PROFIL PELEPASAN IBUPROFEN TRANSDERMAL PATCH

TIPE MATRIX MENGGUNAKAN KOMBINASI POLIMER

ETHYLCELLULOSE DAN POLYVINYLPYRROLIDONE

Artikel Ilmiah

untuk memenuhi persyaratan

dalam menyelesaikan program sarjana strata-1 Farmasi

Oleh

Raina Heryani

NIM. J1E108014

PROGRAM STUDI FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

JULI 2012

Program Studi Farmasi FMIPA UNLAM Banjarbaru 2012

PROFIL PELEPASAN IBUPROFEN TRANSDERMAL PATCH

TIPE MATRIX MENGGUNAKAN KOMBINASI POLIMER

ETHYLCELLULOSE DAN POLYVINYLPYRROLIDONE

(Oleh Raina Heryani; Pembimbing: Nani Kartinah & Efrin Pujianti; 2012)

Program Studi Farmasi Fakultas MIPA UNLAM, Jl. A. Yani Km 36 Banjarbaru

Kalimantan Selatan

Email: rnafarmasi@yahoo.co.id

ABSTRAK

Ibuprofen apabila digunakan secara per oral akan menimbulkan banyak

permasalahan sehingga dibuatlah solusi dengan membuat sediaan transdermal

patch yang memanfaatkan kulit sebagai tempat masuknya obat. Efektifitas suatu

sediaan patch tipe matrix ditentukan oleh jumlah polimer hidrofobik dan polimer

hidrofilik. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh

kombinasi polimer EC dan PVP terhadap profil pelepasan ibuprofen transdermal

patch tipe matrix pada perbandingan (2:3); (3:3); dan (3:2). Uji sifat fisik meliputi

penampilan fisik, keseragaman bobot, keseragaman ketebalan, moisture content

dan dilanjutkan dengan uji pelepasan yang dilakukan selama 8 jam menggunakan

alat dissolution tester. Fluks pelepasan untuk formula I, II dan III berturut-turut

128.333±14.009 μg/cm2/menit

1/2; 53.974±17.623 μg/cm

2/menit

1/2; 34.675±29.349

μg/cm2/menit

1/2. Data dianalisis secara statistik dengan SPSS 20.0 Perlakuan

formula I menunjukkan perbedaan bermakna dibandingkan dengan formula II dan

III. Hasil penelitian dan data pendukung menunjukkan bahwa sediaan transdermal

patch tipe matrix yang memberikan pelepasan obat terbaik adalah formula I

dimana nilai fluks paling besar yaitu 128.333 μg/cm2/menit

1/2.

Kata kunci: transdermal patch, matrix, ibuprofen, fluks, profil pelepasan.

ABSTRACT

Ibuprofen that used in oral way has many problems so that the solution was made

by making transdermal patch which used skin as a drug entrance. Effectiveness of

patch in matrix type was determined by the amount of hydrophobic and

hydrophilic polymers. The aim of this research to know the effect of combination

EC and PVP polymers in ibuprofen releasing profile of matrix type transdermal

patch in comparison (2: 3); (3: 3); and (3: 2). Physical characteristic test

includes physical appearance, uniformity of weight, uniformity of thickness,

moisture content and releasing test for 8 hours using dissolution tester. The

average of flux for formula I, II, and III were 128.333 ± 14.009 μg/cm2/minute

1/2;

53.974 ± 17.623 μg/cm2/minute

1/2; and 34.675 ± 29.349 μg/cm

2/minute

1/2. Data

was analyzed statistically with SPSS 20.0. Formula I showed significant

differences compared with formula II and III. Physical characteristic test and

releasing test showed that matrix type of transdermal patch which gave the best

drug release is formula I with the largest flux value, 128.333 ± 14.009

μg/cm2/minute

1/2.

Keywords: transdermal patch, matrix, ibuprofen, flux, releasing profile.

Program Studi Farmasi FMIPA UNLAM Banjarbaru 2012

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Ibuprofen merupakan salah satu golongan NSAID dengan mekanisme

kerja menghambat sintesis COX-1 dan COX-2 (Bindu et al., 2011) yang apabila

digunakan secara per oral dapat mengakibatkan iritasi lambung, sehingga

pemberian perkutan dari ibuprofen banyak diteliti dalam rangka meminimalkan

efek samping obat terhadap gastrointestinal. Salah satunya adalah Bindu et al.

(2011) yang memformulasikan ibuprofen dalam bentuk lain berupa patch yang

diberikan melalui rute transdermal. Pembuatan sediaan ibuprofen dalam bentuk

transdermal patch dimaksudkan untuk menurunkan resiko iritasi lambung oleh

ibuprofen, sehingga akan lebih efektif dan aman dalam penggunaannya (Naik et

al., 2000).

Penelitian kali ini dilakukan dengan membuat transdermal patch tipe

matrix sediaan obat dalam sistem disperse, yaitu obat akan tersebar secara

homogen dalam matrix polimer hidrofilik atau lipofilik. Pemilihan metode ini

didasarkan pada sistem matrix yang mengarah pada pembentukan pori-pori

gelaneous, pembentukan pori-pori ini menyebabkan penurunan rata-rata panjang

jalur difusi molekul obat untuk melepas ke dalam media difusi dan karenanya

menyebabkan tingkat pelepasan yang lebih tinggi (Shivaraj et al., 2010).

Polimer yang digunakan dalam formulasi pada penelitian ini adalah

ethylcellulose sebagai polimer hidrofobik dan polyvinylpyrrolidone sebagai

polimer hidrofilik, kombinasi kedua polimer diharapkan mampu membantu

pelepasan obat sehingga dapat ditentukan profil yang paling baik seperti pada

penelitian sebelumnya yaitu membuat sediaan patch tipe matrix dengan kombinasi

EC dan PVP perbandingan 4,5:0,5; 4:1; 3:2; dan 2:3 yang didapatkan bahwa

perbandingan EC dan PVP komposisi 3:2 paling cocok untuk sistem transdermal

patch menggunakan bahan aktif metoprolol tartrate (Bhatt et al., 2008).

Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh kombinasi polimer

ethylcellulose dan polyvinylpyrrolidone terhadap fluks/kecepatan pelepasan

ibuprofen pada sediaan transdermal patch tipe matrix dan mengetahui kombinasi

polimer dari ethylcellulose dan polyvinylpyrrolidone yang menghasilkan fluks

pelepasan paling baik.

Program Studi Farmasi FMIPA UNLAM Banjarbaru 2012

METODELOGI PENELITIAN

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan mulai bulan Februari sampai bulan Mei 2012.

bertempat di Laboratorium Teknologi Sediaan Farmasi Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat-alat gelas, Dissolution

Tester Electrolab TDT 208L (USP), neraca analitik (Ohaus), oven (Thermologic),

Spektrofotometer Genesys 10 UV (Thermo Scientific), stirrer dan tabung reaksi

(Pyrex Iwaki Glass).

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ibuprofen, EC,

PVP, PEG 400, mentol, aquadest (H2O), etanol, NaCl, KCl, Na2HPO4, KH2PO4,

HCl 1N, semua bahan penelitian jika tidak disebutkan lain memiliki kemurnian

pharmaceutical grade serta alumunium foil, tensocrepe, tisu, dan kertas label.

Variabel Penelitian

Variabel pada penelitian ini merupakan variabel pelepasan ibuprofen yang

terdiri dari 3 variabel yaitu variabel bebas, variabel tergantung dan variabel

kendali. Variabel bebas meliputi konsentrasi polimer, variabel tergantung meliputi

profil pelepasan ibuprofen sedangkan variabel kendali meliputi suhu, waktu dan

kecepatan pengadukan.

Prosedur Penelitian

Tahapan Penelitian

Pembuatan sediaan patch

Uji evaluasi

Karakteristik fisik :

- Uji penampakan fisik

- Uji keseragaman ketebalan

- Uji keseragaman bobot

- Uji kandungan air

Uji efektifitas :

- Uji pelepasan obat

Analisa data

Program Studi Farmasi FMIPA UNLAM Banjarbaru 2012

Formulasi Sediaan Patch Ibuprofen

Bahan Fungsi Konsentrasi (mg/7 cm2)

Formula 1 Formula 2 Formula 3

Ibuprofen Bahan aktif 100 mg/ 7 cm2

100 mg/7 cm2 100 mg/7 cm

2

EC Basis (hidrofobik) 242 mg 302.5 mg 363 mg

PVP Basis (hidrofilik) 363 mg 302.5 mg 242 mg

PEG 400 (5%) Plastizier 37.5 mg 37.5 mg 37.5 mg

Mentol (1%) Enhancer 7.5 mg 7.5 mg 7.5 mg

Berat total patch 750 mg 750 mg 750 mg

Cara Pembuatan

Skema Pembuatan Sediaan

Uji Evaluasi Fisik Sediaan Patch Ibuprofen

Uji Penampakan Fisik

Uji penampakan fisik dilakukan pada semua patch secara visual, diperiksa

untuk warna, fleksibilitas, dan bau (Shivaraj et al, 2010). Pengujian dilakukan

dengan bantuan responden untuk mendapatkan data yang lebih obyektif.

Bahan-bahan

EC+etanolIbuprofen+

etanol

Mentol+

etanol

PVP+

etanolPEG 400+

etanol

Campuran

- dicampur semua bahan yang sudah

larut

- diaduk hingga homogen dengan stirer

kecepatan penuh ad homogen selama 10

menit

- dituang ke cetakan

- dikeringkan dalam oven suhu

40 derajat selama 120 menit

Sediaan akhir

Uji evaluasi

diaduk

selama

5 menit

diaduk

selama

15 menit

diaduk

selama

20 menit

diaduk

selama

3 menit

Program Studi Farmasi FMIPA UNLAM Banjarbaru 2012

Uji Keseragaman Ketebalan

Pengukuran ketebalan patch yang dilihat pada 3 titik yang berbeda

menggunakan alat ukur ketebalan dan dihitung rata-rata ketebalan pembacaan dari

tiga data tersebut (Shivaraj et al, 2010)

Uji Keseragaman Berat

Keseragaman berat dilakukan dengan menyiapkan masing-masing patch

untuk dikeringkan pada suhu 60° C selama 4 jam sebelum diujikan. Pengujian

dilakukan dengan menggunakan tiga patch yang dipilih secara acak pada setiap

formulasi. Untuk menguji variasi bobot, tiga patch tersebut dihitung berat rata-

ratanya (Shivaraj et al, 2010).

Uji Kandungan Air (Moisture Content)

Uji ini dilakukan dengan menimbang sediaan patch dan menyimpannya

didalam desikator yang mengandung kalsium klorida pada suhu ruangan selama

24 jam. Masing-masing patch ditimbang hingga menunjukkan berat yang konstan.

%MC = x 100 %…….……………..(1)

(Shivaraj et al, 2010).

Uji Pelepasan Ibuprofen Dari Sediaan Patch

Alat dan perlengkapan percobaan uji pelepasan ibuprofen dari sediaan

patch yang digunakan disesuaikan dengan metode di USP Apparatus V. Alat yang

digunakan adalah rangkaian alat uji pelepasan yaitu bejana uji penetrasi, pengaduk

tipe dayung yang dilengkapi dengan sel difusi. Sel difusi terdiri dari cover dan

reservoir.

Sel difusi terbuat dari bahan stainless steel berbentuk silinder pipih.

Sebagai pengaman untuk mencegah kebocoran, sel difusi dilengkapi dengan karet

penyekat berbentuk ring sebagai penghubung antara tempat sediaan dengan

penutupnya. Bejana uji diisi dengan media pelepasan sebanyak 500 ml yang

terlebih dahulu dipanaskan sampai mencapai suhu 37±0.5˚C. Sel difusi diletakkan

didasar bejana uji dengan bagian cover menghadap ke atas kemudian dayung

diputar dengan kecepatan 50 rpm. Cuplikan diambil pada setiap waktu tertentu

sebanyak 5.0 ml di tengah-tengah antara permukaan media disolusi dan bagian

atas daun dayung, tidak lebih dari satu cm dari dinding bejana. Setiap kali

pengambilan cuplikan, bejana disolusi ditambah larutan dapar fosfat salin pH

7.4±0.5 dengan temperatur dan volume yang sama (Kumar et al., 2010).

Program Studi Farmasi FMIPA UNLAM Banjarbaru 2012

Pengambilan sampel dilakukan selama 8 jam dengan rentang pengambilan

pada menit ke 0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330, 360, 390,

420,450, 480. Replikasi dilakukan 3 kali dan kadar yang terbaca kemudian

dilakukan perhitungan koreksi disolusi menurut Wurster dan Taylor (Wurster &

taylor, 1965; El kamel et al., 2002)

………....…………………...(2)

Keterangan:

Cn = kadar sebenarnya setelah dikoreksi (ppm)

C’n = kadar terbaca (hasil perhitungan dari nilai serapan sampel

yang terbaca pada kadar spektrofotometer) (ppm)

Cs = kadar terbaca dari sampel sebelumnya

a = volume sampel yang diambil

b = volume media

Analisis Data

Analisa data fluks pelepasan diolah dengan menggunakan SPSS

(Statistical Package for the Social Sciences) 20,0. Pengujian normalitas data fluks

pelepasan menggunakan Saphiro wilk. Pengujian homogenitas data fluks

pelepasan menggunakan uji Varian levene. Jika data tersebar normal dan

homogen maka dilanjutkan analisis parametrik One-way Annova, bila terdapat

perbedaan yang bermakna dilanjutkan dengan uji Post-Hock Tukey. Jika data tidak

tersebar normal dan homogen atau data tersebar normal dan tidak homogen maka

dilanjutkan análisis non parametrik Krusskal-wallis, bila terdapat perbedaan

yang bermakna dilanjutkan dengan uji Mann-whitney.

Program Studi Farmasi FMIPA UNLAM Banjarbaru 2012

-500.000

0.000

500.000

1000.000

1500.000

2000.000

2500.000

3000.000

3500.000

4000.000

0.000 3.000 6.000 9.00012.00015.00018.00021.000Ju

mla

h K

um

ula

tif

rata

-ra

ta ib

up

rofe

n y

g

terle

pa

s (μ

g/c

m2

)

√t (menit1/2)

Formula I

Formula II

Formula III

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil penentuan jumlah rata-rata kumulatif ibuprofen transdermal patch tipe

matrix

Pengujian pelepasan obat secara in vitro dari sediaan patch dilakukan untuk

mengetahui jumlah kumulatif ibuprofen yang terlepas untuk selanjutnya dipilih

fluks pelepasan yang paling besar. Pengambilan sampel pada uji pelepasan

dimulai pada menit ke-0, hal ini bertujuan untuk melihat ada atau tidaknya obat

yang terlepas pada menit ke-0 tersebut. Parameter yang akan diukur untuk bisa

menentukan laju pelepasan adalah jumlah kumulatif dari ibuprofen yang terlepas

dengan akar waktu sehingga dilakukan uji pelepasan menggunakan alat disolusi

yang merupakan suatu sistem berkelanjutan dan prosesnya tidak dapat terputus.

Uji pelepasan dilakukan dengan mengambil cuplikan sampel pada waktu-waktu

tertentu selama 8 jam dan kemudian dianalisis dengan menggunakan

spektrofotometer UV. Perhitungan jumlah kumulatif rata-rata ibuprofen yang

lepas dari EC dan PVP sebagai polimer hidrofobik dan polimer hidrofilik tiap

formula selanjutnya digunakan untuk membuat kurva hubungan antara akar waktu

vs jumlah obat yang terlepas.

Program Studi Farmasi FMIPA UNLAM Banjarbaru 2012

Penentuan kecepatan pelepasan (fluks) ibuprofen dari sediaan

Berdasarkan hasil perhitungan fluks pelepasan ibuprofen dapat diketahui

bahwa fluks pelepasan yang paling baik adalah pada formula I dengan

perbandingan EC dan PVP (2:3) dimana harga fluks rata-rata pelepasan ± SD dari

sediaan transdermal patch ibuprofen tipe matrix pada formula I sebesar

128.333±14,009 μg/cm2/menit

1/2, pada formula II sebesar 53.974±17,623

μg/cm2/menit

1/2 dan pada formula III sebesar 34.675±29.349 μg/cm

2/menit

1/2.

Harga fluks pelepasan sediaan transdermal patch ibuprofen dengan perbandingan

EC dan PVP (3:2) paling kecil dibandingkan dengan perbandingan EC dan PVP

(2:3) dan (3:3). Hal ini dikarenakan pada formula yang jumlah polimer

hidrofobiknya lebih besar daripada jumlah polimer hidrofiliknya obat akan sulit

terlepas yang mengakibatkan terhambatnya pelepasan dari ibuprofen. Fluks

tertinggi yang dihasilkan terdapat pada formula yang menggunakan perbandingan

kombinasi EC dan PVP (2:3) sebagai polimer hidrofobik dan polimer hidrofilik

dengan standar deviasi paling kecil daripada yang menggunakan perbandingan EC

dan PVP (3:3) dan (3:2) sebagai polimer hidrofobik dan polimer hidrofilik. Hal ini

tidak sama dengan penelitian sebelumnya oleh Bhatt et al., 2008 yang diketahui

bahwa perbandingan EC dan PVP (3:2) merupakan perbandingan yang paling

bagus untuk sediaan transdermal patch tipe matrix dengan bahan aktif metoprolol

tartrate, karena afinitas atau kemampuan bahan aktif berikatan dengan polimer

berbeda-beda pada setiap obat.

128.333

53.974 34.675

0.000

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

Formula I Formula II Formula III

Flu

ks

(µg/c

m2/m

enit

1/2

)

FLUKS

Program Studi Farmasi FMIPA UNLAM Banjarbaru 2012

Parameter Uji Sifat Fisik Dan Uji Pelepasan Ibuprofen Transdermal Patch

Tipe Matrix Tiap Formula

Parameter Formula I Formula II Formula III

Penampakan Fisik

- Warna

- Fleksibilitas

- Bau

Lebih gelap

daripada backing

membrane

Lingkaran kaku

Mentol lemah

Lebih gelap

daripada backing

membrane

Lingkaran kaku

Mentol lemah

Lebih gelap

daripada backing

membrane

Lingkaran kaku

Mentol lemah

Keseragaman

ketebalan ± SD (mm) 1.323 ± 0.013 1.429 ± 0.014 1.430 ± 0.018

Keseragaman bobot ±

SD (mg) 926.00 ± 24.083 795.00 ± 11.180 818.00 ± 20.484

Kandungan air rata-

rata ± SD (%) 30.563 ± 3.810 19.969 ± 3.821 19.026 ± 1.104

Fluks ± SD

(µg/cm2/menit

1/2)

128.333 ± 14,009 53.974 ± 17,623 34.675 ± 29.349

Parameter yang menunjang kualitas sediaan meliputi keseragaman bobot

dan keseragaman ketebalan. Dalam hal pelepasan, terlihat formula I menunjukkan

hasil terbaik pada parameter penunjangnya yaitu moisture content dan juga fluks.

Diharapkan dalam suatu formula idealnya memiliki fluks yang besar untuk suatu

obat bisa cepat berpenetrasi dan mencapai konsentrasi minimum berefek (MEC).

Formula I memiliki nilai fluks terbesar, yaitu 128.333 µg/cm2/menit

1/2 .

KESIMPULAN

Kesimpulan dari penelitian ini yaitu semakin sedikit EC semakin besar fluks

pelepasan dan formula yang menghasilkan sediaan transdermal patch yang baik

setelah ditinjau dari uji sifat fisik pada kandungan air (MC) dan uji pelepasan obat

in vitro dari sediaan patch ibuprofen adalah formula I dengan perbandingan EC

dan PVP (2:3).

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya

sehingga penelitian dan skripsi ini dapat diselesaikan tepat waktu. Terima kasih

Program Studi Farmasi FMIPA UNLAM Banjarbaru 2012

yang sebesar-besarnya ayah dan ibu atas kasih sayang, doa dan dukungan yang tak

pernah habis hingga skripsi ini dapat selesai sesuai waktu yang telah ditentukan.

Terima kasih banyak kepada Ibu Nani Kartinah, S.Farm., M.Sc., Apt. dan Ibu

Efrin Pujianti, S.Farm., M.Farm., Apt. selaku dosen pembimbing yang telah

banyak memberikan saran, motivasi, dan bimbingan selama pelaksanaan

penelitian hingga penyusunan skripsi ini. Bapak Drs. Ahmad Yanie, M.Si., Apt.,

Bapak Joharman, S.Si., M.Si., Apt. dan Ibu Difa Intannia S.Farm., M.Farm-Klin.,

Apt. selaku tim penguji yang telah banyak memberikan masukan serta seluruh

pihak yang telah membantu segala proses dalam penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Bhatt, Dinesh Chandra., A.S. Dhake, R.K. Khar, D.N. Mishra. 2008.

Development and In Vitro Evaluation of Transdermal Matrix Films of

Metoprolol Tartrate. The Pharmaceutical Society of Japan. Yakugaku

Zasshi 128 (9) 1325-1331.

Bindu D. Thushara, Teja K., V. Bhanu. P., Ramesh S. 2011. Development And

Characterization Of Ibuprofen Transdermal Patch With Various

Permeation Enhancers. The Pharma Proffesionals. Volume 1 – Issue 1.

Kumar J. Ashok, Nikhila Pullakandam, S. Lakshmana Prabu, V. Gopal.

Transdermal Drug Delivery System : An Overview. 2010. ISSN 0976 –

044X. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and

Research. Vol 3.

Naik, Aarti., Y.N. Kalia, R.H. Guy. 2000. Transdermal Drug Delivery:

Overcoming The Skin’s Barrier Function. Pharmaceutical Science &

Technology Today, Volume 3, Issue 9, 1 September 2000, Pages 318-326.

Shivaraj, A, R. Panner Selvam, T. Tamiz Mani, T. Sivakumar. 2010. Design and

evaluation of transdermal drug delivery of ketotifen fumarate.

International Journal of Pharmaceutical And biomedical Research. 1(2),

42-47.

Wurster D.E., P.W. Taylor., 1965. Dissolution Kinetics Of Certain Crystalline

Forms Of Prednisolone. Journal of Pharmaceutical Science., 54(5), 169.