Formulasi dan Uji Stabilitas Fisik Mikroemulsi Gel Griseofulvin Anindya Hana Iradhati, Mahdi Jufri Departemen Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Indonesia, Kampus Baru UI Depok, Depok, 16424, Indonesia. Email: [email protected]Abstrak Griseofulvin merupakan obat antifungi yang memiliki kelarutan yang buruk serta dapat memberikan efek samping apabila digunakan secara oral dalam jangka panjang; seperti proteinuria, nefrosis, leukopenia, dan hepatitis. Griseofulvin dapat diformulasikan dalam bentuk sediaan mikroemulsi untuk meningkatkan kelarutannya. Tujuan penelitian ini adalah membuat dan mengevaluasi formulasi mikroemulsi gel untuk penggunaan topikal sehingga meningkatkan kelarutan dan keamanan griseofulvin. Formula mikroemulsi yang didapatkan dari hasil optimasi mengandung 5% asam oleat sebagai fase minyak, 25% tween 80 sebagai surfaktan, dan 20% etanol (96%) sebagai kosurfaktan. Pengamatan organoleptis menunjukkan mikroemulsi memberikan warna kuning dan transparan, sementara mikroemulsi gel memberikan warna kuning dan agak keruh. Sediaan mikroemulsi dan mikroemulsi gel yang dihasilkan memiliki ukuran globul 158.0 nm dan 226.0 nm dan stabil pada penyimpananpada temperatur 4 o C ± 2 o C, 25 o C ± 2 o C, dan 40 o C ± 2 o C. Formulation and Physical Stability Test of Griseofulvin Microemulsion Gel Abstract Griseofulvin is an antifungal drug with low solubility and several serious side effects that could occur when used orally for long period of time, such as proteinuria, nephrosis, leucopenia, and hepatitis. Griseofulvin solubility could be enhanced by formulating it into microemulsion. The main objective of this research is to make and evaluate the formulationof griseofulvon microemulsion gel for topical use to increase the solubility and safety of the drug. The optimized microemulsion formula contains 5% oleic acid as oil phase, 25% tween 80 as surfactant, and 20% etanol (96%) as cosurfactant. Organoleptic observation of microemulsion showed clear and transparent yellowish color, while the microemulsion gel showed hazy yellowish color. Both microemulsion and microemulsion gel have alcoholic smell. The globule size of microemulsion and microemulsion gel are 158.0 nm and 226.0, respectively. Griseofulvin microemulsion gel was stable at temperature 4 o C ± 2 o C, 25 o C ± 2 o C, and 40 o C ± 2 o C. Keywords: antifungal, griseofulvin, microemulsion gel, physical stability, formulation Formulasi dan ..., Anindya Hana Iradhati, FF UI, 2016
18
Embed
Formulasi dan Uji Stabilitas Fisik Mikroemulsi Gel ...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Formulasi dan Uji Stabilitas Fisik Mikroemulsi Gel Griseofulvin
Anindya Hana Iradhati, Mahdi Jufri
Departemen Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Indonesia, Kampus Baru UI Depok, Depok, 16424, Indonesia.
Griseofulvin merupakan obat antifungi yang memiliki kelarutan yang buruk serta dapat memberikan efek samping apabila digunakan secara oral dalam jangka panjang; seperti proteinuria, nefrosis, leukopenia, dan hepatitis. Griseofulvin dapat diformulasikan dalam bentuk sediaan mikroemulsi untuk meningkatkan kelarutannya. Tujuan penelitian ini adalah membuat dan mengevaluasi formulasi mikroemulsi gel untuk penggunaan topikal sehingga meningkatkan kelarutan dan keamanan griseofulvin. Formula mikroemulsi yang didapatkan dari hasil optimasi mengandung 5% asam oleat sebagai fase minyak, 25% tween 80 sebagai surfaktan, dan 20% etanol (96%) sebagai kosurfaktan. Pengamatan organoleptis menunjukkan mikroemulsi memberikan warna kuning dan transparan, sementara mikroemulsi gel memberikan warna kuning dan agak keruh. Sediaan mikroemulsi dan mikroemulsi gel yang dihasilkan memiliki ukuran globul 158.0 nm dan 226.0 nm dan stabil pada penyimpananpada temperatur 4oC ± 2oC, 25oC ± 2oC, dan 40oC ± 2oC.
Formulation and Physical Stability Test of Griseofulvin Microemulsion Gel
Abstract
Griseofulvin is an antifungal drug with low solubility and several serious side effects that could occur when used orally for long period of time, such as proteinuria, nephrosis, leucopenia, and hepatitis. Griseofulvin solubility could be enhanced by formulating it into microemulsion. The main objective of this research is to make and evaluate the formulationof griseofulvon microemulsion gel for topical use to increase the solubility and safety of the drug. The optimized microemulsion formula contains 5% oleic acid as oil phase, 25% tween 80 as surfactant, and 20% etanol (96%) as cosurfactant. Organoleptic observation of microemulsion showed clear and transparent yellowish color, while the microemulsion gel showed hazy yellowish color. Both microemulsion and microemulsion gel have alcoholic smell. The globule size of microemulsion and microemulsion gel are 158.0 nm and 226.0, respectively. Griseofulvin microemulsion gel was stable at temperature 4oC ± 2oC, 25oC ± 2oC, and 40oC ± 2oC.
Formulasi dan ..., Anindya Hana Iradhati, FF UI, 2016
Pengukuran ukuran globul dilakukan dengan particle size analyzer zetasizer ver. 6.20
(Malvern). Ukuran globul mikroemulsi pada minggu ke-0 yaitu 158.0 nm tidak memenuhi
kriteria ukuran globul mikroemulsi, yaitu 1-100 nm. Hal ini disebabkan karena konsentrasi tween
80 dan etanol 96% yang digunakan cukup rendah. Semakin tinggi kadar surfaktan-kosurfaktan,
semakin kecil ukuran globul karena fase internal tersolubilisasi dalam surfaktan (Shinde,
Pokharkar & Modani, 2012). Sediaan mikroemulsi masih terlihat jernih walaupun memiliki
ukuran globul >100 nm karena emulsi dengan ukuran globul dibawah 200 nm memberikan
tampilan transparan (Kumar, Kushwaha & Sharma, 2014). Ukuran globul mikroemulsi gel lebih
besar dibandingkan sediaan mikroemulsi. Hal ini disebabkan penambahan gel memperbesar
ukuran globul mikroemulsi.
Hasil pengujian ukuran partikel pada minggu ke-8 menunjukkan penurunan ukuran
partikel. Namun hal tersebut diikuti dengan keseragaman ukuran globul yang berkurang. Hal ini
dapat dilihat dari polydispersity index mikroemulsi dan mikroemulsi gel yang meningkat, serta
jumlah puncak grafik ukuran partikel mikroemulsi gel yang lebih dari satu.
Penurunan ukuran partikel yang diikuti dengan berkurangnya keseragaman ukuran globul
sediaan mikroemulsi dan mikroemulsi gel griseofulvin dapat disebabkan flokulasi partikel-
partikel berukuran besar, sehingga hasil pembacaan particle size analyzer menunjukkan ukuran
partikel kecil namun tidak seragam. Hal ini dapat terjadi akibat fenomena Ostwald Ripening.
Sediaan nanopartikel dengan zeta potensial lebih besar dari +30 mV dan lebih kecil dari
-30 mV menunjukkan stabilitas yang baik, sementara sediaan dengan nilai zeta potensial yang
kecil menunjukkan aggregasi partikel yang cepat akibat gaya Van der Waals (Júnior, 2014;
Sinko, 2006). Dapat disimpulkan bahwa sediaan mikroemulsi lebih stabil dibandingkan sediaan
mikroemulsi gel.
Pengukuran pH
Hasil pengukuran pH mikroemulsi dan mikroemulsi gel secara berurutan adalah 5,52 dan
6,11. pH mikroemulsi lebih asam dibandingkan pH mikroemulsi gel, hal ini disebabkan
penambahan basis gel yang memiliki pH lebih besar dari mikroemulsi. pH sediaan yang bersifat
asam dapat disebabkan griseofulvin, etanol 96%, dan asam oleat yang bersifat keasaman. pH
rata-rata sediaan mikroemulsi dan mikroemulsi gel tidak mempengaruhi aktivitas griseofulvin,
karena griseofulvin tidak stabil hanya pada pH ekstrem (di bawah 1 atau di atas 13). Nilai rata-
Formulasi dan ..., Anindya Hana Iradhati, FF UI, 2016
rata pH sediaan mikroemulsi gel berada di atas rentang pH kulit, tetapi hal ini masih dapat
ditoleransi karena pH masih dibawah 8.0. pH yang terlalu basa (8,0-9,0) dapat menyebabkan
berkurangnya flora normal kulit dan mempermudah invasi perkutan oleh bakteri patogen (Barel,
Paye & Maibach, 2009).
Pengukuran Viskositas dan Rheologi
(a) (b)
Gambar 2. (a) Diagram sifat alir mikroemulsi gel pada minggu ke-0 dan (b) Diagram sifat alir mikroemulsi gel pada
minggu ke-8
Viskositas sediaan mikroemulsi gel griseofulvin diukur menggunakan spindel no. 5 pada alat
Viskometer Brookfield. Diagram sifat alir sediaan mikroemulsi gel menunjukkan sifat alir pseudoplastis.
Cairan dengan sifat aliran pseudoplastis tidak dapat ditentukan viskositasnya dengan suatu nilai tunggal,
karena tidak terdapat bagian kurva yang linear (Sinko, 2006). Viskositas sediaan mikroemulsi gel diukur
saat minggu ke-0 pada kecepatan spindel 20 rpm adalah 7200 cp (centipoise). Pada minggu ke-8,
viskositas sediaan mikroemulsi gel pada kecepatan spindel 20 rpm adalah 7500 cp (centipoise).
Kenaikan nilai viskositas dapat disebabkan karena terjadi flokulasi globul pada sediaan.
Cycling Test
Sediaan mikroemulsi gel disimpan pada temperatur 4oC ± 2oC selama 24 jam dan
kemudian disimpan pada temperatur 40oC ± 2oC yang merupakan 1 siklus. Percobaan dilakukan
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
kecepa
tan geser
tekanan geser
kecepatan rendah ke kecepatan 4nggi
kecepatan 4nggi ke kecepatan rendah
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
kecepa
tan geser
tekanan geser
kecepatan rendah ke kecepatan 4nggi
kecepatan 4nggi ke kecepatan rendah
Formulasi dan ..., Anindya Hana Iradhati, FF UI, 2016
sebanyak 6 siklus. Sediaan mikroemulsi gel griseofulvin tetap stabil setelah pengujian, tidak
menunjukkan pemisahan, sineresis, dan pembentukan kristal. Hal ini menunjukkan mikroemulsi
gel stabil secara fisik.
Uji penyimpanan pada temperatur 4oC ± 2oC
Gambar 3. Grafik perubahan pH rata-rata sediaan selama penyimpanan 8 minggu pada suhu 4oC ± 2oC
Hasil pengujian setelah penyimpanan selama 8 minggu menunjukkan sediaan stabil
karena tidak terjadi perubahan warna, bau, maupun sineresis, namun kekentalan sediaan
meningkat. Hal ini disebabkan viskositas cairan meningkat apabila terjadi penurunan suhu
(Sinko, 2006). Pengujian terhadap pH sediaan selama penyimpanan pada suhu 4oC ± 2oC selama
8 minggu memberikan hasil fluktuatif dan cenderung menurun. Penurunan pH dapat disebabkan
ionisasi pada asam oleat atau etanol 96%. Fluktuasi pH tidak mempengaruhi aktivitas
griseofulvin karena griseofulvin masih stabil pada pH di atas 1 atau di bawah 13.
Uji penyimpanan pada temperatur 25oC ± 2oC
Hasil pengujian setelah penyimpanan selama 8 minggu menunjukkan sediaan stabil
karena tidak terjadi perubahan warna, bau, maupun sineresis. Pengujian terhadap pH sediaan
memberikan hasil fluktuatif dan cenderung menurun, namun uji statistik terhadap data hasil
pengujian menunjukkan perbedaan pH sediaan pada minggu ke-0 dan minggu ke-8 tidak
signifikan, yang menunjukkan sediaan stabil secara kimia.
0
5
10
0 2 4 6 8
pH
minggu ke-‐
Formulasi dan ..., Anindya Hana Iradhati, FF UI, 2016
Gambar 4. Grafik perubahan pH rata-rata sediaan selama penyimpanan 8 minggu pada suhu 25oC ± 2oC
Uji penyimpanan pada temperatur 40oC ± 2oC
Gambar 5. Grafik perubahan pH rata-rata sediaan selama penyimpanan 8 minggu pada suhu 40oC ± 2oC
Hasil pengujian setelah penyimpanan selama 8 minggu menunjukkan sediaan stabil
karena tidak terjadi perubahan warna, bau, maupun sineresis. Pengujian terhadap pH sediaan
memberikan hasil fluktuatif dan cenderung menurun, namun uji statistik terhadap data hasil
pengujian menunjukkan perbedaan pH sediaan pada minggu ke-0 dan minggu ke-8 tidak
signifikan, yang menunjukkan sediaan stabil secara kimia.
Uji Mekanik (Sentrifugasi)
Uji mekanik bertujuan untuk melihat efek gravitasi terhadap kestabilan sediaan
mikroemulsi gel. Sediaan disentrifugasi dengan kecepatan 3800 rpm selama 5 jam yang setara
0
5
10
0 2 4 6 8 pH
minggu ke-‐
0
5
10
0 2 4 6 8
pH
minggu ke-‐
Formulasi dan ..., Anindya Hana Iradhati, FF UI, 2016
dengan gaya gravitasi selama setahun. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali. Hasil uji
sentrifugasi sediaan mikroemulsi gel griseofulvin menunjukkan tidak terjadi pemisahan fase
ataupun pemisahan mikroemulsi dari gel yang menunjukkan sediaan stabil terhadap efek gravitasi
selama setahun.
(a) (b)
Gambar 6. Foto sediaan mikroemulsi gel (a) sebelum uji sentrifugasi dan (b) setelah uji sentrifugasi
Kesimpulan
Formula mikroemulsi gel griseofulvin yang terbaik adalah formula dengan tween 80
dalam konsentrasi 25% sebagai surfaktan, etanol 96% sebagai kosurfaktan dalam konsentrasi
20%, asam oleat sebagai fase minyak dalam konsentrasi 5%, dan basis gel dengan konsentrasi
20%. Basis gel yang digunakan mengandung 1% carbopol sebagai gelling agent dan 1%
trietanolamin sebagai pengatur pH. Sediaan mikroemulsi memberikan warna kuning transparan,
sementara sediaan mikroemulsi gel memberikan warna kuning namun agak keruh. Sediaan
mikroemulsi dan mikroemulsi gel berbau alkohol.
Sediaan mikroemulsi dan mikroemulsi gel memiliki ukuran globul 158.0 nm dan 226.0
nm. Hasil uji stabilitas fisik menunjukkan sediaan mikroemulsi gel stabil pada penyimpanan pada
temperatur 4oC ± 2oC, 25oC ± 2oC, dan 40oC ± 2oC selama 8 minggu. Hasil cycling test
menunjukkan sediaan mikroemulsi gel stabil terhadap perubahan suhu. Hasil uji sentrifugasi
menunjukkan sediaan mikroemulsi gel stabil terhadap efek gravitasi selama setahun.
Formulasi dan ..., Anindya Hana Iradhati, FF UI, 2016
Saran
Konsentrasi tween 80 dan etanol 96% sebagai surfaktan dan kosurfaktan dapat dierbesar
untuk memperkecil ukuran globul mikroemulsi. Pengujian aktivitas antijamur dapat pula
dilakukan untuk mengetahui efektivitas sediaan.
Daftar Referensi Aggarwal, N., Goindi, S., & Khurana, R. (2013). Formulation, characterization and evaluation of
an optimized microemulsion formulation of griseofulvin for topical application. Colloids and Surfaces. B, Biointerfaces, 105, 158–66.http://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2013.01.004
Bajaj, S., Singla, D., & Sakhuja, N. (2012). Stability Testing of Pharmaceutical Products. Journal of Applied Pharmaceutical Science, 2(3), 129–138. http://doi.org/10.7324/JAPS.2012.2322
Barel, A. O., Paye, M., & Maibach, H. I. (Eds.). (2009). Handbook of Cosmetic Science and Technology (Third Edit). New York: Informa Healthcare USA, Inc.
Barros, M. E. da S., Santos, D. de A., & Hamdan, J. S. (2007). Evaluation of susceptibility of Trichophyton mentagrophytes and Trichophyton rubrum clinical isolates to antifungal drugs using a modified CLSI microdilution method (M38-A). Journal of Medical Microbiology, 56(May), 514–518. http://doi.org/10.1099/jmm.0.46542-0
Chee-Leok, G., Tay, Y. K., Ali, K. bin, Mong, T. K., & Chew, S. S. (1994). In Vitro Evaluation of Griseofulvin, Ketoconazole, and Itraconazole Against Various Dermatophytes in Singapore. International Journal of Dermatology, 33(10), 733–738.
Departemen Kesehatan Republik Indonesia. (1995). Farmakope Indonesia. (Ed. ke IV). Jakarta: Departemen Kesehatan Republik Indonesia.
International Agency for Research on Cancer. (2001). IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, 79, 75–89.
International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use. (2003). ICH Harmonised Tripartite Guideline - Stability Testing of New Drug Substances and Products Q1A (R2). http://doi.org/10.1136/bmj.333.7574.873-a
Jadhav, C., Kate, V., & Payghan, S. A. (2014). Investigation of effect of non-ionic surfactant on preparation of griseofulvin non-aqueous nanoemulsion. Journal of Nanostructure in Chemistry, 5, 107–113. http://doi.org/10.1007/s40097-014-0141-y
Formulasi dan ..., Anindya Hana Iradhati, FF UI, 2016
Júnior, A. A. J., & Baldo, J. B. (2014). The Behavior of Zeta Potential of Silica Suspensions. New Journal of Glass and Ceramics, 4(April), 29–37. http://doi.org/10.4236/njgc.2014.42004
Kumar, A., Kushwaha, V., & Sharma, P. K. (2014). Pharmaceutical Microemulsion: Formulation, Characterization and Drug Deliveries Across Skin. International Journal of Drug Development and Research, 6(1), 1–21.
Lachenmeier, D. W. (2008). Safety Evaluation of Topical Applications of Ethanol on the Skin and Inside the Oral Cavity. Journal of Occupational Medicine and Toxicology, 16, 1–16. http://doi.org/10.1186/1745-6673-3-26
Maya, L. (2006). Pembuatan Sediaan Mikroemulsi dari Minyak Buah Merah (Pandanus conoideus). Skripsi. Fakultas FMIPA Universitas Indonesia.
McLafferty, E., Hendry, C., & Farley, A. (2012). The Integumentary System: Anatomy, Physiology and Function of Skin. Nursing Standard, 27(3), 35–42. http://doi.org/10.7748/ns2012.09.27.3.35.c9299
Moghimipour, E., Salimi, A., & Leis, F. (2012). Preparation and Evaluation of Tretinoin Microemulsion Based on Pseudo-Ternary Phase Diagram. Advanced Pharmaceutical Bulletin, 2(2), 141–147. http://doi.org/10.5681/apb.2012.022
Moghimipour, E., Salimi, A., & Hassanvand, S. (2013). Permeability Assessment of Griseofulvin Microemulsion Through Rat Skin. International Journal of Pharmaceutical, Chemical and Biological Sciences, 3(4), 1061–1065.
Natalia, M. (2012). Uji Stabilitas Fisik dan Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Jintan Hitam (Nigella sativa L.) yang Diformulasikan sebagai Sediaan Nanoemulsi Gel (Nanoemulgel). Skripsi. Fakultas FMIPA Universitas Indonesia.
Noveon Inc. (2002). Neutralizing Carbopol and Pemulen Polymers in Aqueous and Hydroalcoholic Systems.
The Pharmaceutics and Compounding Laboratory – UNC Eshelman School of Pharmacy. (2016). Pharmlabs.unc.edu. Diakses 17 Mei 2016, dari http://pharmlabs.unc.edu/labs/gels/agents.htm
Polysorbate 80 - National Library of Medicine HSDB Database. (2016). Toxnet.nlm.nih.gov. Diakses 17 Mei 2016, dari https://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search/a?dbs+hsdb:@term+@DOCNO+4359
Rowe, R. C., Sheskey, P. J., & Quinn, M. E. (Eds.). (2009). Handbook of Pharmaceutical Excipients (Sixth Edit). London: Pharmaceutical Press.
Formulasi dan ..., Anindya Hana Iradhati, FF UI, 2016
Simon, P. (2012). Formulasi dan Uji Penetrasi Mikroemulsi Natrium Diklofenak dengan Metode Sel Difusi Franz dan Metode Tape Stripping. Skripsi. Fakultas FMIPA Universitas Indonesia.
Singh, P., Bala, R., Seth, N., & Kalia, S. (2014). Emulgel: A Novel Approach to Bioavailability Enhancement. International Journal of Recent Advances in `Pharmaceutical Research, 4(2), 35–47.
Singla, V., Saini, S., Joshi, B., & Rana, A. C. (2012). Emulgel: A New Platform for Topical Drug Delivery. International Journal of Pharma and Bio Sciences, 3(1), 485–498.
Sinko, P. J. (Ed.). (2006). Farmasi Fisika dan Ilmu Farmasetika (5th ed.). Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Shinde, U., Pokharkar, S., & Modani, S. (2012). Design and Evaluation of Microemulsion Gel System of Nadifloxacin. Indian Journal of Pharmaceutical Sciences, 74(3), 237–247. http://doi.org/10.4103/0250-474X.106066
Talegaonkar, S., Negi, L. M., & Sharma, H. (2015). Encapsulation via Microemulsion. In M. Mishra (Ed.), Handbook of Encapsulation and Controlled Release (p. 247). Florida: CRC Press.
Tanaka, Y., Waki, R., & Nagata, S. (2013). Species Differences in the Dissolution and Absorption of Griseofulvin and Albendazole, Biopharmaceutics Classification System Class II Drugs, in the Gastrointestinal Tract. Drug Metabolism and Pharmacokinetics, 28(6), 485–490. http://doi.org/10.2133/dmpk.DMPK-13-RG-022
The Department of Health. (2013). British Pharmacopoeia. London: The Department of Health.
Tween 80 | C32H60O10 - PubChem. (2016). Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Diakses pada 17 Juli 2016, dari https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/443315
U.S. National Library of Medicine. (2016). DailyMed - GRISEOFULVIN- griseofulvin tablet. Diakses 11 Januari 2016 pada 7.52 WIB, dari http://dailymed.nlm.nih.gov/dailymed/drugInfo.cfm?setid=6149c044-58bb-402c-a4b5-18b96dd9b3b9
Formulasi dan ..., Anindya Hana Iradhati, FF UI, 2016