OPTIMASI FORMULA SEDIAAN SNEDDS ( Self-Nanoemulsifying Drug

Delivery System) EKSTRAK KLOROFORM RIMPANG JAHE (Zingiber

officinale)

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan

Memperoleh gelar Ahli Madya D3 Farmasi

Oleh :

ABDURROHMAN AL-ASY’ARI

NIM. M3514001

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2017

ii

iii

iv

Optimasi Formula Sediaan Snedds ( Self-Nanoemulsifying Drug Delivery

System) Ekstrak Kloroform Rimpang Jahe (Zingiber officinale)

Abdurrohman al-Asy’ari

Program Studi D3 Farmasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

INTISARI

Salah satu tumbuhan berkhasiat obat diantaranya adalah rimpang dari

tumbuhan jahe (Zingiber officinale) yang dapat berfungsi sebagi antioksidan.

Namun ekstrak tanaman umumnya memiliki kelarutan yang rendah dan

bioavailabilitas oral rendah, serta memerlukan dosis besar. Oleh karena itu,

dibuat formula dalam bentuk nanoemulsi yang dapat diformulasikan melalui

SNEDDS yang dapat meningkatkan kelarutan serta meminimalkan jumlah

dosis yang dikonsumsi.Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui campuran

tween 80, PEG 400, minyak kemiri ekstrak kloroform rimpang jahe dapat

menghasilkan sediaan SNEDDS yang memenuhi kriteria sebagai nanoemulsi.

Metodologi penelitiannya adalah uji pendahuluan SNEDDS yang berupa

uji kelarutan dengan disentrifugasi kemudian endapan dikeringkan di dalam

oven, penentuan komposisi minyak, surfaktan dan kosurfaktan dengan uji

transmitan menggunakan spektrofotometer UV-Vis, pembuatan SNEDDS,

waktu emusifikasi SNEDDS dan pengamatan SNEDDS. Kemudian dilakukan

penentuan nilai batas atas dan batas bawah Tween 80 dan PEG 400 dengan

Design Expert, pengujian karakteristik berupa uji transmitan, waktu

emulsifikasi dan stablitas SNEDDS, penentuan formula SNEDDS optimum

dengan Design Expert, verifikasi formula SNEDDS dengan SPSS 20,

penentuan drug loading formula SNEDDS optimum, dan terakhir pengujian

ukuran dan distribusi ukuran tetesan formula SNEDDS optimum.

Campuran minyak kemiri 0,71 mL, Tween 0,84 mL dan PEG 400 3,45

mL dapat menghasilkan SNEDDS yang stabil, homogen, dan jernih serta dapat

menghasilkan nanoemulsi dengan waktu emulsifikasi 7±9,20792 detik dalam

akuades dan 5±6,35694 detik dalam AGF dan nilai transmitan besar

97,237±0,19889 %T, serta menunjukan stabilitas yang baik selama

penyimpanan pada pengujian sentrifugasi dengan nilai F sama dengan 1.

Didapatkan hasil drug loading yang mampu membawa 500 mg sediaan

SNEDDS setiap 5 gram sistemnya dengan ukuran partikel sebesar 16,2 nm.

Kata kunci :Optimasi, Jahe, nanoemulsi, SNEDDS, Emulsi

v

Optimization of Snedds (Self-Nanoemulsifying Drug Delivery System)

Formula Ginger Rhizome Chloroform Extract (Zingiber officinale)

Abdurrohman al-Asy’ari

Pharmacy D3 Program, Faculty of Mathematics and Natural Sciences

Sebelas Maret University

ABSTRACT

One of the medicinal herbs of which is the rhizome of the plant ginger

(Zingiberofficinale) which can function as antioxidants. However plant extracts

generally have low solubility and low oral bioavailability, and require large

doses. Therefore, a formula prepared in the form of nanoemulsion can be

formulated through SNEDDS which can increase solubility and minimize the

amount of dose consumed. The purpose of this research is to know the mixture

of tween 80, PEG 400, pecan chloroform ginger rhizome extract can produce

SNEDDS which fulfill the criteria as nanoemulsion

The research methodology is SNEDDS preliminary test in the form of

solubility test by centrifugation and sediment is dried in the oven,

determination of oil composition, surfactant and cosurfactant by transmittance

test using UV-Vis spectrophotometer, SNEDDS manufacture, SNEDDS

emulsification time and SNEDDS observation. Then determination of upper

and lower limit values of Tween 80 and PEG 400 with Expert Design,

characteristic testing of transmittance test, emulsification time and stability of

SNEDDS, determination of optimum SNEDDS formula with Design Expert,

SNEDDS formula verification with SPSS 20, drug loading formula SNEDDS

Optimum, and finally testing the size and distribution of droplet size of the

optimum SNEDDS formula.

Mixture of candlenut oil 0.71 mL, Tween 0.84 mL and PEG 400 3.45 mL

can produce stable, homogeneous, and clear SNEDDS and can produce

nanoemulsion with emulsification time 7 ± 9,20792 sec in aquadest and 5 ± 6,

35694 seconds in AGF and a large transmittance value of 97.237 ± 0.19889%

T, as well as showing good stability during storage at centrifugation testing

with an F value equal to 1. Drug results were obtained which can carry 500 mg

of SNEDDS preparations every 5 grams of the system by size Particles of 16.2

nm.

Ketnote :Optimization, Ginger, nanoemulsion, SNEDDS

vi

MOTTO

“Walaupun hasil adalah tujuan, namun proses adalah masa pembelajaran yang tidak kalah

penting dari hasil itu sendiri”

(Penulis)

“Aku bukanlah siapa-siapa tanpa orang yang ada di sekitarku”

(Penulis)

“Melangkahlah tanpa menindas yang lain, majulah tanpa menyingkirkan orang lain, naiklah

tanpa menjatuhkan yang lain, dan menjadilah hebat karena bertambahnya kapabilitasmu

bukan karena keterpurukan orang lain”

(Penulis)

“Aku adalah anak desa yang cita-citanya ingin menjadi Dokter”

(Penulis)

vii

PERSEMBAHAN

Tugas Akhir ini saya

persembahkan untuk :

Tuhan Yang Maha Esa Allat SWT atas rasa

syukurku

Keluarga kecilku, Ayah, Ibu, kedua kakakku,

kedua adikku dan keponakanku sebagai rasa

sayang dan baktiku

Semua teman-temanku yang ada untuk diriku

Dan almamater tercinta Universitas Sebelas

Maret

viii

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmaanirrahiim, segala puji bagi Allah Tuhan semesta alam berkat

ijin dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Optimasi

Formula Sediaan Snedds (Self-Nanoemulsifying Drug Delivery System) Ekstrak

Kloroform Rimpang Jahe (Zingiber officinale)” sampai dengan selesainya penyusunan

karya tulis ilmiah ini.

Penulisan karya tulis ilmiah ini merupakan salah satu persyaratan dalam

memenuhi tugas akhir yang nantinya berguna untuk mendapatkan gelar Ahli Madya D3

Farmasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Keberhasilan menyusun tugas akhir ini tidak lepas dari dukungan dan bantuan

dari pihak terkait, baik material maupun spiritual. Oleh karena itu, pada kesempatan ini

dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ravik Karsidi, MS. selaku Rektor Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

2. Bapak Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.SC. (Hons), Ph.D. selaku Dekan

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

3. Ibu Estu Retnaningtyas Nugraheni, S.TP., M.Si selaku Kepala Program Studi D3

Farmasi Universitas Sebelas Maret.

4. Ibu Dinar Sari Cahyaningrum W., S. Farm., M.Si., Apt. selaku pembimbing

akademik yang telah membimbing selama perkuliahan

5. Bapak Fea Prihapsara, S.Farm., M.Sc., Apt. yang selalu membimbing dalam

melaksanakan penelitian ini.

6. Segenap dosen pengajar dan staff Program Studi D3 Farmasi Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta.

7. Keluarga kecilku, Ayah, Ibu, kedua kakakku, kedua adikku dan keponakanku

yang selalu memberikan do’a motivasi dan dukungan selama proses penelitian

hingga penyusunan tugas akhir.

8. Fiqri Yusuf Safrudin, Fathimah Rima, Hany Nurany Insany, Intan Kusuma Dewi,

Ulfa Nur Awinda dan Nyanti Muharohmah atas bantuan dan dukungan selama

proses penelitian hingga penyusunan naskah tugas akhir.

ix

9. Teman-temanku seperjuangan D3 Farmasi angkatan 2014 yang senantiasa

memberikan do’a, dukungan dan semangat.

10. Sahabat-sahabatku di seluruh organisasi yang saya ikuti selama menjadi

mahasiswa atas bantuan dan semangat.

11. Keluarga kami yang selalu memberikan dukungan baik secara materi maupun

spiritual.

Penulis mengharapakan adanya kritik dan saran yang membangun dari semua

pihak karena penulis menyadari bahwa selama pelaksanaan tugas akhir ini masih jauh

dari kesempurnaan. Semoga dapat bermanfaat bagi pembaca serta menjadi bekal bagi

penulis dalam mengabdikan diri sebagai Ahli Madya Farmasi.

Surakarta, 20 Juni 2017

Penulis

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................i

HALAMAN PENGESAHAN ...............................................................................ii

PERNYATAAN ....................................................................................................iii

INSTISARI ...........................................................................................................iv

ABSTRACT ............................................................................................................v

MOTTO ................................................................................................................vi

PERSEMBAHAN ................................................................................................vii

KATA PENGANTAR ..........................................................................................viii

DAFTAR ISI .........................................................................................................x

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................xiii

DAFTAR TABEL ................................................................................................xiv

DAFTAR SINGKATAN .......................................................................................xv

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................xvii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ..........................................................................................1

B. Rumusan Masalah .....................................................................................3

C. Tujuan Penelitian .......................................................................................4

D. Manfaat Penelitian .....................................................................................4

BAB II LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka .......................................................................................5

1. Jahe ....................................................................................................5

2. Ekstraksi .............................................................................................7

3. SNEDDS ...........................................................................................9

4. Metode Optimasi ................................................................................14

B. Kerangka pemikiran .................................................................................14

C. Hipotesis ..................................................................................................16

BAB III METODE PENELITIAN

A. Metode Penelitian ....................................................................................17

xi

B. Waktu dan Tempat Penelitian ..................................................................17

C. Alat dan Bahan .........................................................................................17

D. Prosedur Penelitian ..................................................................................18

1. Determinasi Rimpang Jahe ..................................................................18

2. Pembuatan Ekstrak Kloroform Rimpang Jahe .....................................18

3. Uji Pendahuluan Formula SNEDDS ....................................................18

4. Penentuan Nilai Batas Atas dan Batas Bawah Tween 80 dan PEG

400 .....................................................................................................21

5. Desain Percobaan Menggunakan Design Expert .................................21

6. Pengujian Karakteristik SNEDDS .......................................................22

7. Penentuan Formula SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang Jahe

Optimum ............................................................................................23

8. Verifikasi Formula SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang Jahe ........24

9. Penentuan Drug Loading Formula SNEDDS Optimum ......................24

10. Pengujian Ukuran dan Distribusi Ukuran Tetesan Formula

SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang Jahe Optimum ....................24

E. Analisis Data ............................................................................................25

BAB IV PEMBAHASAN

A. Determinasi Rimpang Jahe ......................................................................26

B. Pembuatan Ekstrak...................................................................................26

C. Uji Pendahuluan Formula SNEDDS ........................................................28

D. Penentuan Nilai Batas Atas dan Batas Bawah Tween 80 dan PEG

400............................................................................................................29

E. Pengujian Karakteristik SNEDDS ...........................................................30

F. Penentuan Formula SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang Jahe

Optimum ..................................................................................................38

G. Verifikasi Formula SNEDDS Ekstrak Kloroform Rimpang Jahe ...........40

H. Penentuan Drug Loading Formula SNEDDS Optimum ..........................42

I. Pengujian Ukuran dan Distribusi Ukuran Tetesan Formula SNEDDS

Ekstrak Kloroform Rimpang Jahe Optimum ...........................................43

xii

BAB V PENTUPAN

A. Kesimpulan ..............................................................................................45

B. Saran ........................................................................................................45

DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................46

LAMPIRAN .........................................................................................................50

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Tanaman Jahe (Zingiber officinale) .......................................................5

Gambar II . Grafik Normal Plot of Residuals hasil pengujian respon

kejernihan ..............................................................................................32

Gambar III . Grafik Two Components mix hasil pengujian respon

kejernihan .............................................................................................33

Gambar IV. Grafik Normal Plot of Residuals hasil pengujian respon waktu

emulsifikasi dalam air.................................................................................................35

Gambar V. Grafik Normal Plot of Residuals hasil pengujian respon waktu

emulsifikasi dalam AGF .............................................................................................35

Gambar V. Grafik Two Components mix hasil pengujian respon waktu

emulsifikasi dalam air ................................................................................................37

Gambar V. Grafik Two Components mix hasil pengujian respon waktu

emulsifikasi dalam AGF ............................................................................................37

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel I. Rasio komposisi minyak kemiri, Tween 80 dan PEG 400 ..................19

Tabel II. Penentuan batas atas dan batas bawah komposisi formula ..............21

Tabel III. Desain formula percobaan SNEDDS ekstrak kloroform

rimpang jahe .........................................................................................22

Tabel IV. Formula Artificial Gastric Fluid (AGF) .............................................23

Tabel V. Tabel hasil uji kelarutan ......................................................................28

Tabel VI. Tabel hasil uji kejernihan komposisi minyak kemiri, Tween

80 dan PEG 400 ..................................................................................28

Tabel VII. Hasil uji transmittan formula SNEDDS untuk penentuan batas

atas dan batas bawah komposisi formula ........................................29

Tabel VIII. Hasil uji kejernihan formula SNEDDS ekstrak kloroform

rimpang jahe .......................................................................................30

Tabel IX. Hasil uji waktu emulsifikasi sediaan SNEDDS ekstrak

kloroform rimpang jahe 100 mg/gram .............................................34

Tabel X. Hasil Optimasi formula SNEDDS ekstrak kloroform rimpang

jahe ......................................................................................................40

Tabel XI: Hasil Uji verifikasi Formula Optimum Uji Transmitansi ...............41

Tabel XII: Hasil Uji verifikasi Formula Optimum Uji Waktu Emulsifikasi

dalam Akuades ...................................................................................341

Tabel XIII: Hasil Uji verifikasi Formula Optimum Uji Waktu Emulsifikasi

dalam AGF ..........................................................................................42

Tabel XIV: Hasil Uji Drug Loading .....................................................................42

Tabel XV: Hasil Uji PSA ......................................................................................44

xv

DAFTAR SINGKATAN

% : persen

> : lebih besar/lebih banyak

°C : derajat Celcius

%T : Tranmitan

No : Nomor

HLB : hydrophilic-lipophilic balance

mmol : milimol

nm : nanometer

cm : centimeter

pH : potential of Hydrogen (derajat keasaman)

Rpm : rotary per minute

g : gram

kg : kilogram

L : liter

mL : mililiter

BB : Berat Badan

SNEDDS : Self-Nanoemulsifying Drug Delivery System

w/o : water in oil (air dalam minyak)

o/w : oil in water (minyak dalam air)

v/v : volume/volume

M/A : Minya dalam Air

AGF : Artificial gastric fluid

PEG 400 : Polietilen Glikol 400

xvi

E. coli : scherichia coli

B. subtilis : Bacillus subtilis

LD50 : Lethal Dose 50

UV-Vis : Ultraviolet Visible

NaCl : Natrium Chlorida

HCl : Hydrogen Chlorida

PSA : Particle Size Analyzer

SPSS : Statistical Package for the Social Sciences

Sig : Significancy

SD : standard deviation (simpangan baku)

PI : Polydispersity Index

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Hasil Determinasi Tanaman Jahe

(Zingiber officinale) ..........................................................................50

Lampiran 2. Hasil Penentuan Komposisi Miyak,

Surfaktan, Kosurfaktan tanpa Ekstrak ......................................51

Lampiran 3. Hasil Analisis ANOVA Transmitan .............................................52

Lampiran 4. Hasil Analisis ANOVA Waktu Emulsifikasi

Akuades ..........................................................................................53

Lampiran 5. HasilAnalisis ANOVA Waktu Emulsifikasi AGF .......................54

Lampiran 6. Penentuan Formula Optimum Sediaan SNEDDS Ekstrak

Kloroform Rimpang Jahe .............................................................55

Lampiran 7. Hasil Verifikasi One Sample T-Test Transmitan Formula

Optimum ..........................................................................................56

Lampiran 8. Hasil Verifikasi One Sample T-Test Waktu Emulsifikasi

dalam Akuades Formula Optimum .............................................57

Lampiran 9. Hasil Verifikasi One Sample T-Test Waktu Emulsifikasi

dalam AGF Formula Optimum ....................................................58

Lampiran 10. Perhitungan Rendemen Ekstrak Rimpang Jahe .......................59