B. Rumusan Masalah - etd.repository.ugm.ac.idetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/65152/potongan/S1-2013... · menghambat atau merusak asam nukleat sel mikroba. ... (iodonitrotetrazolium

3

sehingga dapat digunakan sebagai release enhancer substances karena dapat

meningkatkan kelarutan zat aktif pada sediaan. Sedangkan tween 80 dapat

digunakan sebagai release enhancer substances karena sifat tween 80 pada

konsentrasi rendah dapat menurunkan tegangan antar muka antara obat dan

medium, serta menaikkan laju kelarutan obat dalam medium (Noudeh et al.,

2008).

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan di atas, dapat

dirumuskan permasalahan yaitu :

1. Bagaimanakah pengaruh penambahan release enhancer substances gliserin,

propilen glikol, dan tween 80 pada chitosan terhadap sifat fisik patch bukal

mukoadhesif ekstrak daun sirih ?

2. Bagaimanakah pengaruh penambahan release enhancer substances gliserin,

propilen glikol, dan tween 80 pada chitosan terhadap daya antibakteri patch

bukal mukoadhesif ekstrak daun sirih ?

C. Manfaat Penelitian

Penelitian ini dapat memberikan informasi dalam bidang farmasi

mengenai pengaruh penggunaan release enhancer substances yaitu gliserin,

propilen glikol, dan tween 80 terhadap daya antibakteri dan sifat fisik patch bukal

mukoadhesif ekstrak daun sirih. Dengan demikian formulasi patch dengan

penambahan release enhancer substances yang memberikan hasil optimal dapat

4

digunakan sebagai sediaan patch antibakteri di masyarakat. Sehingga masyarakat

dapat merasakan kenyamanan dalam penggunaan patch tersebut.

D. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan

release enhancer substances gliserin, propilenglikol, dan tween 80 yang telah

dikombinasikan dengan chitosan dan ekstrak daun sirih terhadap aktivitas

antibakteri dan sifat fisik patch.

E. Tinjauan Pustaka

1. Tanaman Sirih (Piper betle L.)

Tanaman sirih (Piper betle L.) merupakan tanaman yang berkhasiat

sebagai antisariawan, antibatuk, dan antiseptik (Depkes, 1980). Foto tanaman sirih

ditunjukkan pada gambar 1.

Gambar 1. Tanaman Sirih (Junaidi, 2011)

5

a. Sistematika Tanaman

Kindom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Sub Divisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledone

Bangsa : Diperales

Suku : Diperaceae

Marga : Piper

Jenis : Piper betle Linn (Depkes, 2000)

b. Nama simplisia : Piperis Folium (daun sirih).

c. Deskripsi Tanaman

Tanaman tumbuh merambat, tinggi dapat mencapai 15 m. Batang

sirih berwarna coklat kehijauan, berbentuk bulat, beruas dan merupakan

tempat keluarnya akar. Daunnya yang tunggal berbentuk jantung,

berujung runcing, tumbuh berselang-seling, bertangkai, dan

mengeluarkan bau yang sedap bila diremas. Panjangnya sekitar 5 - 8 cm

dan lebar 2 - 5 cm. Bunganya majemuk berbentuk bulir dan terdapat

daun pelindung ± 1 mm berbentuk bulat panjang. Pada bulir jantan

panjangnya sekitar 1,5 - 3 cm dan terdapat dua benang sari yang pendek

sedang pada bulir betina panjangnya sekitar 1,5 - 6 cm dimana terdapat

kepala putik tiga sampai lima buah berwarna putih dan hijau

kekuningan. Buahnya buah buni berbentuk bulat berwarna hijau keabu-

6

abuan. Akarnya tunggang, bulat dan berwarna coklat kekuningan

(Mursito dan Heru, 2002)

d. Kandungan Kimia

Daun sirih mengandung minyak atsiri, terdiri atas chavicol,

chavibetol, allylpyrocatechol, karvakrol, eugenol methylether, cineole

(Dalimartha, 2000). Hydroxychavicol dapat digunakan sebagai

antibakteri (Nalina dan Rahim, 2007).

2. Ekstraksi

Ekstraksi adalah penyarian zat-zat berkhasiat atau zat-zat aktif dari

bagian tanaman obat, hewan dan beberapa jenis ikan termasuk biota laut. Zat-zat

aktif terdapat di dalam sel, namun sel tanaman dan hewan berbeda demikian

pula ketebalannya, sehingga diperlukan metode ekstraksi dengan pelarut tertentu

dalam mengekstraksinya.

1. Metode Ekstraksi

Ekstrak tanaman diperoleh dengan cara mengekstraksi dari simplisia

dengan metode tertentu. Metode ekstraksi dipilih berdasarkan beberapa faktor

seperti sifat dari bahan baku, daya penyesuaian dengan tiap metode ekstraksi

dan kepentingan dalam memperoleh ekstrak (Ansel, 1989).

Ada beberapa macam metode ekstraksi, di antaranya :

1) Maserasi

Maserasi merupakan cara penyarian yang sederhana. Maserasi

dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan

7

penyari. Cairan penyari akan menembus dinding sel dan masuk ke

dalam rongga sel yang mengandung zat aktif, zat aktif akan larut dan

karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam

sel dengan yang di luar sel, maka larutan yang terpekat didesak keluar.

Peristiwa tersebut berulang sehingga terjadi keseimbangan konsentrasi

antara larutan di luar sel dan di dalam sel (Depkes, 1986).

Maserasi biasanya dilakukan pada temperatur 15-200C dalam

waktu selama 3 hari sampai bahan-bahan yang larut akan melarut.

Ekstrak hasil maserasi dipisahkan ampasnya dengan menapis atau

menyari melalui ayakan atau saringan ke dalam wadahnya (Ansel,

1989).

2. Perkolasi

Perkolasi dapat dinyatakan sebagai proses penyarian simplisia

yang sudah halus dalam pelarut yang sesuai. Penyarian dilakukan

dengan cara melewatkan penyari perlahan-lahan dalam suatu kolom.

Perkolasi dilakukan dalam wadah silindris atau kerucut (perkolator)

yang memiliki jalan masuk dan keluar yang sesuai. Penyari

dimasukkan secara kontinyu dari atas kolom, mengalir lambat melintasi

simplisia yang umumnya berupa serbuk kasar. Hasil ekstraksi berupa

bahan aktif yang tinggi, ekstraksi yang kaya ekstrak (Ansel, 1989;

Voigt, 1994)

8

3. Soxhletasi

Soxhletasi merupakan salah satu metoda ekstraksi yang

berkesinambungan dengan menggunakan pelarut yang selalu baru yang

umumnya dilakukan dengan alat khusus sehingga terjadi ekstraksi yang

kontinyu dengan jumlah pelarut relatif konstan dengan adanya

pendingin balik (Depkes, 2000). Kekurangan dari metode ini adalah

waktu yang dibutuhkan untuk ekstraksi cukup lama sehingga kebutuhan

energinya tinggi.

4. Infundasi

Infundasi merupakan proses penyarian yang paling umum

dilakukan untuk menyari kandungan zat aktif yang larut dalam air dari

bahan-bahan nabati. Penyarian dengan cara ini menghasilkan sari yang

tidak stabil dan mudah tercemar oleh bakteri dan kapang karena bakteri

dan kapang mudah tumbuh pada media berair.

Infundasi dilakukan dengan menyari simplisia dengan derajat

halus yang sesuai dalam panci dengan air secukupnya, dipanaskan di

penangas air selama 15 menit terhitung mulai suhu air mencapai 90oC

sambil sesekali diaduk. Infus diserkai melalui kain flanel selagi panas,

kemudian ditambah air panas secukupnya melalui ampas hingga

diperoleh volume infus yang dikehendaki (jika tidak dikatakan lain,

dibuat infus 10 %) (Depkes, 2000).

9

3. Uraian Tentang Antibakteri

Antibakteri merupakan senyawa kimia atau obat yang digunakan untuk

membasmi bakteri, khususnya bakteri patogen yang merugikan manusia.

Beberapa istilah yang digunakan untuk menjelaskan proses pembasmian bakteri

yaitu germisida, bakterisida, bakteriostatik, antiseptik, dan desinfektan (Pelczar

dan Chan, 1988).

Kadar minimal yang diperlukan untuk menghambat pertumbuhan bakteri

atau membunuhnya, masing-masing dikenal sebagai kadar hambat minimal

(KHM) dan kadar bunuh minimal (KBM). Antibakteri tertentu aktivitasnya

dapat ditingkatkan dari bakteriostatika menjadi bakterisida bila kadar

antibakterinya ditingkatkan melebihi KHM.

Pada prinsipnya terdapat lima mekanisme kerja antibakteri menurut

Ganiswara (1995), yakni :

a. mengganggu metabolisme sel mikroba,

b. menghambat sintesis dinding sel mikroba,

c. mengganggu permeabilitas membran sel mikroba,

d. menghambat atau merusak asam nukleat sel mikroba.

4. Penentuan Golongan Senyawa Aktif Antibakteri

a. Kromatografi Lapis Tipis

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) adalah metode pemisahan

fisikokimia. KLT digunakan untuk memisahkan senyawa secara tepat,

prosedurnya sederhana, mudah dideteksi walaupun tidak secara langsung, dan

10

memerlukan jumlah cuplikan yang sedikit. Lapisan yang memisahkan terdiri

atas bahan berbutir-butir (fase diam) ditempatkan pada penyangga berupa

pelat gelas, logam, atau lapisan yang cocok. Campuran yang akan dipisahkan

berupa larutan, ditotolkan berupa pita atau bercak (Stahl, 1985).

Fase gerak adalah medium dan terdiri atas satu atau lebih pelarut,

bergerak di dalam fase diam yakni lapisan berpori karena adanya gaya kapiler

(Stahl, 1985). Fase gerak yang digunakan dalam pemisahan sangat tergantung

dari polaritas senyawa yang akan dideteksi. Sebaiknya menggunakan

campuran pelarut organik yang memiliki polaritas serendah mungkin. Salah

satu alasannya adalah mengurangi serapan dari setiap komponen pada

campuran pelarut. Pengembangan kromatografi dilakukan dalam bejana yang

sekecil mungkin (Sastrohamidjojo, 2002).

Hasil elusi dari metode KLT berupa bercak-bercak yang terpisah pada

pelat KLT (kromatogram). Deteksi atau identifikasi senyawa dapat dilakukan

dengan dua cara yaitu secara kualitatif dan kuantitatif. Deteksi kuantitatif

dapat dilakukan dengan densitometri. Detektor ini dilengkapi dengan

spektrofotometer yang panjang gelombangnya dapat diatur antara 200 nm

sampai 700 nm (Stahl, 1985). Lazimnya identifikasi pada KLT digunakan

harga Rf (Retention factor) yang menunjukkan jarak pengembangan senyawa

pada kromatogram. Angka Rf berkisar antara 0,0 sampai 1,0. Nilai Rf sering

dikonversi menjadi hRf yaitu 100 x Rf (Sastrohamidjojo, 2002).

Rf =

11

b. Identifikasi Golongan Senyawa

Deteksi kualitatif dapat dilakukan dengan menggunakan sinar UV

pada panjang gelombang 254 nm dan 366 nm. Bercak yang meredam (dark

zones) pada UV254 menunjukkan adanya senyawa yang mengabsorbsi sinar

UV254. Senyawa yang tereksitasi oleh sinar UV (λ 366) dapat mengemisikan

sinar fluoresen atau fosforesen berwarna kuning, merah, orange, hijau, biru

atau ungu (Sherma dan Fried, 1996).

Apabila deteksi ini tidak tampak maka dapat dilakukan deteksi warna

dan kimia seperti penggunaan anisaldehid-H2SO4 sebagai pereaksi semprot

umum yang biasanya digunakan untuk mendeteksi golongan terpenoid dan

pereaksi semprot FeCl3 untuk mendeteksi adanya golongan fenol (Wagner

dan Bladt, 1984).

c. Bioautografi

Bioautografi merupakan metode yang spesifik dan efisien untuk

menentukan senyawa aktif sebagai antibakteri sehingga dimungkinkan

melakukan isolasi senyawa aktif tersebut. Keuntungan metode bioautografi

adalah efisien untuk mendeteksi adanya senyawa antimikroba karena letak

bercak dapat ditentukan walaupun berada dalam campuran yang kompleks

sehingga dimungkinkan untuk mengisolasi senyawa aktif tersebut. Sedangkan

kerugiannya adalah tidak dapat untuk menentukan harga KHM dan KBM

(Pratiwi, 2009).

Bioautografi terdiri dari 2 metode, yaitu bioautografi langsung dan

bioautografi overlay. Pada bioautografi langsung, pelat KLT dielusi dengan

12

sistem elusi tertentu lalu disemprot suspensi mikroba atau dengan menyentuh

pelat KLT selama beberapa waktu pada permukaan media kultur. Hambatan

pertumbuhan mikroba berupa zona jernih dengan latar belakang keruh. Pada

bioautografi overlay, pelat KLT dituangi media agar yang telah ditanami

mikroba lalu diinkubasi setelah media memadat. Zona hambatan dilihat

melalui penyemprotan permukaan media dengan garam tetrazolium seperti

INT (iodonitrotetrazolium klorida) dan MTT (metilthiazoiltetrazolium

klorida). Garam tetrazolium menunjukkan aktivitas dehidrogenase bakteri.

Zona hambatan tampak sebagai zona jernih dengan latar belakang berwarna

ungu (Pratiwi, 2009).

d. Gas Chromatography – Mass Spectrometry (GC-MS)

Gas Chromatography – Mass Spectrometry adalah metode pemisahan

senyawa organik menggunakan dua metode analisis yakni kromatografi gas

untuk menganalisis jumlah senyawa secara kuantitatif dan spektrometri massa

untuk menganalisis struktur molekul senyawa analit (Agusta, 2000).

Kromatografi gas merupakan teknik pemisahan untuk identifikasi senyawa

volatil (mudah menguap) yang bermigrasi melalui kolom yang mengandung

fase diam dengan kecepatan tertentu tergantung pada rasio distribusinya.

Senyawa terelusi berdasarkan peningkatan titik didihnya dan interaksi antara

solut dengan fase diam (Gandjar dan Rohman, 2004). Spektroskopi massa

adalah metode analisis untuk mendapatkan berat molekul dengan mencari

perbandingan massa terhadap muatan dari ion muatan yang diketahui, dengan

13

mengukur jari-jari orbit melingkarnya dalam medan magnetik seragam

(Sastrohamidjojo, 1991).

5. Karies Gigi

a. Karies Gigi

Karies dan maloklusi merupakan dua kelainan gigi yang paling umum.

Karies gigi berarti erosi pada gigi, sedangkan maloklusi berarti adanya

kegagalan proyeksi gigi atas dan gigi bawah untuk saling berinterdigitasi

dengan tepat (Guyton dan Hall, 1997). Karies adalah proses patologis yang

terjadi karena adanya interaksi antara faktor-faktor di dalam mulut yang

meliputi faktor gigi dan saliva, agen yang berhubungan dengan

mikroorganisme, serta faktor luar seperti umur, jenis kelamin, perilaku

kesehatan gigi dan mulut, sosial ekonomi, dan ras (Sugito, 2000). Karies

disebabkan oleh pengaruh kerja bakteri pada gigi dan bakteri yang paling

umum adalah S. mutans. Peristiwa awal timbulnya karies adalah pengendapan

plak. Plak gigi didefinisikan sebagai berbagai macam populasi

mikroorganisme yang ditemukan pada permukaan gigi dalam bentuk biofilm

yang melekat pada matriks ekstraselular dari polimer pada inang (Marsh,

2004). Sejumlah besar bakteri menempati plak dan siap menyebabkan karies.

Bakteri bergantung pada karbohidrat, bila tersedia karbohidrat, maka sistem

metabolismenya sangat diaktifkan dan bakteri tersebut memperbanyak diri.

Selain itu bakteri memproduksi asam dan enzim proteolitik. Asam ini

merupakan bahan perusak utama yang menyebabkan timbulnya karies sebab

14

pada media yang sangat asam secara lambat garam-garam kalsium gigi akan

dilarutkan, dan sekali garam diabsorpsi, maka matriks yang tersisa dengan

cepat dicerna oleh enzim proteolitik. Dibandingkan dengan dentin, enamel

lebih tahan terhadap proses demineralisasi oleh asam, hal ini terutama terjadi

karena kristal yang terdapat pada enamel sangat padat dan juga volume-nya

kira-kira 200 kali lebih besar dari pada volume kristal pada dentin. Oleh

karena itu enamel pada gigi dianggap sawar utama terhadap kemungkinan

tumbuhnya karies (Guyton dan Hall, 1997).

b. Bakteri Streptococcus mutans

Streptococcus mutans adalah pencetus timbulnya plak gigi oleh karena

bakteri ini bertindak sebagai fasilitator berbagai kuman lain. Plak gigi adalah

penyebab utama terbentuknya karies gigi dan penyakit jaringan penyangga

gigi (Ismiyatin, 2001).

Streptococcus mutans termasuk dalam kelompok Streptococcus

hemolitik alfa, atau disebut juga S. viridans. Streptococcus mutans dapat

mensintesis banyak polisakarida seperti dekstran dan levans dari sukrosa dan

memiliki peranan penting pada proses pembentukan plak gigi (Brooks et al.,

2001). Habitat utama dari S. mutans adalah pada mulut, faring, dan usus

(Loesche, 1986). Streptococcus mutans memiliki peranan yang cukup besar

pada terbentuknya karies (Marsh, 2003; Desoet et al., 1990). Adanya S.

mutans pada rongga mulut biasanya diikuti dengan terjadinya karies pada

waktu ke 6-24 bulan (Mayooran et al., 2000).

15

6. Patch Bukal Mukoadhesif

Beberapa tahun terakhir, perhatian tertuju pada pengembangan sistem

penghantaran obat patch mukoadhesif menggunakan polimer mukoadhesif yang

dapat dilekatkan pada jaringan terkait atau lapisan permukaan jaringan sebagai

target berbagai macam absorptive mucosa seperti buccal (Jain, 2002). Ukuran

ketipisan patch bukal antara 0,5-1,0 mm, apabila lebih kecil akan menyulitkan

dalam pemakaiannya.

Patch bukal mukoadhesif membutuhkan suatu polimer dengan sifat yang

spesifik untuk memfasilitasi proses mukoadhesi. Menurut Grabovac et al.

(2005), polimer mukoadhesif adalah makromolekul natural atau sintetis yang

mampu bekerja pada permukaan mukosa. Polimer mukoadhesif sudah

dikenalkan pada teknologi farmasi sejak 40 tahun yang lalu, namun baru

beberapa tahun terakhir metode ini dapat diterima. Polimer mukoadhesif

dianggap dapat sebagai terobosan baru sebagai sediaan lepas lambat dan

meningkatkan sistem penghantaran obat secara lokal. Polimer mukoadhesif

tersebut dibagi ke dalam dua kelompok (Kumar et al., 2010) :

1. Hydrophilic polymer

Terdiri dari kelompok karboksilat yang menunjukkan sifat

mukoadhesif paling baik, seperti polyvinyl pyrolidon (PVP), methyl

cellulose, sodium carboxy methylcellulose (SCMC), hidroxy propyl

cellulose (HPC), dan derivat selulosa.

16

2. Hydrogels

Merupakan kelas polimer biomaterial yang menunjukkan

karakteristik dasar hidrogel untuk mengembang dan mengabsorbsi air

dengan cara adhesi pada mukus yang menutupi epitel. Hidrogel dibagi

menjadi tiga kelompok, yaitu:

a. Kelompok anionik

Carbopol, poliakrilat, dan modifikasi silang keduanya

b. Kelompok kationik

Kitosan dan derivatnya

c. Kelompok netral

Eudragit-NE30D

Polimer mukoadhesif harus memiliki beberapa sifat agar memperoleh

profil mukoadhesif yang baik, antara lain berat molekul (hingga 100000),

viskositas (hingga optimum), konsentrasi polimer adhesif optimum,

fleksibilitas ikatan polimer, spatial confirmation, densitas cross-linked

polimer optimum, muatan dan derajat ionisasi polimer

(anion>kation>nonionik), pH optimum media, hidrasi polimer optimum,

durasi pemakaian, dan lama waktu kontak awal (Khainar et al., 2009).

Patel et al. (2007) mengungkapkan bahwa kelekatan waktu

mukoadhesi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain massa

molekul dari polimer, waktu kontak antara polimer dan mukosa, rata-rata

indeks pengembangan polimer dan membran biologi yang digunakan.

17

7. Mekanisme Mukoadhesif

Konsep penggunaan bioadhesif polimer untuk memperlama waktu

kontak telah mendapat perhatian dalam penghantaran obat secara transmukosal.

Mekanisme bioadhesi beberapa makromolekul melalui permukaan membran

mukosa belum diketahui secara pasti. Untuk membuat kontak yang baik,

mukoadhesif harus tersebar pada permukaan untuk memicu kontak dan

meningkatkan permukaan kontak, serta menginduksi difusi rantai makromolekul

dengan membran mukosa. Agar bioadhesi dapat terjadi dengan baik, gaya tarik-

menarik harus lebih mendominasi dari gaya tolak-menolak, keduanya terdapat

selama proses adhesi (Kaul dan Kaur, 2011). Setiap langkah yang terlibat selama

bioadhesi dapat dipengaruhi oleh sifat-sifat dari sediaan obat dan rute dimana

sediaan tersebut dihantarkan, misalnya polimer yang terhidrasi sebagian dapat

diabsorpsi oleh substrat dikarenakan tarik-menarik dengan permukaan air

sehingga mekanisme mukoadhesi pada umumnya memiliki dua langkah yaitu

tahap kontak dan tahap konsolidasi (Smart, 2005). Tahapan proses mukoadhesi

ditunjukkan pada gambar 2.

Gambar 2. Tahapan proses mukoadhesi (Kaul et al., 2011)

18

Tahap pertama, terjadi kontak antara bioadhesif dan membran yang

disebabkan karena pembasahan permukaan bioadhesif yang baik atau swelling

dari bioadhesif (Hagerstrom et al., 2003). Ketika partikel mendekati membran

mukosa, partikel akan mengalami kontak dengan gaya tolak (tekanan osmotik,

tolakan elektrostatik) dan gaya tarik (gaya Van der Waals) sehingga partikel

harus menghadapi penghalang ini untuk membuat kontak yang baik (Huang et

al., 2000). Pada tahap kedua, ketika kontak telah terjadi, material bioadhesif

berpenetrasi ke dalam celah-celah permukaan jaringan atau membentuk ikatan

kimia. Hal ini dikarenakan interpenetrasi dari rantai bioadhesif ke membran

mukosa.

8. Release Enhancer Substances pada Sistem Bukal Mukoadhesif

Dalam formulasi sediaan semi solid, seringkali ditambahkan bahan

humektan untuk memperbaiki konsistensinya yang juga dapat berfungsi sebagai

kosolven yang dapat meningkatkan kelarutan bahan obat. Dengan meningkatnya

kelarutan, maka bahan obat akan lebih mudah lepas dari basis yang selanjutnya

akan berpengaruh pada efektifitasnya (Barry, 1983). Basis yang baik adalah

basis yang tidak mengikat bahan obat terlalu kuat, karena obat harus lepas dari

basis sebelum menembus kulit (Idson, 1975). Dua tahapan kerja obat secara

topikal untuk dapat memberikan efek adalah obat harus dapat lepas dari basis

dan menuju ke permukaan kulit, selanjutnya berpenetrasi melalui membran kulit

untuk mencapai tempat aksinya (Melani et al., 2005). Propilen glikol dan

gliserin berfungsi sebagai kosolven yang dapat meningkatkan kelarutan bahan

19

obat. Propilen glikol sebagai humektan dan kosolven pada kadar 10-24%

(Boylan, 1994). Sedangkan tween 80 berfungsi sebagai surfaktan yang dapat

meningkatkan persen pelepasan obat apabila konsentrasi surfaktan yang

digunakan di bawah Critical Micelle Concentration (CMC). Konsentrasi di atas

CMC diasumsikan dapat berinteraksi kompleks dengan obat yang dapat

mempengaruhi persen pelepasan obat (Sudjaswadi, 1991).

9. Pemerian Bahan yang Digunakan

a. Chitosan

Chitosan merupakan jenis polimer alam yang mempunyai bentuk

rantai linier, sebagai produk deasetilasi kitin melalui proses reaksi kimia

menggunakan basa kuat (Muzarelli, 1988). Chitosan adalah poly-D-

glucosamine (tersusun lebih dari 5000 unit glukosamin dan

asetilglukosamin) dengan berat molekul lebih dari satu juta dalton,

merupakan dietary fiber (serat yang bisa dimakan) kedua setelah selulosa.

(Simunek et al., 2006).

Chitosan mempunyai nama kimia poly D-glucosamine [beta (1-4) 2-

amino-deoxy-D-glucose], bentuk chitosan padatan amorf berwarna putih

dengan struktur kristal tetap dari bentuk awal chitin murni. Chitosan

mempunyai rantai yang lebih pendek daripada rantai chitin. Kelarutan

chitosan dalam larutan asam serta viskositas larutannya tergantung dari

derajat deasetilasi dan derajat degradasi polimer. Chitosan kering tidak

mempunyai titik lebur. Bila chitosan disimpan dalam jangka waktu yang

20

relatif lama pada waktu sekitar 100oF maka sifat kelarutannya dan

viskositasnya akan berubah. Bila chitosan disimpan lama dalam keadaan

terbuka (terjadi kontak dengan udara) maka akan terjadi dekomposisi,

warnanya menjadi kekuningan dan viskositas larutan menjadi berkurang.

Kelarutan chitosan sangat dipengaruhi oleh bobot molekul, derajat

deasetilasi, dan rotasi spesifiknya. Beragamnya rotasi spesifik bergantung

pada sumber dan metode isolasi serta transformasinya. Dalam bentuk

netralnya, chitosan mampu mengkompleks ion logam berat berbahaya

seperti Cu, Cr, Cd, Mn, Co, Pb, Hg, Zn, dan Pd (Sugita et al., 2009).

Chitosan hasil dari deasetilasi kitin, larut dalam asam encer seperti asam

asetat dan asam formiat. Sifat fisik yang khas dari chitosan yaitu mudah

dibentuk menjadi spons, larutan, gel, pasta, membran dan serat yang

sangat bermanfaat dalam aplikasinya (Kaban, 2007). Struktur chitosan

ditunjukkan pada gambar 3.

Gambar 3. Struktur Chitosan (Rifai, 2007)

b. Asam Asetat

Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia,

asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam

21

makanan. Asam cuka memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini

seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H.

Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial) adalah cairan higroskopis

tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7oC.

Atom hidrogen (H) pada gugus karboksil (-COOH) dalam asam

karboksilat seperti asam asetat dapat dilepaskan sebagai ion H+ (proton),

sehingga memberikan sifat asam. Asam asetat adalah asam lemah

monoprotik dengan nilai pKa = 4.8. Basa konjugasinya adalah asetat

(CH3COO-). Sebuah larutan 1.0 M asam asetat (kira-kira sama dengan

konsentrasi pada cuka rumah) memiliki pH sekitar 2.4.

Gambar 4. Struktur Asam Asetat (Rowe et al., 2009)

Struktur asam asetat pada gambar 4 menunjukkan bahwa molekul-

molekul asam asetat berpasangan membentuk dimer yang dihubungkan

oleh ikatan hidrogen. Dimer juga dapat dideteksi pada uap bersuhu 120oC.

Dimer juga terjadi pada larutan encer di dalam pelarut tak berikatan

hidrogen, dan kadang-kadang pada cairan asam asetat murni. Dimer

dirusak dengan adanya pelarut berikatan hidrogen, misalnya air. Entalpi

disosiasi dimer tersebut diperkirakan 65.0-66.0 kJ/mol, entropi disosiasi

22

sekitar 154-157 J mol-1

K-1

. Sifat dimerisasi ini juga dimiliki oleh asam

karboksilat sederhana lainnya.

c. Gliserin

Gliserin merupakan cairan jernih, viskus, tidak berwarna, tidak

berbau, higroskopis, dan memiliki rasa yang manis. Gliserin berfungsi

sebagai kosolven, emolient, humektan, plasticizer, solven, pemanis, dan

pengatur tonisitas.

Kelarutan gliserin pada suhu 20oC antara lain sedikit larut dalam

aseton, praktis tidak larut dalam benzena, kloroform, minyak, larut dalam

metanol, etanol 95%, dan air, larut dalam 1:500 dalam eter, dan 1:11

dalam etil asetat. Struktur gliserin ditunjukkan pada gambar 5.

Gambar 5. Struktur Gliserin (Rowe et al., 2009)

Dalam teknologi farmasetik, gliserin digunakan dalam berbagai

macam formulasi termasuk oral, opthalmic, topical dan sediaan parenteral.

Dalam formulasi farmasetikal topikal dan kosmetik, gliserin digunakan

sebagai humektan dan emolient. Gliserin ditambahkan dalam gel dan juga

sebagai aditif pada patch.

23

Gliserin bersifat higroskopis. Gliserin murni tidak mudah teroksidasi

tetapi terdekomposisi pada panas menjadi zat yang toksik. Campuran

gliserin dan air, etanol 95%, dan propilen glikol stabil secara kimia.

Gliserin dapat mengkristal bila disimpan pada temperatur rendah. Kristal

tidak meleleh dengan pemanasan sampai 20oC. Gliserin sebaiknya

disimpan di ruang kedap udara, sejuk, dan kering (Rowe et al., 2009).

d. Propilen glikol

Propilen glikol menurut Rowe et al. (2003), propilen glikol

mempunyai nama kimia 1,2 propanediol. Beberapa sinonim dari propilen

glikol dikenal dengan nama-nama 1,2 Dihydroxypropane, E1520, 2-

hydroxypropanol, methyl ethylene glycol, propane 1,2-diol. Propilen glikol

mempunyai rumus kimia C3H8O2, rumus struktur propilen glikol terlihat

pada gambar 6. Propilen glikol biasanya difungsikan sebagai preservatif,

humektan, plasticizer, pelarut dan stabilizer untuk vitamin.

Gambar 6. Rumus Struktur Propilenglikol (Rowe et al., 2009)

Propilen glikol dalam teknologi farmasi biasanya dikembangkan

sebagai pelarut, ekstraktan dan preservatif untuk formulasi sediaan

24

parenteral maupun nonparenteral. Propilen glikol juga digunakan sebagai

platicizer pada penyalutan. Propilen glikol mempunyai pemerian berupa

cairan kental, jernih, tidak berwarna, rasa khas, praktis tidak berbau dan

menyerap air pada udara lembab. Kelarutan propilen glikol dapat

bercampur dengan air, aseton, eter, dan beberapa minyak. Propilen glikol

pada temperatur dingin tetap stabil, tetapi pada temperatur tinggi akan

teroksidasi menjadi propionaldehid, asam laktat, asam piruvat dan asam

asetat. Propilen glikol termasuk zat kimia yang tetap stabil ketika

tercampur dengan etanol (95%), gliserin, air, dan larutan yang telah

disterilisasi dengan autoklaf (Rowe et al., 2003). Pada sediaan

mukoadhesif, propilen glikol digunakan sebagai plasticizer (Semalty et al.,

2008). Selain itu juga penambahan propilen glikol pada sediaan topikal

juga dapat meningkatkan laju difusi (Agoes dan Darijanto, 1983).

e. Tween 80

Polysorbate 80 atau Tween 80 merupakan rangkaian dari asam

lemak ester pada sorbitol dan anhidridanya dikopolimerisasi dengan kira-

kira 20, 5, atau 4 mol etilen oksida untuk masing-masing mol sorbitol dan

anhidridanya. Oleh karena itu, produk akhirnya merupakan campuran

molekul dengan berbagai macam ukuran (Rowe et al., 2009).

Tween 80 memiliki karakteristik bau, hangat, dan rasa agak pahit.

Pada suhu 25oC berwarna kuning dan memiliki bentuk fisik berupa cairan

berminyak. Komposisi asam lemak pada tween 80 antara lain ≤ 5.0% asam

25

miristat; ≤ 16.0% asam palmitat; ≤ 8.0% asam palmitoleat; ≤ 6.0% asam

stearat; ≤ 58.0-85.0% asam oleat; dan ≤ 4.0% asam linolenat (Rowe et al.,

2009).

Tween 80 berfungsi sebagai emulsifier, surfaktan nonionik,

solubilizer, bahan pembasah, bahan perdispersi atau suspending agent

pada kosmetik, produk makanan, sediaan farmasetik oral, parenteral, dan

topikal, serta umumnya dianggap sebagai bahan yang nontoksik dan

noniritan. Struktur tween 80 ditunjukkan pada gambar 7.

Gambar 7. Struktur Tween 80 (Sumaryani, 2009)

Tween 80 stabil pada elektrolit, asam lemah, dan basa lemah.

Saponifikasi bertahap terjadi dalam asam kuat dan basa kuat. Ester asam

oleat sensitif terhadap oksidasi. Tween 80 bersifat higroskopis dan harus

diperiksa kadar airnya sebelum digunakan dan dikeringkan jika

dibutuhkan. Selain itu, pada umumnya dengan surfaktan polyoxyethylene

dalam penyimpanan jangka lama dapat menyebabkan terbentuknya

peroksida. Tween 80 harus disimpan di dalam kontainer yang tertutup

baik, terlindungi dari cahaya, dan disimpan di dalam tempat yang dingin

serta kering (Rowe et al., 2009).

26

Fenol, tannin, tar, dan tarlike materials menyebabkan terjadinya

perubahan warna dan/atau presipitasi pada tween 80. Aktivitas

antimikroba pengawet paraben direduksi oleh adanya tween 80. WHO

memiliki standar estimasi asupan tween 80 per hari, yang dihitung sebagai

polysorbate ester ester total, yaitu hingga 25 mg/kg berat badan (Rowe et

al., 2009).

Tween 80 pada konsentrasi rendah dapat menurunkan tegangan

antarmuka antara obat dan medium, serta menaikkan laju kelarutan obat

dalam medium sedangkan tween 80 pada kadar yang lebih tinggi akan

berkumpul membentuk agregat yang disebut misel. Selain itu, penggunaan

tween 80 dengan kadar tinggi sampai CMC diasumsikan mampu

berinteraksi kompleks dengan obat tertentu dan dapat mempengaruhi

permeabilitas membran tempat absorbsi obat karena tween 80 dan

membran memiliki komponen penyusun yang sama (Noudeh et al., 2008)

F. Landasan Teori

Plak, gingivitis dan karies gigi disebabkan oleh bakteri Streptococcus

mutans yang merupakan bakteri patogen pada mulut (Pratama, 2005) dan salah

satu bakteri Gram positif fakultatif anaerob yang paling banyak ditemukan dalam

biofilm (plak gigi) pada rongga mulut (Loesche, 2006). Plak dan karies gigi dapat

dicegah dengan pemberian antibakteri (Mollet dan Grubenmann, 2001). Ekstrak

daun sirih memiliki aktivitas antibakteri (Fathilah et al., 2000). Daun sirih

mengandung minyak atsiri, terdiri atas chavicol, chavibetol, allylpyrocatechol,

27

karvakrol, eugenol methylether, cineole (Dalimartha, 2000). Hydroxychavicol

sebagai antibakteri (Nalina dan Rahim, 2007).

Polimer mukoadhesif terdiri dari polimer anionik (PAA, Karbopol, PCP,

Na-CMC, Na-Hialuronik, Na-Alginat), polimer kationik (Chitosan), polimer non-

ionik (hidroksietilsellulosa, hidroksipropilsellulosa, PVP4400, PEG6000) dan

polimer thiomer (konjugat cysteine dan PAA, polikarbopil dan Na-CMC

(Grabovac et al., 2005). Chitosan banyak dipakai dalam pembuatan bukal adhesif

karena bersifat biodegradable, non-toksik, dapat melekat pada mukosa mulut,

dan dapat meningkatkan absorpsi obat (Rasool dan Khan, 2010). Chitosan sebagai

polimer pada sistem bukal mukoadhesif dikombinasikan dengan release enhancer

substances untuk meningkatkan pelepasan zat aktif dari dalam sediaan sehingga

dapat meningkatkan efikasi. Gliserin, propilen glikol dan tween 80 digunakan

sebagai release enhancer substances karena bahan-bahan tersebut dapat

mempengaruhi karakteristik bukal adhesif dan pelepasan zat aktif. Pada sediaan

mukoadhesif, propilen glikol digunakan sebagai plasticizer (Semalty et al., 2009).

Selain itu penambahan propilen glikol pada sediaan topikal juga dapat

meningkatkan laju difusi (Agoes et al., 1983). Tween 80 pada konsentrasi rendah

dapat menurunkan tegangan antarmuka antara obat dan medium, serta menaikkan

laju kelarutan obat dalam medium (Noudeh et al., 2008). Gliserin berfungsi

sebagai kosolven, emolient, humektan, plasticizer, solven, pemanis, dan pengatur

tonisitas (Rowe et al., 2009).

Sediaan bukal patch diformulasikan dengan variasi penambahan release

enhancer substances yaitu gliserin, propilen glikol dan tween 80 sebesar 1%.

28

Variasi penambahan release enhancer substances diperkirakan mampu

meningkatkan swelling index yang berbanding lurus dengan peningkatan

pelepasan obat dari matriks sehingga zat aktif yang terlepas dari sediaan juga

diperkirakan berbanding lurus dengan diameter penghambatan bakteri.

Uji in vitro release merupakan salah satu cara evaluasi terhadap pelepasan

obat dari sediaan patch bukal. Aktivitas antibakteri dari patch bukal dapat

diketahui dengan uji in vitro pada bakteri.

G. Hipotesis

Berdasarkan uraian tersebut dapat dirumuskan hipotesis :

1. Penambahan release enhancer substances gliserin, propilen glikol, dan tween

80 pada chitosan dapat berpengaruh terhadap sifat fisik patch bukal

mukoadhesif ekstrak daun sirih.

2. Penambahan release enhancer substances gliserin, propilen glikol, dan tween

80 pada chitosan dapat berpengaruh terhadap aktivitas antibakteri patch bukal

mukoadhesif.