EFEK PERBANDINGAN SURFAKTAN DAN KOSURFAKTAN PADA MIKROEMULSI OVALBUMIN TIPE WO DENGAN MINYAK KEDELAI TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK DAN KIMIA (Mikroemulsi WO dengan Surfaktan Span 80 –Tween 80 : Kosurfaktan Etanol 96= 5:1; 6:1 dan 7:1)

  

SKRIPSI

EFEK PERBANDINGAN SURFAKTAN DAN

KOSURFAKTAN PADA MIKROEMULSI OVALBUMIN

TIPE W/O DENGAN MINYAK KEDELAI TERHADAP

KARAKTERISTIK FISIK DAN KIMIA

  

(Mikroemulsi W/O dengan Surfaktan Span 80 –Tween 80 :

Kosurfaktan Etanol 96%= 5:1; 6:1 dan 7:1)

FARIDA MUTIARA SARI

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS AIRLANGGA

DEPARTEMEN FARMASETIKA

SURABAYA

  

2014 ii

  

SKRIPSI

EFEK PERBANDINGAN SURFAKTAN DAN

KOSURFAKTAN PADA MIKROEMULSI OVALBUMIN

TIPE W/O DENGAN MINYAK KEDELAI TERHADAP

KARAKTERISTIK FISIK DAN KIMIA

  

(Mikroemulsi W/O dengan Surfaktan Span 80 –Tween 80 :

Kosurfaktan Etanol 96%= 5:1; 6:1 dan 7:1)

FARIDA MUTIARA SARI

NIM: 051011018

  

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS AIRLANGGA

DEPARTEMEN FARMASETIKA

SURABAYA

2014

  iii

  

LEMBAR PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH

  Demi perkembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui skripsi/karya ilmiah saya, dengan judul

  

EFEK PERBANDINGAN SURFAKTAN DAN KOSURFAKTAN

PADA MIKROEMULSI OVALBUMIN TIPE W/O DENGAN

MINYAK KEDELAI TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK DAN

KIMIA

  (Mikroemulsi W/O dengan Surfaktan Span 80 –Tween 80 :

Kosurfaktan Etanol 96%= 5:1; 6:1 dan 7:1)

  untuk dipublikasikan atau ditampilkan di internet, digital library, perpustakaan Universitas Airlangga atau media lain untuk kepentingan akademik sebatas sesuai Undang-Undang Hak Cipta.

  Demikian pernyataan persetujuan publikasi skripsi/karya ilmiah ini saya buat dengan sebenarnya.

  Surabaya, 25 September 2014

  Farida Mutiara Sari NIM: 051011018

  iv

SURAT PERNYATAAN

  Saya yang bertanda tangan dibawah ini, Nama : Farida Mutiara Sari NIM : 051011018 Fakultas : Farmasi menyatakan dengan sesungguhnya bahwa hasil skripsi/tugas akhir yang saya tulis dengan jujur:

  

EFEK PERBANDINGAN SURFAKTAN DAN KOSURFAKTAN

PADA MIKROEMULSI OVALBUMIN TIPE W/O DENGAN

MINYAK KEDELAI TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK DAN

KIMIA

  

(Mikroemulsi W/O dengan Surfaktan Span 80 –Tween 80 :

Kosurfaktan Etanol 96%= 5:1; 6 :1 dan 7:1)

  adalah benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Apabila dikemudian hari diketahui bahwa skripsi ini merupakan hasil dari plagiarisme, maka saya bersedia menerima sangsi berupa pembatalan kelulusan dan atau pencabutan gelar yang saya peroleh. Demikian surat pernyataan ini saya buat untuk dipergunakan sebagaimana mestinya.

  Surabaya, 25 September 2014

  Farida Mutiara Sari NIM: 051011018

  v vi

  Lembar Pengesahan

EFEK PERBANDINGAN SURFAKTAN DAN

KOSURFAKTAN PADA MIKROEMULSI OVALBUMIN

  

TIPE W/O DENGAN MINYAK KEDELAI TERHADAP

KARAKTERISTIK FISIK DAN KIMIA

(Mikroemulsi W/O dengan Surfaktan Span 80 –Tween 80 :

Kosurfaktan Etanol 96%= 5:1; 6:1 dan 7:1)

  

SKRIPSI

Dibuat untuk memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Farmasi pada

Fakultas Farmasi Universitas Airlangga

  

Oleh:

FARIDA MUTIARA SARI

NIM: 051011018

Skripsi telah disetujui oleh:

  Pembimbing Utama Dra. Hj. Esti Hendradi, Apt., M.Si, Ph.D NIP. 195711141987032001 Pembimbing Serta Dr. Riesta Primaharinastiti, SSi, Apt., M.Si. NIP. 197004181997032001

KATA PENGANTAR

  vii

  Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala berkat, rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “EFEK PERBANDINGAN SURFAKTAN DAN KOSURFAKTAN PADA MIKROEMULSI OVALBUMIN TIPE W/O DENGAN MINYAK KEDELAI TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK DAN KIMIA (Mikroemulsi W/O dengan Surfaktan Span 80 –Tween 80 : Kosurfaktan Etanol 96%= 5:1; 6 :1 dan 7:1)”, untuk memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Farmasi Univesitas Airlangga.

  Penulis menyadari bahwa selama pengerjaan skripsi ini terdapat banyak hambatan dan kesulitan. Namun berkat bantuan Allah serta bantuan dan dorongan moral dari berbagai pihak maka skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini ucapan terima kasih penulis sampaikan pada:

  1. Dra. Hj. Esti Hendradi, Apt., M.Si., Ph.D selaku pembimbing utama dan Dr. Riesta Primaharinastiti, SSi, Apt., M.Si. selaku pembimbing serta atas semua bantuan, bimbingan, perhatian dan nasehat selama penulis menyelesaikan skripsi ini.

  2. Dra. Retno Sari, Apt., M.,Sc dan Dra. Tristiana Erawati, Apt., M.Si selaku dosen penguji yang telah memberi masukan, saran dan kritik dalam menyelesaikan skripsi ini.

  3. Prof. Dr. Fasich, Apt. selaku Rektor Universitas Airlangga yang telah memberikan kesempatan penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

  4. Dr. Hj. Umi Athijah, Apt. MS. selaku Dekan Fakultas farmasi Universitas Airlangga yang telah memberikan kesempatan untuk menyelesaikan program S-1 pendidikan apoteker.

  5. Dr. Hj. Achmad Radjaram, Apt. selaku dosen wali penulis atas segala motivasi yang diberikan saat perwalian.

  6. Para dosen Fakultas Farmasi Universitas Airlangga yang telah mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan yang berguna sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dan menyelesaikan program pendidikan apoteker dengan baik.

  7. Ayah, Ibu, Mas Anta dan Iin serta keluarga besar yang sangat penulis cintai. Terimakasih atas doa, cinta dan kasih sayang yan gtak berhenti mengalir untuk diberikan kepada penulis.

  8. Teman seperjuangan skripsi, Ninis terimakasih atas segala bantuan, semangat dan kerjasamanya. Terimakasih juga untuk teman-teman skripsi di Departemen Farmasetika atas kerjasamanya selama ini.

  9. Anggota kelompok praktikum (Dani, Novita, Dita, Chyntia, Merry dan Windy) yang selalu bersama-sama dalam pengerjaan tugas.

  10. Kelac C Fakultas Farmasi Universitas Arlangga angkatan 2010 terima kasih atass jiwa kekeluargaannya samapi kini dan seoga nanti.

  11. Seluruh teman-teman angkatan 2010 yang dengan perjuangan dan lika-likunya selama ini.

  12. Semua pihak yang telah memberi banyak bantuan yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu. viii

  Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan masukan baik kritik maupun saran dari semua pihak. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan tambahan ilmu pengetahuan khususnya dalam bidang kefarmasian.

  Surabaya, 25 September 2014 Penulis ix

  

RINGKASAN

EFEK PERBANDINGAN SURFAKTAN DAN KOSURFAKTAN

PADA MIKROEMULSI OVALBUMIN TIPE W/O DENGAN

MINYAK KEDELAI TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK DAN

  

KIMIA

  (Mikroemulsi W/O dengan Surfaktan Span 80 –Tween 80 : Kosurfaktan Etanol 96%= 5:1; 6:1 dan 7:1)

  

Farida Mutiara Sari

  Mikroemulsi sebagai sistem penghantaran obat dapat diaplikasikan untuk penghantaran oral, parenteral, topikal, opthalmic, dan nasal. Sistem mikroemulsi dapat melindungi bahan obat dari biodegradasi. Ovalbumin merupakan salah satu protein carrier dapat digunakan sebagai adjuvan sediaan vaksin, apabila peptida antigen pendek berikatan dengan ovalbumin maka akan memberikan respon imun yang kuat. Disisi lain, vaksin bayak dikembangkan untuk penggunaan topikal. Imunisasi topikal memberikan keuntungan yang lebih daripada vaksin yang diberikan secara parenteral karena imunisasi topikal dapat menginduksi respon fungsi imun secara poten. Sel langerhans yang ada di epidermis akan menghadirkan sel yang berkemempuan sebagai sistem imun dikulit. Sehingga mikroemulsi merupakan sistem penghantaran yang dirasa tepat untuk Ovalbumin.

  Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik sistem mikroemulsi yang terbaik sebagai pembawa bahan aktif ovalbumin. Pada peneliatian ini dibuat mikroemulsi tipe w/o dengan pendekatan HLB 7 dengan jumlah surfaktan(Span 80-Tween 80) dan kosurfaktan (etanol) sebesar 60%. Perbandingan surfaktan Span 80-Tween 80 dan kosurfaktan etanol yang digunakan adalah 5:1; 6:1; dan 7:1. Pengamatan karakteristik yang dilakukan adalah organoleptis, pH, ukuran droplet mikroemulsi, tegangan permukaan dan daya jebak mikroemulsi terhadap ovalbumin dimana masing-masing dilakukan replikasi sebanyak tiga kali.

  Tampilan mikroemulsi pada ketiga formula yang dibuat memiliki tampilan yang serupa yaitu memiliki warna kuning jernih, bau khas dan konsistensi yang encer baik sebelum maupun setelah penambahan ovalbumin. Tampilan tersebut sesuai yang tertera pada pustaka yaitu mikroemulsi memiliki warna yang transpatant (Talegaonkar et al, 2008). Bau khas yang timbul dari mikroemulsi merupakan dominasi dari bau etanol yang digunakan dalam formula. x

  Pemeriksaan pH mikroemulsi menunjukkan hasil yang tidak jauh berbeda antar formula baik sebelum maupun sesudah penambahan ovalbumin. pH Formula 5:1; 6:1; dan 7:1 tanpa ovalbumin berturut-turut adalah 6,89±5,77x10-3; 6,87±0,010 dan 6,76±0,026. Sedangkan pH Formula 5:1; 6:1 dan 7:1 dengan ovalbumin berturut-turut adalah 6,95±0,036; 6,90±5,77x10-3; dan 6,8±95,77x10-3. Berdasarkan uji statistik menggunakan ANOVA One Way pada derajat kepercayaan 95% (α=0,05) terdapat perbadaan bermakna pada masing-masing formula. Sedangkan hasil uji statistik menggunakan independent sample t-test pada derajat kepercayaan 95% (α=0,05) menunjukkan bahwa adanya ovalbumin dalam formula tersebut mempengaruhi pH mikroemulsi.

  Tegangan permukaan mikroemulsi tanpa ovalbumin dengan perbandingan surfaktan (Span 80-Tween 80) dan kosurfaktan (etanol) 5:1;

• 2

  6:1 dan 7:1 adalah 370,5±0,00; 356,2±4,50 dan 390,0±0,00 Nm . Tegangan permukaan mikroemulsi dengan ovalbumin dengan perbandingan surfaktan (Span 80-Tween 80) dan kosurfaktan (etanol) 5:1; 6:1 dan 7:1 adalah

• 2

  0,3297±0,00513; 0,339,7±0,00153 dan 0,3377±0,00351 Nm . Berdasarkan uji statistik menggunakan ANOVA One Way pada derajat kepercayaan 95% (α=0,05) menunjukkan bahwa terdapat perbedaan bermakna pada tegangan permukaan ketiga formula tanpa ovalbumin dan ketiga formula dengan ovalbumin. Sedangkan hasil uji statistik menggunakan independent sample

  

t-test pada derajat kepercayaan 95% (α=0,05) terhadap tegangan permukaan

  antara sebelum dan sesudah penambahan ovalbumin menunjukkan bahwa terdapat perubahan yang bermakna pada tegangan permukaan sebelum dan sesudah ditambah ovalbumin pada ketiga formula.

  Pemeriksaan ukuran droplet mikroemulsi menggunakan alat

  

Delsa™ Nano Submicron Particle size and Zeta Potentialt Dynamic Light

Scattering. Diameter droplet mikroemulsi tanpa ovalbumin dengan

  perbandingan surfaktan (Span 80-Tween 80) dan kosurfaktan (etanol) 5:1; 6:1 dan 7:1 adalah 30,7±4,01; 27,6±2,97 dan 27,1±1,70 nm Berdasarkan uji statistik menggunakan ANOVA One Way Berdasarkan uji statistik menggunakan pada derajat kepercayaan 95% (α=0,05) menunjukkan tidak adanya perbedaan yang bermakna antara ketiga formula yang dibuat.

  Diameter droplet mikroemulsi dengan ovalbumin dengan perbandingan surfaktan (Span 80-Tween 80) dan kosurfaktan (etanol) 5:1; 6:1 dan 7:1 adalah 26,4±0,95; 23,8±0,26 dan 25,0±1,14 nm. Uji statistik menggunakan ANOVA One Way Berdasarkan uji statistik menggunakan pada derajat kepercayaan 95% (α=0,05) menunjukkan terdapat perbedaan yang bermakna antara ketiga formula Sedangkan hasil uji statistik menggunakan

  

independent sample t-test pada derajat kepercayaan 95% (α=0,05) terhadap

  ukuran droplet masing-masing ketiga menunjukkan adanya ovalbumin yang xi ditambahkan dalam formula tidak mempengaruhi diameter drolpet mikroemulsi.

  Pengamatan penjebakan ovalbumin dalam mikroemulsi menjukkan hasil ovalbumin yang terjebak dan mikroemulsi dengan perbandingan surfaktan (Span 80-Tween 80) dan kosurfaktan (etanol) 5:1; 6:1 dan 7:1 adalah 25,77±10,12; 46,01±10,12 dan 29,14±5,84 %. Berdasarkan uji statistik menggunakan ANOVA One Way pada derajat kepercayaan 95% (α=0,05) menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan bermakna pada penjebakan ketiga formula tersebut.

  Kesimpulan dari penelitian ini, dari karakterisasi mikroemulsi perbandingansurfaktan (Span 80- Tween 80) dan kosurfaktan etanol 5:1; 6:1 dan 7:1 pH mikroemulsi memiliki perbedaan bermakna. Ketiga formula memiliki perbedaan bermakna pada tegangan permukaan. Ukuran droplet antar formula tidak ada perbedaan yang bermakna antar formula, adanya ovalbumin dalam formula tidak mempengaruhi ukuran droplet secara signifikan. Uji penjebakan menunjukkan perbedaan hasil yang tidak bermakna antar ketiga formula. Pada percobaan ini tidak bisa ditentukan mana formula yang terbaik. xii

  

ABSTRACT

EFFECT OF COMPARISON OF SURFACTANT AND

COSURFACTANT O/W MICROEMULSION OVALBUMIN WITH

SOYBEAN OIL TO PHYSICOCHEMICAL CHARACTERIZATION

  (w/o Microemulsion with Surfactant Span 80- Tween 80 : Cosurfactant Ethanol 96% = 5:1; 6:1 dan 7:1)

  Farida Mutiara Sari The aim of this study was to characterized w/o microemulsion with different comparison surfactant (Span 80- Tween 80) : cosurfactant

  (ethanol) 5:1; 6:1 dan 7:1. Micremulsion was loaded with ovalbumin. Loaded and unloaded microemulsion were examined for organoleptics, pH, droplet size and suface tension. These microemulsions showed similarity in organoleptics (yellow colored, transparent, and high fluidity solution. Result showed that pH for loaded microemulsion higher than unloaded microemulsion. The droplet size of loaded and unloaded microemulsion not differant significantly. Surface tension of microemulsion that loaded with ovalbumin have lower value than unloaded microemulsion. The drug entrapment of these microemulsion are 0,26±0,10 %b/v for formula 5:1, 0,46±0,10 %b/v for formula 6:1 and 0,29±0,06 %b/v for formula 7:1.

  Keywords: ovalbumin, microemulsion, characterization, Span 80, Tween 80, ethanol, soybean oil. xiii

  

DAFTAR ISI

Halaman

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

   xiv

  xv

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  xvi

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

DAFTAR TABEL

  Tabel Halaman

  II.1 Perbedaan mikroemulsi dan emulsi ................................................ 8

  IV.1 Formula mikroemulsi ................................................................... 27

  IV.2 Pembuatan larutan baku kerja ovalbumin ..................................... 30

  V.1 Hasil pemeriksaan kualitatif ovalbumin ....................................... 33

  V.2 Hasil pemeriksaan kualitatif minyak kedelai ................................ 33

  V.3 Pemeriksaan organoleptis mikroemulsi w/o dengan surfaktan (Span 80-Tween 80) kosurfaktan etanol tanpa bahan aktif .......... 36

  V.4 Pemeriksaan organoleptis mikroemulsi w/o dengan surfaktan (Span 80-Tween 80) kosurfaktan etanol dengan bahan aktif ........ 36

  V.5 Pemeriksaa pH mikroemulsi w/o dengan surfaktan (Span 80- Tween 80) kosurfaktan etanol ...................................................... 37

  V.6 Pemeriksaan tegangan permukaan mikroemulsi w/o dengan surfaktan (Span 80-Tween 80) kosurfaktan etanol ...................... 39

  V.7 Pemeriksaan ukuran droplet mikroemulsi w/o dengan surfaktan (Span 80-Tween 80) kosurfaktan etanol ....................................... 41

  V.8 Nilai absorbansi ovalbumin pada berbagai kadar ......................... 43

  V.9 Pemeriksaan penjebakan ovalbumin dalam mikroemulsi w/o dengan surfaktan (Span 80-Tween 80) kosurfaktan etanol ........... 45 xvii

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar Halaman

  2.1 Pembentukan mikroemulsi ............................................................. 9

  2.2 Gambaran skematis mikroemulsi: (a) minyak dalam air, (b) bicontinous, dan (c) air dalam minyak ......................................... 10

  2.3 Efek perbandingan surfaktan:kosurfaktan (S/CoS) terhadap derah terbentuknya mikroemulsi. Mikroemlusi terdiri dari IPM (fase minyak), air (fase air) dan Tween 80 dan etanol sebagai surfaktan dan kosurfaktan. A 1: 1 w/w S/CoS; B 1: 2 w/w S/CoS; C 1: 4 w/w S/CoS; D 1: 8 S/CoS .................................................. 13

  2.4 Rumus bangun Tween 80 ............................................................. 14

  2.5 Rumus bangun Span 80 ................................................................ 16

  2.6 Rumus bangun etanol ................................................................... 18

  3.1 Bagan kerangka konseptual .......................................................... 23

  4.1 Bagan kerangka kerja ................................................................... 25

  4.2 Skema pembuatan formula mikroemulsi ...................................... 28

  5.1 Tampilan sistem mikroemulsi w/o (dengan surfaktan Span 80- Tween 80 : kosurfaktan etanol = 5:1) (a) tanpa bahan aktif (b) dengan bahan aktif ........................................................................ 34

  5.2 Tampilan sistem mikroemulsi w/o (dengan surfaktan Span 80- Tween 80 : kosurfaktan etanol = 6:1) (a) tanpa bahan aktif (b) dengan bahan aktif ........................................................................ 35

  5.3 Tampilan sistem mikroemulsi w/o (dengan surfaktan Span 80- Tween 80 : kosurfaktan etanol = 7:1) (a) tanpa bahan aktif (b) dengan bahan aktif ........................................................................ 35

  5.4 Histogram pH mikroemulsi w/o dengan surfaktan (Span 80- Tween 80) : kosurfaktan etanol .................................................... 38 xviii

  5.5 Histogram tegangan permukaan mikroemulsi w/o dengan surfaktan (Span 80-Tween 80) : kosurfaktan etanol ..................... 40

  5.6 Histogram ukuran droplet mikroemulsi w/o dengan surfaktan (Span 80-Tween 80) : kosurfaktan etanol ..................................... 42

  5.7 Profil kurva baku ovalbumin ........................................................ 44

  5.8 Histogram penjebakan ovalbumin dalam mikroemulsi w/o dengan surfaktan (Span 80-Tween 80) : kosurfaktan etanol ........ 45 xix

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Halaman

  1. Sertifikat Analisis ............................................................................ 58

  2. Cara Perhitungan Formula .............................................................. 67

  3. Spektra UV Ovalbumin Setelah Ditambah CBB ............................. 68

  4. Hasil Uji Penjebakan Ovalbumin dalam Mikroemulsi .................... 69

  5. Hasil Pengamatan Ukuran Droplet .................................................. 70

  6. Hasil Pengolahan Statistik dengan SPSS ........................................ 88

  7. Tabel disrtibusi r ........................................................................... 108

  8. Tabel t ........................................................................................... 109

  9. Tabel F .......................................................................................... 110 xx

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Permasalahan

  Mikroemulsi merupakan campuran isotropik yang terdiri dari sedikitnya satu komponen hidrofilik, satu komponen hidrofobik dan satu komponen ampifilik. Ketiga komponen tersebut stabil secara termodinamik dan mempunyai ukuran nano. Kedua karakteristik tersebut yang membedakan mikroemulsi dengan emulsi biasa yang secara termodinamik tidak stabil (Moghimipour et al., 2013). Komponen dalam mikro emulsi terdiri dari fase minyak, air, surfaktan dan kosurfaktan (Pathan et al., 2012). Secara struktur mikroemulsi dapat dibagi menjadi minyak dalam air (o/w), air dalam minyak (w/o) dan mikroemulsi bicontinous. Pada tipe mikroemulsi w/o droplet air didispersikan pada fase minyak sedangkan mikroemulsi o/w terbentuk ketika droplet minyak didispersikan ke dalam fase air. Pada sistem dimana jumlah air dan minyak adalah sama, mikroemulsi bicontinous akan terbentuk (Talegaonkar, et al., 2008). Fase minyak yang biasanya digunakan dalam mikroemulsi adalah asam lemak jenuh (asam laurat, asam miristat, asam kaprat), asam lemak tidak jenuh (asam oleat, asam linoleat, asam linolenat), ester asam lemak (metil ester dari asam laurat, miristat dan oleat). Sedangkan surfaktan yang biasanya digunakan dalam formulasi mikroemulsi adalah Polisorbat (Tween 80 and Tween 20), Lauromakrogol 300, Lesitin, Desil poliglukosida (Labrafil M 1944 LS), Poligliseril-6-dioleat (Plurol Oleique), Dioktil sodium sulfosuksinat (Aersol OT), PEG-8 caprilic/capril glicerid (Labrasol) dan biasanya digunakan kosurfaktan sorbitan monoleat, sorbitan monosterat, propilen glikol, propilen glikol monokaprilat (Capryol 90), 2-(2-

  1 etoksietoksi)ethanol (Transcutol) dan etanol (Jha et al., 2011).Penggunaan konsentrasi surfaktan dan kosurfaktan yang optimum menurunkan tegangan permukaaan antara droplet minyak. Mikroemulsi merupakan sistem yang kompleks, strukturnya bisa terganggu dengan adanya perubahan konsentrasi komponen pembentuknya (Pathan et al. 2012).

  Penggunaan mikroemulsi dapat diaplikasikan dalam banyak hal. Mikroemulsi sebagai sistem penghantaran obat dapat diaplikasikan untuk penghantaran oral, parenteral, topikal, opthalmic, dan nasal (Jha et al., 2011). Sistem mikroemulsi dapat memperbaiki kelarutan dan bioavailabilitas obat, melindungi terhadap biodegenerasi, dan dapat memberikan efek sustain release (Pathan, et al., 2012). Beberapa keuntungan bentuk sediaan mikroemulsi antara lain adalah meningkatkan laju absorbsi, mengurangi variabilitas absorbsi, membantu pelarutan obat- obat lipofil, membantu menutupi rasa, dan membutuhkan sedikit energi dalam pembuatannya (Jha et al., 2011). Sistem mikroemulsi dapat melindungi bahan obat dari biodegradasi (Pathan, et al., 2012).

  Sistem mikroemulsi yang dapat melindungi bahan obat dari degenerasi diharakan mampu melindungi ovalbumin dari degenerasi. Ovalbumin merupakan salah satu protein carrier dapat digunakan sebagai adjuvan sediaan vaksin, apabila peptida antigen pendek berikatan dengan ovalbumin maka akan memberikan respon imun yang kuat (Fujita et al., 2011). Ovalbumin terdapat dalam 54% dari total protein yang ada pada putih telur. Ovalbumin merupakan monomer, phosphoglikoprotein globular dengan berat molekul 44,5 kDa. Ovalbumin mengandung 3,5 % karbohidrat dan mempunyai 4 gugus sulfihidril dan satu gugus disulfida (Alleoni, 2006). Ovalbumin dapat terdenaturasi oleh adanya panas, dan beberapa agen yang menyebabkan denaturasi (Alleoni, 2006). Disisi lain, vaksin bayak dikembangkan untuk penggunaan topikal. Imunisasi topikal memberikan keuntungan yang lebih daripada vaksin yang diberikan secara parenteral karena imunisasi topikal dapat menginduksi respon fungsi imun secara poten. Sel langerhans yang ada di epidermis akan menghadirkan sel yang berkemempuan sebagai sistem imun di kulit (Gupta et al., 2004). Sehingga mikroemulsi merupakan sistem penghantaran yang dirasa tepat untuk Ovalbumin.

  Karakterisasi mikroemulsi diperlukan untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi pelepasan obat, stabilitas dan struktur untuk mendapatkan formula mikroemulsi yang optimal (Santos et al., 2008). Pada penelitian ini ingin diketahui karakteristik sediaan ovalbumin dalam mikroemulsi w/o. Komposisi sistem mikroemulsi yang akan dibuat seperti pada penelian yang sudah ada sebelumnya, terdiri dari ovalbumin sebagai bahan aktifnya, untuk fase minyak digunakan minyak kedelai karena dapat membantu penetrasi obat baik dermal maupun transdermal (Kogan dan Garti, 2006), aquabidestilata sebagai fase airnya, surfaktan yang digunakan adalah Span

  80 Tween 80 dengan ditambah kosurfaktan etanol (perbandingan surfaktan: kosurfaktan = 5:1; 6:1; dan 7:1). Dalam penelitian ini kadar surfaktan dan kosurfaktan yang digunakan adalah 60%, lebih kecil dari penelitian sebelumnya hal ini dikarenakan jumlah surfaktan dalam jumlah besar dapat mengakibatkan iritasi kulit (Paul dan Moulik, 2001), penelitian sebelumnya menggunakan kadar surfaktan dan kosurfaktan sebanyak 70%. Uji karakteristik yang dilakukan yaitu daya jebak dan ukuran droplet. Dari uji karakteristik ini akan diketahui formula mana yang terbaik, yaitu formula yang memiliki ukuran droplet yang kecil dan daya jebak terhadap ovalbumin yang besar. Pada penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dengan menggunakan surfaktan dan kosurfaktan 70 % dengan perbandingan

  5:1; 6:1; dan 7:1, didapatkan ukuran droplet yang paling kecil adalah pada formula dengan perbandingan surfaktan dan kosurfaktan 4:1 kemudian 5:1 dan 6:1 (Nurkhasanah, 2013). Tetapi pada penelitian tersebut hanya formula 4:1 yang ditambah dengan ovalbumin untuk dikarakterisasi. Evaluasi yang dilakukan dalam mikroemulsi antara lain organoleptis, pH, tegangan permukaan, ukuran droplet dan kapasitas penjebakan ovalbumin .Penentuan ukuran droplet menggunakan Delsa™ Nano Submicron Particle size and Zeta Potentialt Dynemic Light Scattering. Untuk menentukan ovalbumin yang tejebak menggunakan metode dengan pereaksi Coomasie Brilliant Blue.

  1.2 Rumusan Masalah

  1. Bagaimana efek perbandingan surfaktan dan kosurfaktan terhadap karakteristik fisik dan kimia (pH, tegangan permukaan dan ukuran droplet) dan kapasitas penjebakan ovalbumin dalam sistem mikroemulsi w/o dengan minyak kedelai dan surfaktan Span80- Tween80: kosurfaktan etanol 96% = 5:1; 6:1; dan 7:1?

  2. Manakah formula terbaik dari ovalbumin dalam sistem mikroemulsi w/o dengan minyak kedelai dan surfaktan Span80- Tween80: kosurfaktan etanol 96% = 5:1; 6:1; dan 7:1 ditinjau dari karakteristik fisik dan kimia (pH, tegangan permukaan dan ukuran droplet) dan kapasitas penjebakan ovalbumin?

  1.3 Tujuan Penelitian

  1. Menentukan karakteristik fisik dan kimia (pH, tegangan permukaan dan ukuran droplet) dan kapasitas penjebakan ovalbumin dalam sistem mikroemulsi w/o dengan minyak kedelai surfaktan Span80-Tween80: kosurfaktan etanol 96%= 5:1; 6:1; dan 7:1

  2. Menentukan formula terbaik dari ovalbumin dalam sistem mikroemulsi w/o dengan minyak kedelai dan surfaktan Span80- Tween80: kosurfaktan etanol 96% = 5:1; 6:1; dan 7:1 ditinjau dari karakteristik fisik dan kimia (pH, tegangan permukaan dan ukuran droplet) dan kapasitas penjebakan ovalbumin.

1.4 Manfat Penelitian

  Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai dasar untuk pembuatan sediaan mikroemulsi dengan bahan ovalbumin yang dapat digunakan sebagai adjuvan vaksin yang memberikan absorpsi optimal dan stabil.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Ovalbumin

  Sinonim : OVA, albumen, egg white, egg powder, ovalbumine, ova in mes, ova in pbs, egg albumin (www.chemicalbook.com)

  Nama Kimia : albumin Berat molekul : 44,5 kDa (Alleoni, 2006) Suhu denaturasi : 84,0ºC (Alleoni, 2006) Pemerian : serbuk (www.chemicalbook.com) Kelarutan : dalam air 50mg/mL, tidak berwarna sampai sedikit kekuningan (www.chemicalbook.com) Stabilitas : dapat terdenaturasi apabila terkena panas, absorsi permukaan, agitasi atau adanya agen denaturasi

  (Alleoni, 2006). Ovalbumin (OVA) terdapat dalam 54% dari total protein yang ada pada putih telur. Ovalbumin merupakan monomer, phosphoglikoprotein globular dengan dengan berat molekul 44,5 kDa. Ovalbumin mengandung 3,5 % karbohidrat dan mempunyai 4 gugus sulfihidril dan satu gugus disulfida (Alleoni, 2006). Ovalbumin merupakan salah satu protein carrier, apabila peptida antigen pendek berikatan dengan ovalbumin maka akan memberikan respon imun yang kuat (Fujita et al., 2011). Ovalbumin dapat terdenaturasi oleh adanya panas, dan beberapa agen yang menyebabkan denaturasi (Alleoni, 2006). Ketika putih telur terpapar panas, struktur dan konformasi protein globularnya berubah. Perubahan tersebut tergantung pada temperatur dan lamanya paparan. Efek pemberian panas pada putih

  6 telur akan mempengaruhi sifat fisika kimia seperti perubahan transmittan sigmaiod dan hilangnya kelarutan secara irreversibel. Koagulasi dan/atau pengendapan protein terjadi pada 74°C/20 menit (Akkouche et al., 2012).

  Ovalbumin merupakan salah satu contoh protein cadangan yang berfungsi sebagai cadangan asam amino (Campbell, 1999). Selain itu ovalbumin juga dapat digunakan sebagai khelat logam berat dan digunakan pada kasus keracunan logam berat (Dominizczak et al., 2004). Pada penelitian lain ovalbumin digunakan dalam bidang immunologi, biasanya digunakan untuk merangsang reaksi alergi pada subyek tes, misalnya dibuat sebagai model alergen (Mine et al., 2003).

2.2 Mikroemulsi

2.2.1 Definisi dan Struktur Mikroemulsi

  Mikroemulsi merupakan dispersi dari droplet yang berukuran nanometer dari cairan yang tidak larut dengan larutan lainnya (Jha et al., 2011). Secara struktur mikroemulsi dibagi menjadi minyak dalam air (o/w), air dalam minyak (w/o) dan mikroemulsi bicontinuous. Pada mikroemulsi w/o, droplet air didispersikan dalam fase minyak sedangkan mikroemulsi o/w terbentuk ketika droplet minyak didispersikan kedalam fase air. Pada sistem mikroemulsi dengan jumlah fase air dan minyak yang sama mikroemulsi bicontinous akan terbentuk. Antarmuka ketiga tipe mikroemulsi ini stabil dengan pemberian surfaktan dan kosurfaktan dengan kombinasi yang tepat. Campuran minyak, air dan surfaktan memungkinkan terbentuknya variasi struktur dan fase yang luas tergantung pada perbandingan komponen. Fleksibilitas lapisan surfaktan merupakan faktor penting dalam hal ini. Lapisan yang fleksibel dari surfaktan akan menentukan perbedaan struktur seperti bentuk droplet, agregat dan struktur bicontinous. Struktur internal pembawa mikroemulsi sangat penting untuk difusi dari fase, dan juga difusi obat ke dalam masing-masing fase (Talegaonkar et al. 2008). Perbedaan antara mikroemulsi dan emulsi dapat dilihat pada tabel II.1.

  Tabel II.1 Perbedaan mikroemulsi dan emulsi (Talegaonkar et al. 2008)

  Sifat Mikroemulsi Emulsi

  Penampakan Transparan Keruh Isotropi optik Isotropik Anisotropik Tegangan antarmuka

  Sangat rendah Tinggi Strukturmikro Dinamik (antarmuka mengalami fluktuasi secara kontinyu dan spontan)

  Statis Ukuran droplet

  20-200 nm >500 nm Stabilitas Stabil secara termodinamik, shelf-life panjang

  Tidak stabil secara termodinamik (stabil secara kinetik), pada akhirnya terjadi pemisahan fase. Fase Monophasic Biphasic Pembuatan Pembuatannya mudah, untuk produksi komersial biayanya relatif rendah

  Membutuhkan energi yang besar, biaya lebih tinggi

  Viskositas Viskositas rendah Viskositas lebih tinggi

2.2.2 Teori Pembentukan Mikroemulsi

  Pembentukan mikroemulsi dapat diilustrasikan dalam tiga teori,

  a. Teori antarmuka atau mixed film

  b. Teori solubilisasi c. Perlakuan termodinamik Surfaktan mengurangi tegangan antarmuka antara droplet air yang memberi sejumlah energi bebas terhadap mikroemulsi dan perubahan entropi dapat dilihat menggunakan persamaan

  ..................................................................(1) Dimana ΔGf adalah energi bebas pembentukan γ adalah tegangan antarmuka minyak-air, ΔA adalah perubahan area antarmuka minyak-air,

  ΔS merupakan perubahan entropi sistem dan T merupakan temperatur. Harus diingat bahwa ketika mikroemulsi terbentuk perubahan pada A sangat besar karena terbentuk droplet yang sangat kecil dalam jumlah yang sangat besar. Untuk membentuk mikroemulsi nilai negatif diperlukan. Pembentukan mikroemulsi dapat di deskripsikan seperti yang ada pada

gambar 2.1 dibawah ini:

  ΔG = perubahan energi bebas pembentukan mikroemulsi

  m

  ΔG = perubahan energi bebas untuk peningkatan luas permukaan total

  1

  ΔG2 = perubahan energi bebas interaksi antar droplet ΔG3 = perubahan energi bebas untuk adsorpsi surfaktan pada antarmuka minyak/air ΔS = peningkatan entropi untuk pemdispersian minyak sebagai droplet

Gambar 2.1 Pembentukan mikroemulsiGambar 2.2 Gambaran skematis mikroemulsi: (a) minyak dalam air, (b)

  bicontinous, dan (c) air dalam minyak (Pathan et al., 2012)

2.2.3 Komponen Mikroemulsi

  Minyak dan surfaktan dalam jumlah yang besar memungkinkan untuk pembuatan mikroemulsi tetapi penggunaannya terbatas karena toksisitas, kemungkinan mengiritasi dan mekanisme aksi yang belum jelas. Minyak dan surfaktan yang digunkan dalam formula mikroemulsi harus kompatibel, non-toksik, aseptabel, dan penggunaan emulsifier pada rentang konsentrasi yang semestinya dan penggunaan bahan tambahan yang aman.

  a. Fase minyak Fase minyak mempengaruhi pembentukan mikroemulsi dari kemungkinannya untuk berpenetrasi dan masuknya rantai monolayer surfaktan. Dibanding alkana rantai panjang, minyak dengan rantai pendek dapat berpenetrasi lebih besar. Beberpa minyak yang biasanya digunakan untuk formulasi mikroemulsi antara lain asam lemak jenuh (asam laurat, asam miristat, asam kaprat), asam lemak tidak jenuh (asam oleat, asam linoleat, asam linolenat), ester asam lemak (metil ester dari asam laurat, miristat dan oleat). b. Surfaktan Peran surfaktan dalam formulasi mikroemulsi adalah untuk mengurangi tegangan antarmuka yang akan membantu proses dispersi selama pembuatan mikroemulsi dan menghasilkan droplet dengan permukaan yang fleksibel. Surfaktan harus mempunyai karakter lipofilitas yang cocok. Secara umum HLB rendah cocok untuk mikroemulsi w/o, sedangkan HLB tinggi (>12) cocok untuk mikroemulsi o/w. Bebrapa surfaktan yang umum digunakan dalam mikroemulsi adalah Polisorbat (Tween 80 and Tween 20), Lauromakrogol 300, Lesitin, Desil poliglukosida (Labrafil M 1944 LS), Poligliseril-6-dioleat (Plurol Oleique), Dioktil sodium sulfosuksinat (Aersol OT), PEG-8 kaprilik/kapril glyserid (Labrasol).

  c. Kosurfaktan Kosurfaktan digunakan dalam mikroemulsi dengan alasan kosurfaktan membuat lapisan antarmuka menjadi fleksibel, alkohol rantai pendek sampai sedang (C3-C8) mengurangi tegangan antarmuka dan meningkatkan fluiditas antarmuka, surfaktan dengan HLB lebih dari 20 membutuhkan kosurfaktan untuk mengutangi nilai HLB efektif menjadi rentang yang diinginkan dalam formula.

  Berikut ini kosurfaktan yang umum digunakan dalam mikroemulsi: sorbitan monoleat, sorbitan monosterat, propilen glikol, propilen glycol monocaprilate (Capryol 90), 2-(2-etoksietoksi)etanol (Transcutol) and etanol (Jha et al., 2011).

2.2.4 Diagram Fase

  Diagram fase menunjukkan batasan perbedaan fase sebagai fungsi komposisi komponen mikroemulsi. Karena ada lebih dari tiga komponen pembentuk mikroemulsi maka salahsatu sumbu merupakan rasio dari dua komponen (biasanya camporan surfaktan dan kosurfaktan dan sumbu lainnya menunjukkan komponen air dan minyak. Bisanya campuran surfaktan dipilih untuk menentukan daerah dimana akan tebentuk mikroemulsi. Minyak dan surfaktan dicampur dan secara perlahan-lahan dititrasi menggunakan air. Tiap penambahan air sistem diperiksa kejernihan dan birefringence dan perbandingan masing-masing komponen dihitung dan dicatat. Perbandingan dimana terbentuk mikroemulsi diplotkan pada diagram fase pseudoternary. Gambar 2.2 Menunjukkan bagaimana perbandingan surfaktan:kosurfaktan (S/CoS) mempengaruhi pembentukan mikroemulsi (Santos et al., 2008).

Gambar 2.3 Efek perbandingan surfaktan:kosurfaktan (S/CoS) terhadap derah terbentuknya mikroemulsi. Mikroemlusi terdiri dari IPM

  (fase minyak), air (fase air) dan Tween 80 dan etanol sebagai surfaktan dan kosurfaktan. A 1: 1 w/w S/CoS; B 1: 2 w/w S/CoS; C 1: 4 w/w S/CoS; D 1: 8 S/CoS (Santos et al., 2008).

2.2.5 Keuntungan Mikroemulsi

  Mikroemulsi menunjukkan beberapa keuntungan dibanding dengan bentuk sediaan konvensional a. Mikroemulsi merupakan sistem yang stabil dibandingkan dengan emulsi dan stabilitasnya memungkinkan self-emulsification dari sistem yang sifatnya tidak tergantung dari proses kelanjutannya.

  b. Mikroemulsi merupakan obat 'supersolvents'. Obat yang bersifat hidrofilik maupun lipofilik dapat diberikan dengan sistem mikroemulsi. c. Dibandingkan emulsi dan suspensi, rata-rata diameter droplet mikroemulsi dibawah 0,22 µm sehingga sistem ini dapat disterilkan menggunakan metode filtrasi.

  d. Karena stabil secara termodinamik, maka mikroemulsi mudah dibuat dan tidak memerlukan energi yang besar dalam pembuatannya.

  Mikroemulsi mempunyai viskositas yang rendah jika dibandingkan dengan emulsi.

  e. Penggunaan mikroemulsi dalam penghantaran obat dapat meningkatkan khasiat obat yaitu dalam hal dosis total. Pembentukan mikroemulsi bersifat reversible. Mikroemulsi mungkin tidak stabil pada suhu rendah dan saat mikroemulsi berada pada suhu stabilitasnya maka sistem mikroemulsi akan terbentuk kembali (Pathan et al., 2012)

2.2.6 Bahan Penyusun Mikroemulsi

2.2.6.1 Tween 80

  Sinonim : Polysorbate 80 Nama kimia : Polyoxyethylene 20 sorbitan monooleate Rumus molekul : C64H124O26 Berat molekul : 1310 Rumus Bangun : w + x + y + z = 20

  R = asam lemak

Gambar 2.4 Rumus bangun Tween 80 (Rowe et al., 2009) Pemerian : memiliki bau yang spesifik dan dan rasa pahit. Pada 25ºC berbentuk cairan berminyak berwarna kuning. Kelarutan : larut dalam etanol dan air, tidak larut dalam minyak mineral dan minyak sayur Nilai hidroksil : 65-80 Titik didih : 149ºC pH : 6.0–8.0 for a 5% w/v aqueous solution Nilai HLB : 15,0 Fungsi : Emulsifying agent, solubilizing agent, dan wetting agent. Inkompatibilitas : perubahan warna dan pengendapan akan muncul pada beberapa senyawa terutama fenol, tanin, tar, dan bahan menyerupai tar. Aktivitas antimikroba paraben menurun dengan adanya polisorbat. (Rowe et al., 2009)

2.2.6.2 Span 80

  Sinonim : Sorbitan monooleate Nama kimia : (Z)-Sorbitan mono-9-octadecenoate Rumus molekul : C24H44O6 Berat Molekul : 429

  Rumus Bangun : R = (C17H33)COO

Gambar 2.5 Rumus bangun Span 80 (Rowe et al., 2009) Pemerian : Larutan kental berwarna kuning.

  Kelarutan : Sorbitan ester umumnya larut atau terdispersi dalam minyak, dan larut dalam banyak pelarut organik.

  Dalam air, walaupun tidak larut, umumnya terdispersi. Nilai hidroksil : 193–209 Nilai HLB : 4,3 Fungsi : Dispersing agent; emulsifying agent; nonionic surfactant; solubilizing agent; suspending agent; wetting agent. (Rowe et al., 2009)

2.2.6.3 Minyak kedelai

  Sinonoim : Aceite de soja; Calchem IVO-114; Lipex 107; Lipex 200; Shogun CT; soiae oleum raffinatum; soja bean oil; soyabean oil; soya bean oil.

  Pemerian : jernih, berwarna kuning muda, tidak berbau dan larutan hampir tidak berbau, rasa lembut dan membeku pada suhu -10 sampai -16ºC. Kelarutan : Praktis tidak larut dalam etanol (95%) dan air, campur dengan carbon disulfide, kloroform, eter, dan light petroleum. Densitas : 0.916–0.922 g/cm3 pada 25ºC. Nilai hidroksil : 4-8 Indeks bias : nD25=1.471–1.475 Viskositas : 172.9 mPa s (172.9 cP) pada 0ºC; 99.7 mPa s (99.7 cP) pada 10ºC; 50.09 mPa s (50.09 cP) pada 25ºC; 28.86 mPa s (28.86 cP) pada 40ºC. Fungsi : Oleaginous vehicle, pelarut. Stabilitas : Minyak kedelai merupakan bahan yang stabil jika terlindung dari oksigen atmosfer. Rasa akan menjadi tidak enak dipercepat oleh adanya tembaga 0,01 ppm dan besi 0,1 ppm, yang merupakan katais oksidasi, hal ini dapat diminimalisir dengan penambahan agen pengkhelat. Penyimpanan yang lama dari emulsi minyak kedelai, terutama pada suhu yang tinggi dapat menghasilkan asam lemak bebas dan menurunkan pH emulsi, degradasi dapat diminaimalisir pada pH 6-7. Emulsi minyak kedelai stabil pada suhu kamar jika disimpan dibawah nitrogen dalam wadah gelas yang terlindung dari cahaya.

  Minyak kedelai sebaiknya disimpan dalam wadah tertutup rapat dan terlindung dari cahaya pada temperatur tidak lebih dari 25ºC

  Inkompatibilitas : Emulsi minyak kedelai diketahui inkompatibel pada 25ºC pada beberapa bahan seperti kalsium klorida, kalsium glukonat, magnesium klorida, phenytoin sodium, dan tetrasiklin hidroklorida. Konsentrasi yang rendah dari bahan ini dapat meningkatkan kompatibilitasnya. Ampoterisin B diketahui inkompatibel dengan minyak kedelai dengan emulsi lemak. (Rowe et al., 2009)

2.2.6.4 Etanol (96%)

  Sinonim : Ethanolum (96 %); ethyl alcohol; ethyl hydroxide; grainalcohol; methyl carbinol. Nama Kimia : Etanol Rumus molekul : C2H6O Berat molekul : 46,07 Rumus bangun :

Gambar 2.6 Rumus bangun etanol (Rowe et al., 2009)

  Pemerian : cairan jernih, tidak berwarna, mobile, dan mudah menguap dengan sedikit bau khas dan rasa terbakar.

  Kelarutan : Campur dengan kloroform, eter, gliserin, dan air (dengan peningkatan temperatur dan kontraksi volume)

  Titik didih : 78,15ºC Fungsi : Pengawet, desinfektan, skin penetrant, solven. Stabilitas : Harus disimpan pada wadah yang kedap udara dan sejuk. Inkompatibilitas : dalam kondisi asam dapat bereaksi dengan oksidator.

  Campuran dengan alkali dapat menyebabkan warna menjadi gelap dan menghasilkan aldehid. Garam organik atau akasia dapat mengendap. Inkompatibel dengan wadah aluminium. (Rowe et al., 2009)

2.3 Evaluasi Karakteristik Mikroemulsi Karakterisasi dari mikroemulsi penting untuk kontrol kualitas.

  Parameter-parameter penting yang dievaluasi pada penelitian ini adalah organoleptis, pH, tegangan permukaan, ukuran droplet serta penjebakan ovalbumin dalam sistem mikroemulsi.