinEscheriachia coli K-12
StudiedbyTranscriptomeandProteomeAnalyses. France : Microbiology.
Cooper, J. W., 1975, Dispensing for Pharmaceutical Students, twelfth Ed.10,
pitmanmedicalPublishingco. ltd, London
CVUA Stuttgart, Schaflandstr. 2012. QuaternaryAmmoniumCompounds
(QAC). Germany : Europa Union ReferenceLaboratory for Residues of
Pesticides.
Denyer, SP. And Baird, R.M., 2007. GuideMicrobiological Control In
Pharmaceuticalsand Medical Devices, 2th ed., BocaRaton CRC Press,
Taylor & Francis Group.
Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 1995. Farmakope Indonesia. Edisi
keempat. Jakarta : Departemen Kesehatan Republik Indonesia.
Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 2009. Farmakope Indonesia. Edisi
kelima. Jakarta : Departemen Kesehatan Republik Indonesia.
Dosunmu, etal. 2015. Silver-coatedCarbonNanotubesDownregulate The
Expression
of
PseudomonasaeruginosaVirulenceGenes:
a
PotentialMechanism for TheirAntimicrobialEffect. USA : International
Journal of Nanomedicine.
Elder, David., Crowley, Patrick., 2012. AntimicrobialPreservativePart Two:
Choosing a Preservative. UK : American Pharmaceutical Review.
Fischetti, A.V., R.P. Novick, J.J. Ferreti, D.A. Portnoy, andJ.I. Rood. 2000. Gram
Positif. Washington DC: ASM Press.
72
73
Gillespie, Stephen dan Kathleen Bamford. 2008. At A Glance Mikrobiologi
Medis dan Infeksi. Edisi ketiga. Jakarta : Penerbit Erlangga.
Hunter, P.R. 1993. The microbiology of bottled natural mineral waters. United
Kingdom : Journal of AppliedBacteriology
Jawetz, Melnick, &Adelberg’s. 2001. Mikrobiologi Kedokteran. Edisi dua
puluh dua. Jakarta : Penerbit Salemba Medika.
Jawetz, Melnick, &Adelberg’s. 2007. Medical MicrobiologyTwentyFourth Ed.
USA : The McGraw-HillCompanies, Inc.
Kimata,etal.
Pseudomonasaeruginosaisolatedfrommarineenvironmentsin
Bay.Japan : Ocean Research Institute.
2004.
Tokyo
Kumar, Surinder. 2012. Textbook of Microbiology. New Delhi : Jaypee Brothers
Medical Publishers.
Martin, A.N., Swarbrick, J., dan Cammarata, A. 1983. Farmasi Fisik. Edisi III.
Jakarta : UI-Press.
McDonnell, Gerald. And Russell, Denver., 1999. Antiseptics dan Disinfectants:
Activity,
Action,
andResistance.United
Kingdom
:
ClinicalMicrobiologyReview.
Mesaros,
etal.
2007.
resistanceandtherapeuticoptionsattheturn
Belgium
:
European
ClinicalMicrobiologyandInfectiousDiseases
Pseudomonasaeruginosa:
of
thenewmillennium.
Society
of
Patrick J. Crowley& David P. Elder, 2012.AntimicrobialPreservativesPart One
: Choosing a Preservative System. American
Pelczar, Michael dan E.C.S.Chan. (1986). Dasar-Dasar Mikrobiologi. Cetakan I.
Jakarta:UI-Press. Hal. 101.
PratiwiSyivia T., 2008. Mikrobiologi Farmasi. Jakarta : Erlangga.
Prescott, L.M., J.P. Harley, andD.A. Klein. 2003. Microbiology. 5 ed. New York
: McGraw Hill.
Rangkuti.D. 1994. Penuntun Penelitian Mikrobiologi. Padang : Sekolah
Menengah Analis Kimia
Remington, J. P. 2005. Remington’s Pharmaceutical The Science
andPracticeinPharmacy 21stEdition. Pennsylvania : Lippincott Williams
& Wilkins.
Rowe, C Raymond, dkk. 2009. Handbook of Pharmaceutical Excipients. Edisi
keenam. London : Pharmacetical Press.
Ryan, K.J., J.J. Champoux, S. Falkow, J.J. Plonde, W.L. Drew, F.C. Neidhardt,
andC.G.
Roy.
1994.
Medical
74
MicrobiologyAnIntroductiontoInfectiousDiseases. 3rd ed. Connecticut:
Appleton&Lange
Siswandono dan Soekarjo, Bambang. 2011. Kimia Medisinal. Surabaya :
Airlangga University.
Solveig, Langsurd. 2007. AdaptedTolerenceToBenzalkoniumChloride In
Eschericia Coli K-12 StudiedByTranscriptomeandProteomeAnalysis.
Great BritainPrinted.
Stefanus Lukas. 2006. Formulasi Steril. Yogyakarta : Penerbit ANDI
Suriani, Sanita., Soemarno, Suharjono. 2013. Pengaruh Suhu dan pH terhadap
Laju Pertumbuhan Lima Isolat Bakteri Anggota Genus Pseudomonas
yang diisolasi dari Ekosistem Sungai Tercemar Deterjen di sekitar
Kampus UniveristasBrawijaya. Indonesia : Universitas Brawijaya.
Syukri., 1999. Kimia Dasar 2. Bandung : Penerbit ITB.
Vogel. 1985. Buku Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro.
Edisi Kelima. Bagian I. PT Kalman Pustaka : Jakarta.
Voigt, R. 1995. Buku Ajar Teknologi Farmasi. Edisi kelima. Yogyakarta :
Gadjah Mada University Press.
Volk, W. A. dan M. F. Wheeler. 1993. Mikrobiologi Dasar, Erlangga, Jakarta
Waluyo. L. 2007. Mikrobiologi Umum. UMM Press. Malang
Zabrzewska, Beata., etal. 2014. Development Studies On Determination of
PreservativesDecomposition Products.Poland : Polish Pharmaceutical
Society.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pengawet adalah substansi kimia yang berguna untuk melindungi produksi
makanan, stimulan, produksi obat-obatan, dan kosmetik untuk melawan perubahan
berbahaya yang di sebabkan oleh mikroorganisme. Pengawet ditambahkan pada
produksi obat-obatan steril, seperti tetes mata dan sediaan injeksi dosis ganda, dan
juga untuk sediaan nonsteril, seperti sediaan oral, krim, gel, suppositoria, dan
kapsul yang mengandung cairan (Zabrzewska., et al., 2014).
Menurut Ansel (1989), pengawet diperkirakan mengganggu pertumbuhan,
pelipatgandaan, dan metabolisme bakteri dengan beberapa mekanisme seperti
modifikasi permeabilitas membran, denaturasi enzim atau protein-protein sel lain,
oksidasi dari konstituen sel, dan hidrolisis. Salah satu faktor penting dalam
pertumbuhan bakteri adalah nilai pH. Bakteri memerlukan suatu pH optimum (6,5
– 7,5) untuk tumbuh optimal. Nilai pH minimum dan maksimum untuk
pertumbuhan bakteri kebanyakan spesies bakteri adalah 4 dan 9. Pengaruh pH
terhadap pertumbuhan bakteri ini berkaitan dengan aktivitas enzim. Enzim ini
dibutuhkan oleh beberapa bakteri untuk mengkatalisis reaksi-reaksi yang
berhubungan dengan pertumbuhan bakteri. Apabila pH dalam suatu medium atau
lingkungan tidak optimal maka akan mengganggu kerja enzim-enzim tersebut dan
akhirnya mengganggu pertumbuhan bakteri itu sendiri (Pelczar dan Chan, 1986).
Perubahan kondisi lingkungan akan memengaruhi pertumbuhan dan kehidupan
bakteri awal, sehingga bakteri yang tidak mampu beradaptasi pada kondisi tersebut
akan mengalami kematian karena kondisi lingkungan yang tidak mendukung proses
metabolisme bakteri tersebut (Supriatin, 2008).
Benzalkonium klorida merupakan salah satu contoh dari pengawet
antimikrobial. Benzalkonium klorida merupakan senyawa amonium kuarterner
yang panjang alkilnya dapat dimodifikasi (CVUA Stuttgart, Schaflandstr., 2012)
dan efektivitasnya berhubungan dengan panjang rantai alkil (Elder & Crowley,
2012). Aktivitas antibakterinya juga tergantung pada ukuran dan panjang rantai
nonpolar yang terikat pada atom N, makin panjang rantai nonpolar maka aktivitas
senyawa makin meningkat (Siswandono dan Soekarjo, 2011). Benzalkonium
1
2
klorida sebagai senyawa amonium kuarterner ketika bekerja sebagai antibakteri hal
pertama yang dilakukan untuk menghambat kinerja bakteri adalah adsorpsi dan
penetrasi agen ke dalam dinding sel, kemudian terjadi reaksi dengan membran
sitoplasma (lipid atau protein), kemudian membran mulai rusak, bahan-bahan yang
berada di dalam sel mengalami kebocoran, degradasi protein dan asam nukleat, dan
dinding lisis yang disebabkan oleh enzim autolisis (McDonnell dan Russel, 1999).
Aktivitas daya hambat benzalkonium klorida meningkat dengan pH, ia
memiliki range aktivitas antimikrobanya pada pH 4 – 10 (Rowe, et al., 2009).
Perubahan pH juga berpengaruh terhadap kereaktifan gugus asam atau basa pada
permukaan sel atau dalam sel mikroorganisme. Dengan meningkatnya pH atau
bertambah basa media, kadar anion sel akan bertambah besar sehingga
meningkatkan aktivitas obat yang bersifat kation aktif. Benzalkonium klorida
merupakan antibakteri yang bersifat basa lemah, dengan meningkatnya pH, sifat
ionisasi bertambah kecil, bentuk tak terionisasinya semakin besar, sehingga jumlah
obat yang menembus membran biologis bertambah besar pula (Siswandono dan
Soekarjo, 2011).
Pada sediaan optalmik, benzalkonium klorida merupakan salah satu pengawet
yang penggunaannya luas, pada konsentrasi 0,01% - 0,02% w/v. Pada sediaan
nasal, dan telinga konsentrasinya berkisar 0,002 – 0,02% w/v. Benzalkonium
klorida 0,01% juga digunakan sebagai pengawet untuk sediaan parenteral volume
kecil. Larutan benzalkonium klorida mempunyai range aktivitas antibakteri yang
lebar, khususnya terhadap bakteri gram positif. Benzalkonium klorida mempunyai
sifat higroskopis dan mungkin juga dapat dipengaruhi oleh cahaya, air dan logam
(Pelczar, 1996). Benzalkonium klorida kurang efektif melawan beberapa bakteri,
seperti
golongan
Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberkulosis,
Trichophyton interdigitale, and T. rubrum. Meskipun begitu, hal itu dapat diatasi
dengan kombinasi dengan disodium edetate (0,01 – 0,1% w/v), benzil alkohol,
feniletanol, atau fenilpropanol, sehingga aktivitas Benzalkonium klorida dalam
melawan Pseudomonas aeruginosa akan meningkat (Rowe., et al., 2009).
Pseudomonas aeruginosa merupakan patogen nosokomial yang paling utama
(Mesaros., et al., 2007). Pseudomonas aeruginosa merupakan bakteri aerobik,
nonfermentatif, gram negatif basil nonspora, ia adalah jenis dari spesies
3
Pseudomonas yang paling sering menyebabkan penyakit pada manusia (Kumar,
2012), yaitu ia dapat menyebabkan 16% dari infeksi nosokomial pneumonia, 12%
dari infeksi saluran kemih yang didapatkan di rumah sakit, dan 8% dari infeksi luka
setelah pembedaan. Angka kematian pasien yang disebabkan oleh Pseudomonas
aeruginosa berkisar dari 33% hingga 61%, dan bakterimia yang berhubungan
dengan patogen ini terlibat dalam 50% kematian dari pasien yang terjangkit HIV.
Begitu pula, pasien dengan kista pada saluran napas, berkontribusi pada angka
morbiditas dan mortalitas pada penyakit ini (Dosumnmu., et al., 2015). Bakteri
anggota Genus Pseudomonas umumnya tumbuh pada suhu optimal yaitu 37 – 40oC
(Suriani, et al., 2013), sedangkan Pseudomonas aeruginosa tumbuh dengan baik
pada suhu 37 – 42oC (Jawetz., et al., 2004). Menurut Kumar, pH optimum
Pseudomonas aeruginosa untuk tumbuh adalah 7,4 – 7,6.
Pada uraian diatas maka peneliti ingin melakukan modifikasi dengan
meningkatkan konsentrasi benzalkonium klorida yaitu 0,025% karena menurut
Handbook of Pharmaceutical Excepient, 6th Edition selama konsentrasinya tidak
melebihi 0,03% masih bisa dikatakan aman dan apabila melebihi 0,03%
memerlukan perhatian khusus. Benzalkonium klorida akan dibuat dalam suasana
pH 5 karena Pseudomonas aeruginosa merupakan bakteri tidak tahan asam dan
untuk tumbuh ia membutuhkan pH 7,4 – 7,6 (Kumar, 2012), sehingga dengan pH
5 sudah tidak mendukung lingkungan yang baik untuk Pseudomonas aeruginosa.
Apabila pH pada benzalkonium klorida ditingkatkan akan meningkatkan aktivitas
antibakteri benzalkonium klorida, karena jumlah bentuk yang tak terionisasi
semakin besar (Siswandono dan Soekarjo, 2011), begitu juga sebaliknya.
Sehingga pada uraian diatas perlu dilakukan penelitian tentang “Uji
Efektivitas Benzalkonium Klorida Konsentrasi 0,025% Terhadap Aktivitas Bakteri
Pseudomonas aeruginosa dengan pH 5”
1.2. Rumusan Masalah
Bagaimana efektivitas benzalkonium klorida konsentrasi 0,025% terhadap
aktivitas bakteri Pseudomonas aeruginosa dengan pH 5?
4
1.3. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
Untuk menetapkan bagaimana efektivitas benzalkonium klorida konsentrasi
0,025% terhadap aktivitas bakteri Pseudomonas aeruginosa dengan pH 5.
1.4. Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini, diharapkan dapat digunakan sebagai bahan referensi
ilmiah bagi mahasiswa dalam melakukan penelitian selanjutnya. Selain itu,
penelitian ini juga bisa digunakan sebagai informasi dalam pengembangan
formulasi dengan menggunakan pengawet benzalkonium klorida.
5