Studi Efek Minyak Wijen, Minyak Almond, dan Minyak Zaitun terhadap Penetrasi Indometasin melalui Kulit Kelinci secara In Vitro dari Basis Gel Alginat
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Saat ini, penyampaian obat secara transdermal merupakan salah satu
metode yang paling menjanjikan untuk aplikasi dalam penghantaran obat (Fang,
et al., 2007). Sistem penyampaian obat transdermal (TDDS) memiliki banyak
keuntungan dibandingkan dengan pemberian obat oral, injeksi dan inhaler sistem
klasik secara konvensional. Keuntungan yang paling penting dari sistem ini
adalah meningkatkan bioavailabilitas obat sistemik, karena first pass metabolism
melalui hati dan gangguan sistem pencernaan dapat dihindari, dengan profil
sistem penghantaran obat yang konstan dan terkontrol (mengikuti absorbsi orde
nol) (Ammar, et al., 2007). Keuntungan lain adalah efek terapi yang lama
walaupun hanya sekali pemakaian serta efeknya yang reversibel (Murthy dan
Hiremath, 2004). Meskipun memiliki banyak keuntungan, penyampaian obat
secara transdermal memiliki tantangan tersendiri yaitu obat harus mampu
berpenetrasi melalui stratum korneum, dan teknik yang paling populer
menggunakan
peningkat
penetrasi
kimia,
yang
reversibel
mengganggu
penghalang permeabilitas dari stratum korneum (Barry, 1991). Lapisan ini
merupakan penghalang yang mencegah masuknya zat-zat ke dalam kulit dan
membatasi terjadinya proses difusi zat toksik tertentu ke dalam tubuh (Vikas, et
al., 2011).
Sebelumnya penelitian ini telah dilakukan di Laboratorium Farmasi Fisik
Universitas Sumatera Utara. Hasil penelitian yang telah dilakukan oleh
1
Universitas Sumatera Utara
Dermawan, et al., (2013), menunjukkan bahwa Tween 80 dan Minyak Inti Sawit
dapat meningkatkan penetrasi asam askorbat melalui kulit kelinci, tetapi Tween
80 harus digunakan dalam konsentrasi rendah 2,5 dan 5%. Sedangkan hasil
penelitian yang telah dilakukan oleh pada Amelia (2014), menunjukkan bahwa
kombinasi Tween 80 (konsentrasi 5%) dengan produk transesterifikasi minyak
inti sawit (konsentrasi 10%) menghasilkan efek peningkatan penetrasi yang lebih
besar dibandingkan dengan penggunaan Tween 80 (konsentrasi 5%), akan tetapi
lebih kecil dibandingkan dengan penggunaan produk transesterifikasi minyak inti
sawit (konsentrasi 10%). Dan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Marbun
(2015), menunjukkan bahwa minyak esensial seperti minyak kayu putih, minyak
nilam dan minyak cengkeh dapat meningkatkan penetrasi indometasin melalui
kulit kelinci secara In Vitro dan minyak kayu putih 15% memberikan penetrasi
yang paling tinggi.
Stratum korneum merupakan lapisan terluar kulit, di mana stratum
korneum berperan sebagai suatu penghalang fisik yang nyata bagi kebanyakan zat
yang berkontak dengan kulit. Stratum korneum terdiri dari sepuluh sampai dua
puluh lapisan sel yang terdapat di seluruh tubuh. Setiap sel berbentuk pipih,
memiliki panjang sekitar 34-44 µm, lebar 25-36 µ m, dan tebal 0,15-0,2 µm
dengan luas permukaan 750-1200 µm2 yang mana satu dengan yang lainnya
terkumpul membentuk suatu susunan yang menyerupai batu bata (Pathan, et al.,
2009).
Enhancer terdiri dari golongan pelarut (air, alkohol, dimetil sulfoksida),
azone, terpen, pirolidon, asam lemak, ester, surfaktan, dan prodrug (Bharkatiya
dan Nema, 2009). Ada banyak mekanisme untuk meningkatkan penetrasi.
2
Universitas Sumatera Utara
Interaksi antara enhancer dengan gugus polar dari lipid stratum korneum adalah
salah satu cara untuk meningkatkan penetrasi. Interaksi antar gugus-gugus lipid
dan perubahan susunan lipid menyebabkan fasilitasi difusi dari obat-obat
hidrofilik (Vikas, et al., 2011). Bahan enhancer kimia dipercaya bekerja aktif
dengan cara memecah susunan molekul interselular, terutama lipid bilayer, yang
mempertahankan ketahanan difusi dari barier. Perubahan dari lingkungan
korneosit juga dapat mempengaruhi penetrasi obat (Walker dan Smith, 1996).
Indometasin merupakan derivat asam arilasetat yang sangat efektif sebagai
anti-inflamasi, analgesik, dan antipiretik. Indometasin sering digunakan untuk
penyembuhan rheumatoid arthritis kronis, osteoarthritis, acute gout dan
periarthritis humeroscapularis (Rusu, et al., 1998). Terapi indometasin secara
oral sangat efektif, tetapi memiliki kelemahan seperti efek samping pada saluran
cerna berupa iritasi, ulkus lambung, rasa panas dan nyeri perut, pendarahan
saluran cerna dan merusak fungsi ginjal (Scheiman, 2001; Immer, et al., 2003).
Minyak wijen (Wijen indicum L.) telah dibudidayakan di Korea sejak
zaman kuno untuk digunakan sebagai makanan kesehatan tradisional (Nzikou, et
al., 2009). Minyak wijen sebagai peningkat penetrasi memiliki protein (25%)
yang dapat meningkatkan penetrasi melalui jalur polar dengan pembesaran kanal
air (Alvarez dan Rodriguez, 2000). Selain itu minyak wijen juga diketahui efektif
sebagai peningkat penetrasi hingga konsentrasi 10%, sebagai obat yang digunakan
ibuprofen (Dinda dan Ratna, 2006).
Minyak almond merupakan peningkat penetrasi alami yang mana akan
meningkatkan penetrasi obat dengan modifikasi tertentu di lapisan lipid dari
stratum korneum dan dengan demikian bisa meningkatkan penetrasi transdermal,
3
Universitas Sumatera Utara
sebagai obat yang digunakan ketoprofen (Hussain, et al., 2012). Minyak almond
juga merupakan minyak nabati yang stabil, yang dapat meningkatkan efek
absorbsi perkutan (Mizobuchi, et al., 2001).
Minyak zaitun (olive oil) adalah minyak hasil perasan dari buah zaitun.
Pada masa Mesir Kuno minyak zaitun dianggap sebagai minyak suci yang
memiliki kandungan vitamin dan mineral serta segudang manfaat yang tak lekang
oleh waktu (Khadijah, 2012). Minyak zaitun digunakan sebagai peningkat
penetrasi dan ditambahkan dalam konsentrasi yang berbeda, untuk beberapa
formulasi dipilih efek peningkatan pada profil pelepasan obat secara in vitro,
sebagai obat yang digunakan flurbiprofen (Hussain, et al., 2012).
Oleh karena itu, peneliti tertarik untuk meneliti dan membandingkan daya
penetrasi dari minyak wijen, minyak almond, minyak zaitun dan mentol
menggunakan indometasin sebagai model obat yang dibuat dalam sediaan gel dan
diuji melelui kulit kelinci, dimana indometasin sendiri adalah obat yang bersifat
lipofil.
4
Universitas Sumatera Utara
1.2 Kerangka Pikir Penelitian
Secara skematis, kerangka pikir penelitian ditunjukkan oleh Gambar 1.1.
Latar Belakang
Pemberian
indometasin
secara oral
menyebab
-kan iritasi
lambung
Penyelesaian
Variabel bebas
Formulasi
gel
indometasin
dengan
minyak
wijen,
minyak
almond,
minyak
zaitun dan
mentol
sebagai
peningkat
penetrasi
Variabel terikat Parameter
Konsentrasi
minyak
wijen
Konsentrasi
minyak
almond
Konsentrasi
minyak
zaitun
Jumlah
indometasin
yang
terpenetrasi
AUC
Konsentrasi
mentol
Gambar 1.1 Kerangka pikir penelitian
1.3 Perumusan Masalah
a. Apakah minyak wijen, minyak almond, dan minyak zaitun dapat
meningkatkan penetrasi indometasin dalam bentuk sediaan gel melalui
kulit kelinci secara in vitro?
b. Apakah minyak wijen, minyak almond, dan minyak zaitun dapat
meningkatkan penetrasi indometasin yang lebih besar dibandingkan
dengan pengaruh mentol dalam bentuk sediaan gel melalui kulit kelinci
secara in vitro?
5
Universitas Sumatera Utara
1.4 Hipotesis Penelitian
a. Minyak wijen, minyak almond, dan minyak zaitun dapat meningkatkan
penetrasi indometasin dalam bentuk sediaan gel melalui kulit kelinci
secara in vitro.
b. Minyak wijen, minyak almond, dan minyak zaitun dapat meningkatkan
penetrasi indometasin lebih besar dibandingkan dengan pengaruh mentol
dalam bentuk sediaan gel melalui kulit kelinci secara in vitro.
1.5 Tujuan Penelitian
a. Mengetahui pengaruh minyak wijen, minyak almond, dan minyak zaitun
terhadap penetrasi indometasin dalam bentuk sediaan gel melalui kulit
kelinci secara in vitro.
b. Membandingkan pengaruh minyak wijen, minyak almond, dan minyak
zaitun dengan pengaruh mentol dalam berbagai konsentrasi terhadap
penetrasi indometasin dalam bentuk sediaan gel melalui kulit kelinci
secara in vitro.
1.6 Manfaat Penelitian
Melalui penelitian ini diharapkan bahwa indometasin dapat diberikan
secara transdermal dalam bentuk sediaan gel sebagai obat antiinflamasi nonsteroid
(non steroidal antiinflamatory drug) untuk pengobatan reumatoid artritis,
osteoartritis, ankylosing spondylitis, dan acute gouty arthritis sehingga dapat
mengurangi efek samping dan meningkatkan kenyamanan penggunaan obat bagi
pasien.
6
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Saat ini, penyampaian obat secara transdermal merupakan salah satu
metode yang paling menjanjikan untuk aplikasi dalam penghantaran obat (Fang,
et al., 2007). Sistem penyampaian obat transdermal (TDDS) memiliki banyak
keuntungan dibandingkan dengan pemberian obat oral, injeksi dan inhaler sistem
klasik secara konvensional. Keuntungan yang paling penting dari sistem ini
adalah meningkatkan bioavailabilitas obat sistemik, karena first pass metabolism
melalui hati dan gangguan sistem pencernaan dapat dihindari, dengan profil
sistem penghantaran obat yang konstan dan terkontrol (mengikuti absorbsi orde
nol) (Ammar, et al., 2007). Keuntungan lain adalah efek terapi yang lama
walaupun hanya sekali pemakaian serta efeknya yang reversibel (Murthy dan
Hiremath, 2004). Meskipun memiliki banyak keuntungan, penyampaian obat
secara transdermal memiliki tantangan tersendiri yaitu obat harus mampu
berpenetrasi melalui stratum korneum, dan teknik yang paling populer
menggunakan
peningkat
penetrasi
kimia,
yang
reversibel
mengganggu
penghalang permeabilitas dari stratum korneum (Barry, 1991). Lapisan ini
merupakan penghalang yang mencegah masuknya zat-zat ke dalam kulit dan
membatasi terjadinya proses difusi zat toksik tertentu ke dalam tubuh (Vikas, et
al., 2011).
Sebelumnya penelitian ini telah dilakukan di Laboratorium Farmasi Fisik
Universitas Sumatera Utara. Hasil penelitian yang telah dilakukan oleh
1
Universitas Sumatera Utara
Dermawan, et al., (2013), menunjukkan bahwa Tween 80 dan Minyak Inti Sawit
dapat meningkatkan penetrasi asam askorbat melalui kulit kelinci, tetapi Tween
80 harus digunakan dalam konsentrasi rendah 2,5 dan 5%. Sedangkan hasil
penelitian yang telah dilakukan oleh pada Amelia (2014), menunjukkan bahwa
kombinasi Tween 80 (konsentrasi 5%) dengan produk transesterifikasi minyak
inti sawit (konsentrasi 10%) menghasilkan efek peningkatan penetrasi yang lebih
besar dibandingkan dengan penggunaan Tween 80 (konsentrasi 5%), akan tetapi
lebih kecil dibandingkan dengan penggunaan produk transesterifikasi minyak inti
sawit (konsentrasi 10%). Dan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Marbun
(2015), menunjukkan bahwa minyak esensial seperti minyak kayu putih, minyak
nilam dan minyak cengkeh dapat meningkatkan penetrasi indometasin melalui
kulit kelinci secara In Vitro dan minyak kayu putih 15% memberikan penetrasi
yang paling tinggi.
Stratum korneum merupakan lapisan terluar kulit, di mana stratum
korneum berperan sebagai suatu penghalang fisik yang nyata bagi kebanyakan zat
yang berkontak dengan kulit. Stratum korneum terdiri dari sepuluh sampai dua
puluh lapisan sel yang terdapat di seluruh tubuh. Setiap sel berbentuk pipih,
memiliki panjang sekitar 34-44 µm, lebar 25-36 µ m, dan tebal 0,15-0,2 µm
dengan luas permukaan 750-1200 µm2 yang mana satu dengan yang lainnya
terkumpul membentuk suatu susunan yang menyerupai batu bata (Pathan, et al.,
2009).
Enhancer terdiri dari golongan pelarut (air, alkohol, dimetil sulfoksida),
azone, terpen, pirolidon, asam lemak, ester, surfaktan, dan prodrug (Bharkatiya
dan Nema, 2009). Ada banyak mekanisme untuk meningkatkan penetrasi.
2
Universitas Sumatera Utara
Interaksi antara enhancer dengan gugus polar dari lipid stratum korneum adalah
salah satu cara untuk meningkatkan penetrasi. Interaksi antar gugus-gugus lipid
dan perubahan susunan lipid menyebabkan fasilitasi difusi dari obat-obat
hidrofilik (Vikas, et al., 2011). Bahan enhancer kimia dipercaya bekerja aktif
dengan cara memecah susunan molekul interselular, terutama lipid bilayer, yang
mempertahankan ketahanan difusi dari barier. Perubahan dari lingkungan
korneosit juga dapat mempengaruhi penetrasi obat (Walker dan Smith, 1996).
Indometasin merupakan derivat asam arilasetat yang sangat efektif sebagai
anti-inflamasi, analgesik, dan antipiretik. Indometasin sering digunakan untuk
penyembuhan rheumatoid arthritis kronis, osteoarthritis, acute gout dan
periarthritis humeroscapularis (Rusu, et al., 1998). Terapi indometasin secara
oral sangat efektif, tetapi memiliki kelemahan seperti efek samping pada saluran
cerna berupa iritasi, ulkus lambung, rasa panas dan nyeri perut, pendarahan
saluran cerna dan merusak fungsi ginjal (Scheiman, 2001; Immer, et al., 2003).
Minyak wijen (Wijen indicum L.) telah dibudidayakan di Korea sejak
zaman kuno untuk digunakan sebagai makanan kesehatan tradisional (Nzikou, et
al., 2009). Minyak wijen sebagai peningkat penetrasi memiliki protein (25%)
yang dapat meningkatkan penetrasi melalui jalur polar dengan pembesaran kanal
air (Alvarez dan Rodriguez, 2000). Selain itu minyak wijen juga diketahui efektif
sebagai peningkat penetrasi hingga konsentrasi 10%, sebagai obat yang digunakan
ibuprofen (Dinda dan Ratna, 2006).
Minyak almond merupakan peningkat penetrasi alami yang mana akan
meningkatkan penetrasi obat dengan modifikasi tertentu di lapisan lipid dari
stratum korneum dan dengan demikian bisa meningkatkan penetrasi transdermal,
3
Universitas Sumatera Utara
sebagai obat yang digunakan ketoprofen (Hussain, et al., 2012). Minyak almond
juga merupakan minyak nabati yang stabil, yang dapat meningkatkan efek
absorbsi perkutan (Mizobuchi, et al., 2001).
Minyak zaitun (olive oil) adalah minyak hasil perasan dari buah zaitun.
Pada masa Mesir Kuno minyak zaitun dianggap sebagai minyak suci yang
memiliki kandungan vitamin dan mineral serta segudang manfaat yang tak lekang
oleh waktu (Khadijah, 2012). Minyak zaitun digunakan sebagai peningkat
penetrasi dan ditambahkan dalam konsentrasi yang berbeda, untuk beberapa
formulasi dipilih efek peningkatan pada profil pelepasan obat secara in vitro,
sebagai obat yang digunakan flurbiprofen (Hussain, et al., 2012).
Oleh karena itu, peneliti tertarik untuk meneliti dan membandingkan daya
penetrasi dari minyak wijen, minyak almond, minyak zaitun dan mentol
menggunakan indometasin sebagai model obat yang dibuat dalam sediaan gel dan
diuji melelui kulit kelinci, dimana indometasin sendiri adalah obat yang bersifat
lipofil.
4
Universitas Sumatera Utara
1.2 Kerangka Pikir Penelitian
Secara skematis, kerangka pikir penelitian ditunjukkan oleh Gambar 1.1.
Latar Belakang
Pemberian
indometasin
secara oral
menyebab
-kan iritasi
lambung
Penyelesaian
Variabel bebas
Formulasi
gel
indometasin
dengan
minyak
wijen,
minyak
almond,
minyak
zaitun dan
mentol
sebagai
peningkat
penetrasi
Variabel terikat Parameter
Konsentrasi
minyak
wijen
Konsentrasi
minyak
almond
Konsentrasi
minyak
zaitun
Jumlah
indometasin
yang
terpenetrasi
AUC
Konsentrasi
mentol
Gambar 1.1 Kerangka pikir penelitian
1.3 Perumusan Masalah
a. Apakah minyak wijen, minyak almond, dan minyak zaitun dapat
meningkatkan penetrasi indometasin dalam bentuk sediaan gel melalui
kulit kelinci secara in vitro?
b. Apakah minyak wijen, minyak almond, dan minyak zaitun dapat
meningkatkan penetrasi indometasin yang lebih besar dibandingkan
dengan pengaruh mentol dalam bentuk sediaan gel melalui kulit kelinci
secara in vitro?
5
Universitas Sumatera Utara
1.4 Hipotesis Penelitian
a. Minyak wijen, minyak almond, dan minyak zaitun dapat meningkatkan
penetrasi indometasin dalam bentuk sediaan gel melalui kulit kelinci
secara in vitro.
b. Minyak wijen, minyak almond, dan minyak zaitun dapat meningkatkan
penetrasi indometasin lebih besar dibandingkan dengan pengaruh mentol
dalam bentuk sediaan gel melalui kulit kelinci secara in vitro.
1.5 Tujuan Penelitian
a. Mengetahui pengaruh minyak wijen, minyak almond, dan minyak zaitun
terhadap penetrasi indometasin dalam bentuk sediaan gel melalui kulit
kelinci secara in vitro.
b. Membandingkan pengaruh minyak wijen, minyak almond, dan minyak
zaitun dengan pengaruh mentol dalam berbagai konsentrasi terhadap
penetrasi indometasin dalam bentuk sediaan gel melalui kulit kelinci
secara in vitro.
1.6 Manfaat Penelitian
Melalui penelitian ini diharapkan bahwa indometasin dapat diberikan
secara transdermal dalam bentuk sediaan gel sebagai obat antiinflamasi nonsteroid
(non steroidal antiinflamatory drug) untuk pengobatan reumatoid artritis,
osteoartritis, ankylosing spondylitis, dan acute gouty arthritis sehingga dapat
mengurangi efek samping dan meningkatkan kenyamanan penggunaan obat bagi
pasien.
6
Universitas Sumatera Utara