proposal kitosan larut air

34
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Manusia yang mempunyai sifat suka dengan keindahan, menjadikan rambut sebagai penunjang penampilan seseorang. Bahkan ada ungkapan yang menunjukkan betapa pentingnya rambut bagi penampilan seseorang, yaitu rambut adalah mahkota kecantikan seseorang. Manusia berusaha untuk menjaga kesehatan rambut dari kerusakan ataupun kerontokan (Dalimartha & Soedibyo, 1999). Kerontokan rambut adalah kehilangan rambut berkisar lebih dari 100 helai perhari dan bila kerontokan ini berlanjut dapat menyebabkan alopecia (kebotakan) (Brown, Graham, &Tony, 2007). Kerontokan rambut dapat dipengaruhi secara fisiologik dan patologik antara lain status gizi, hormonal, pemakaian obat, stress dan lainnya (Soepardiman, 2002). Kerontokan rambut ditandai dengan pemendekan fase anagen dan mengecilnya ukuran folikel rambut (Park, Shin, & Ho, 2011). Penggunaan obat tradisional dalam upaya pemeliharaan kesehatan dan membantu mengatasi penyakit cenderung meningkat dari tahun ke tahun (BPOM, 2010). Minyak kelapa, minyak kemiri dan minyak cem-ceman telah

Upload: mutiasariwardana

Post on 16-Feb-2015

116 views

Category:

Documents


11 download

TRANSCRIPT

Page 1: Proposal Kitosan Larut Air

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Manusia yang mempunyai sifat suka dengan keindahan, menjadikan rambut

sebagai penunjang penampilan seseorang. Bahkan ada ungkapan yang menunjukkan

betapa pentingnya rambut bagi penampilan seseorang, yaitu rambut adalah mahkota

kecantikan seseorang. Manusia berusaha untuk menjaga kesehatan rambut dari

kerusakan ataupun kerontokan (Dalimartha & Soedibyo, 1999). Kerontokan rambut

adalah kehilangan rambut berkisar lebih dari 100 helai perhari dan bila kerontokan ini

berlanjut dapat menyebabkan alopecia (kebotakan) (Brown, Graham, &Tony, 2007).

Kerontokan rambut dapat dipengaruhi secara fisiologik dan patologik antara lain

status gizi, hormonal, pemakaian obat, stress dan lainnya (Soepardiman, 2002).

Kerontokan rambut ditandai dengan pemendekan fase anagen dan mengecilnya

ukuran folikel rambut (Park, Shin, & Ho, 2011).

Penggunaan obat tradisional dalam upaya pemeliharaan kesehatan dan

membantu mengatasi penyakit cenderung meningkat dari tahun ke tahun (BPOM,

2010). Minyak kelapa, minyak kemiri dan minyak cem-ceman telah digunakan secara

turun-temurun dalam mengatasi kerontokan rambut, tetapi mekanisme kerjanya

belum jelas (Komiarsih, 2003). Panax ginseng C.A. Meyer atau ginseng telah lama

digunakan sebagai obat tradisional di banyak negara Asia untuk kerontokan rambut

(Matsuda et al., 2003). Selain itu, Panax ginseng telah banyak ditambahkan pada

produk perawatan rambut yang aman (Park, Shin, & Ho, 2011). Salah satu kandungan

ginseng adalah ginsenosida Rb1 yang termasuk ke dalam golongan saponin

triterpenoid yang telah diidentifikasi sebagai senyawa paling aktif terkait dalam

mengatasi kerontokan rambut. Ginsenosida Rb1 menunjukkan efek menstimulasi

proliferasi pada dermal papilla rambut yang merupakan parameter dalam

pertumbuhan rambut (Choi et al., 2007). Oleh karena itu, rute pemberian menjadi

salah satu faktor yang perlu diperhatikan untuk dapat mengoptimalkan kerja dari

Page 2: Proposal Kitosan Larut Air

ginsenosida dalam mengatasi kerontokan rambut. Untuk mencapai dermal papilla

maka ginsenosida harus masuk melalui folikel rambut yang dikenal dengan rute

transfolikular (Asmara et al., 2012). Ukuran partikel menjadi hal penting bagi suatu

zat aktif untuk melalui folikel rambut yang mempunyai barier yaitu stratum korneum

(Wosicka & Cal, 2010). Dengan demikian, perlu dilakukannya modifikasi fisik

ginsenosida meliputi perubahan ukuran partikel yang mengarah ke bentuk

nanopartikel (Wahyono, 2010).

Pada beberapa dekade terakhir ini penggunaan nanopartikel meluas termasuk

dalam bidang pengobatan, baik dalam sediaan oral, parenteral, maupun topikal.

Nanopartikel memiliki kemampuan untuk menembus folikel rambut dan lapisan

epidermis (Baroli et al, 2007). Bahan aktif yang masuk ke dalam folikel rambut akan

berpartisipasi dan selanjutnya berdifusi ke dalam sebum yang terdapat didalam folikel

rambut hingga mencapai epitel pada bagian dalam folikel dan kemudian berdifusi

menembus folikel. Selain itu dengan nanopartikel dapat mempertahankan sepuluh

kali lebih lama keberadaan bahan aktif di dalam folikel rambut dibandingkan terapi

stratum korneum (Asmara et al., 2012).

Pembentuk nanopartikel yang banyak digunakan adalah kitosan. Kitosan

memiliki sifat biodegradabel, biokompatibel, dan tidak toksik. Selain itu kitosan

memiliki kemampuan dalam mengontrol pengeluaran zat aktif, tidak perlu

menggunakan pelarut organik karena kitosan larut di dalam asam. Untuk membentuk

nanopartikel kitosan, bahan yang digunakan adalah kitosan, tripolifosfat (TPP), dan

surfaktan (Wahyono, 2010). Penambahan TPP bertujuan untuk membentuk silang

ionik antara molekul kitosan sehingga dapat digunakan sebagai bahan penguat (Mi et

al., 1999). Meskipun kitosan memiliki keunggulan sebagai biomaterial, kitosan tidak

sepenuhnya larut dalam air melainkan larut terhadap asam. Kelarutan kitosan dalam

asam dapat membatasi penggunaan kitosan sebagai pembawa atau barier terhadap zat

aktif yang tidak stabil didalam asam. Dengan mempertimbangkan stabilitas

ginsenosida dalam pembentukan nanopartikel ginsenosida dengan pembawa kitosan-

tripolifosfat yang mana telah diteliti oleh Shibata (2001) pada penambahan asam

klorida pada total ginsenosida pada ekstrak ginseng akan menghidrolisis ginsenosida

Page 3: Proposal Kitosan Larut Air

menjadi panaksa-diol dan triol maka penelitian ini digunakan kitosan larut air.

Kitosan larut air mudah larut dalam larutan netral (air). Kelebihan kitosan larut air

adalah kemudahan dalam modifikasi sebagai pembawa atau barier (Zhang et al.,

2010).

Pada penelitian ini akan dibuat nanopartikel ginsenosida dari ekstrak ginseng

dengan pembawa kitosan yang disambung silang dengan tripolifosfat dengan tujuan

agar ginsenosida mencapai tujuan target yaitu dermal papila dan dalam upaya untuk

mengatur pelepasan ginsenosida yang terdapat didalam pembawa kitosan-

tripolifosfat. Nanopartikel ini dibuat dengan metode sambung silang, dimana amin

pada kitosan yang bersifat kationik akan membentuk ikatan silang dengan anionik

yang terdapat pada tripolifosfat.

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimana karakteristik nanopartikel ginsenosida dari ekstrak ginseng dengan

pembawa kitosan-tripolifosfat yang meliputi:

a. Ukuran partikel

b. Efisiensi enkapsulasi

1.3 Tujuan Penelitian

Mengetahui karakteristik nanopartikel ginsenosida dari ekstrak ginseng

dengan pembawa kitosan-tripolifosfat yang meliputi ukuran partikel dan efisiensi

enkapsulasi.

1.4 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah tentang

karakteristik nanopartikel ginsenosida dari ekstrak ginseng dengan pembawa kitosan-

tripolifosfat yang meliputi ukuran partikel dan efisiensi enkapsulasi.

Page 4: Proposal Kitosan Larut Air

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Ginseng

[Sumber: Arpia et al., 2007)

Gambar 1. Panax ginseng

Ginseng diklasifikasikan sebagai berikut (T. Lakshmi, Roy, & R.V, 2011)

Kingdom : Plantae (Tumbuhan)

Divisi : Angiospermae

Kelas : Asterid

Ordo : Apiales

Famili : Araliaceae

Genus : Panax

Spesies : Panax ginseng L.

Kata ginseng dari bahasa Cina yaitu jen dan shen. Jen berarti manusia, kata

ini dipakai karena bentuk akar ginseng menyerupai bentuk tubuh manusia. Shen

berarti akar, akar merupakan bagian paling penting dan berguna. Akar ginseng yang

masih muda bentuknya menyerupai bagian tubuh manusia, seperti tangan dan kaki

dan kadang-kadang seperti organ reproduksi manusia (Moramarco, 1998).

Ginseng mengandung dua bahan aktif, yakni fitokimia dan nutrien. Fitokimia

berupa betasitosterol, kampesterol, kariofilen, asam sinamik, escin, asam ferulik,

asam fumarik, ginsenosides, kaempferol, asam oleanolik, asam panasik, saponin,

stigmasterol, asam vanilik. Nutrien yang dikandung adalah kalsium, serat, folat, zat

Page 5: Proposal Kitosan Larut Air

besi, magnesium, mangan, fosfor, potassium, silikon, zink, vitamin B1, B2, B3, B5,

dan C. Ginsenosida merupakan elemen terpenting dari tanaman ginseng yang berguna

bagi kesehatan (Samuel, 2000). Ginseng mengandung komponen serta kandungan

kimia seperti lemak, protein, fenolik, vitamin, karbohidrat (Mazza & Oomah, 2000).

Komponen utama aktif dari Panax ginseng adalah 30 saponin triterpenoid

yang berbeda, atau disebut juga sebagai ginsenosida, yang bervariasi dari spesies

yang berbeda dari ginseng. Berdasarkan struktur dammarane, lebih dari empat puluh

ginsenosida telah diidentifikasi dan salah satunya adalah ginsenosida Ro, yang

berasal dari asam olenoat. Saponin dammarane adalah turunan dari protopanaksadiol

atau protopanaksatriol. Secara umum ekstrak ginseng biasanya mengandung

ginsenosida. 6 Ginsenosida terbanyak yang telah diidentifikasi (Rb1, Re, Rc, Rd, Rb2,

dan Rg1) yang merupakan standar dari produk ginseng (Khalid, Akhtar, & Tahir,

2012).

2.1.1 Ginsenosida

(a) (b)

Gambar 2. (a)Struktur umum ginsenosida (b) ginsenosida Rb1 (Popovich, Yeo, & Zhang, 2012; Kim et al., 2011)

Ginsenosida Rb1 adalah saponin yang merupakan salah satu komponen dari

ekstrak ginseng yang telah tercatat sebagai senyawa paling aktif yang berhubungan

dengan penumbuh rambut dalam pengobatan tradisional (Choi et al., 2007). Total

saponin pada Panax ginseng memiliki efek merangsang folikel rambut menggunakan

organ yang telah dikulturasi. Folikel rambut manusia dan folikel vibrissa tikus diobati

Page 6: Proposal Kitosan Larut Air

dengan total saponin pada Panax ginseng akan meningkatkan penyerapan sistein.

Sistein adalah komponen utama dari batang rambut yang kaya filamen keratin. Total

saponin juga menunjukkan efek menstimulasi proliferasi pada dermal papila rambut

manusia yang dikultur secara in vitro. Dermal papilla merupakan turunan dari sel

mesenkim yang berperan pada regulasi dalam menentukan jenis rambut yang

diproduksi. Morfologi dari dermal papila dapat berubah melalui siklus pertumbuhan

rambut, fase pertumbuhan (anagen), dan fase istirahat (telogen). Hal ini diakibatkan

oleh perubahan jumlah sel dan jumlah dari extracellular matrix (ECM) dalam dermal

papilla. Dengan demikian proliferasi dari dermal papila dianggap salah satu

parameter penting dalam pertumbuhan rambut (Choi et al., 2007).

2.2 Rambut

Rambut termasuk salah satu dari adneksa kulit yang tumbuh berasal dari kulit.

Rambut tumbuh dari akar rambut yang ada di dalam lapisan dermis kulit dan melalui

saluran folikel rambut keluar dari kulit. Bagian rambut yang keluar dari kulit

dinamakan batang rambut (Iswari et al., 2007).

[Sumber: Gawkrodger, 2002]Gambar 3. Anatomi kulit

2.2.1 Folikel dan Perkembangan Rambut

Folikel rambut merupakan selubung yang terdiri atas sarung jaringan ikat di

bagian luar (sarung akar asal dermis) yang berasal dari dermis dan sarung akar asal

Page 7: Proposal Kitosan Larut Air

epitel di bagian dalam yang berasal dari epidermis. Sarung asal epitel terbagi menjadi

dua yaitu lapis dalam dan luar. Mengarah ke ujungnya, folikel mengembung

membentuk bulbus rambut tempat akar rambut dan selubungnya menyatu sebagai

massa sel-sel primitif yang disebut matrix. Dasar bulbus didesak oleh jaringan ikat

papilla dan yang berhubungan papilla tempat persatuan antara akar rambut dan

selubungnya. Papila rambut, walaupun jauh lebih besar, strukturnya sama dengan

papilla dermis yang lain dan mengandung serat jaringan ikat halus, unsur sel dan kaya

akan pembuluh darah serta saraf (Lesson T, Lesson C, & Paparo, 1990).

Struktur di dalam kulit yang dapat menumbuhkan rambut disebut folikel

rambut. Rambut mulai tumbuh pada pangkal folikel rambut (hair bulb) sebagai hasil

keratinisasi dari sel-sel epitelial. Sel-sel tersebut terdorong keluar permukaan

dikarenakan mitosis yang terjadi pada sel germinal matriks (hair bulb epithelium)

(Paulsen, 1980).

Pada kehamilan lima atau enam bulan, fetus bayi telah ditumbuhi dengan

rambut-rambut halus (lanugo). Kemudian setelah bayi lahir, hampir seluruh lanugo

tersebut rontok kecuali pada kulit kepala, alis dan bulu mata. Beberapa bulan setelah

kelahiran, keberadaan lanugo digantikan oleh rambut-rambut terminal; tubuh ditutupi

dengan lapisan rambut-rambut halus dan pendek yang disebut vellus. Pada masa

pubertas, vellus digantikan dengan rambut-rambut terminal tumbuh pada axial dan

pubis, wajah, dan meluas pada bagian tubuh lainnya. Sedangkan pada wanita,

umumnya hanya pada bagian axial dan pubis (Paulsen, 1980).

Gambar 4. Anatomi rambut (Gawkrodger, 2002)

Page 8: Proposal Kitosan Larut Air

2.2.2 Folikel dan Struktur Rambut

Folikel rambut berada diantara hipodermis atau dermis hingga ke permukaan

dalam kulit. Pangkal folikel rambut (hair bulb) terdiri atas sel epitelial (germinal

matriks). Sel tersebut menyelubungi dermal papila yang dilalui syaraf dan pembuluh

darah. Sel-sel yang berasal dari germinal matriks mengalami keratinisasi membentuk

lapisan-lapisan konsentris batang rambut yang bergerak memanjang hingga ke

permukaan kulit (Paulsen, 1980).

Struktur rambut umumnya dibedakan atas 3 bagian yang terdiri atas (Paulsen,

1980) :

a. Germinal matriks

Pengelompokkan sel-sel epitelial pada dermal papila dibagi menjadi 4 daerah,

walaupun dalam hal pembagiannya belum diketahui secara jelas. Daerah

terdekat dengan dermal papila meyerupai stratum basal epidermis dalam

struktur dan fungsi. Daerah tersebut mengandung sel-sel epidermal dan

melanosit yang berfungsi sebagai pemberi warna pada rambut. Lapisan

germinal matriks perlahan berkembang menjadi sel keratin sederhana

membentuk medula pada batang rambut dan 3 daerah sel epitelial lainnya.

Pada dasar hair bulb, lapisan germinal matriks tumbuh terus-menerus karena

selubung akar eksternal mengelilingi seluruh bulb dan rambut. Setelah dekat

dengan permukaan kulit, lapisan germinal ini tumbuh terus karena aktivitas

dari stratum basal. Sel-sel yang berada pada lapisan selanjutnya membentuk

kutikula rambut dan hampir semua lapisan sekeliling germinal matriks

membentuk sel-sel keratin selubung dalam akar rambut.

b. Lapisan Batang rambut

Batang rambut adalah bagian yang menjulur keluar dari permukaan kulit.

Batang rambut terdiri dari 3 lapisan konsentris yang dibentuk dari germinal

matriks, 3 lapisan tersebut yaitu : (Paulsen, 1980)

Page 9: Proposal Kitosan Larut Air

1. Kutikula

Kutikula merupakan bagian terluar dari lapisan batang rambut yang terdiri

dari sel-sel pipih berupa sisik kecil tersusun seperti genting dan

mengandung pigmen. Selama lapisan kutikula ini berhubungan dengan

pangkal folikel rambut (hair bulb), maka batang rambut tumbuh dengan

baik, meninggi, kemudian menjadi batang rambut yang memadat yang

disertai dengan sel-sel keratin didalamnya. Akhirnya, sel-sel kertain

tersebut keras, membentuk kutikula kembali yang menyirip seperti genting

dan menutup permukaan luar rambut.

2. Korteks

Korteks merupakan lapisan tengah rambut yang mengandung pigmen,

tersusun dari serat-serat sehingga rambut mudah dilenturkan. Korteks

mengelilingi medulla dan kemudian membentuk beberapa lapisan sel-sel

keratin poligonal yang sempurna.

3. Medula

Medula merupakan lapisan rambut yang paling dalam dan terdiri dari 2-4

barisan sel-sel kubus atau poligonal yang termodifikasi, sel-sel ini

mengandung keratohialin, butir lemak, rongga-rongga udara dan pigmen.

Medula membentuk batang inti yang tipis, yang kemudian membentuk

keratin sederhana dan sel-sel vakuola.

c. Selubung Akar Rambut

Akar rambut adalah seluruh bagian rambut yang terbenam dalam kulit,

akar rambut ini diselubungi oleh kantong yang disebut folikel. Pada dasar

folikel terdapat dermal papila yang terdiri dari jaringan-jaringan penghubung

dan dari sinilah dimulainya pertumbuhan rambut baru. Selama folikel rambut

sehat dan berhubungan dengan dermal papila, rambut baru akan tumbuh

(Paulsen, 1980). Folikel tidak tegak lurus pada permukaan kulit, tapi

membentuk sudut sehingga bagian rambut di permukaan tumbuh merebah ke

satu arah (Paulsen, 1980).

Page 10: Proposal Kitosan Larut Air

Selubung konsentris yang mengelilingi rambut diantara area pangkal

folikel (bulb) dan permukaan dalam kulit dapat dibedakan menjadi 4 lapisan,

yaitu (Palusen, 1980) :

1. Selubung akar bagian dalam (Internal root sheath)

Selubung akar ini merupakan lapisan yang paling dekat dengan batang

rambut. Lapisan tersebut memanjang dari bagian pangkal folikel (bulb)

sampai ke bagian kelenjar keringat. Dalam hal ini keratin yang kurang

keras mengisi follicular canal. Terdapat 3 lapisan komponen yang terdiri

atas : kutikula selubung akar bagian dalam (cuticule of the internal root

sheath) yaitu lapisan sel pendek yang terpisah dari kutikula rambut karena

adanya follicular canal; lapisan tengah yaitu huxley’s layer yang terdiri

dari satu sampai tiga lapisan sel cuboidal; dan lapisan terluar adalah

henley’s layer tembus cahaya yang menyerupai stratum lusidum pada

epidermis.

2. Selubung akar bagian luar (external root sheath)

Selubung ini mengelilingi selubung dalam akar yang tumbuh terus-

menerus pada epidermis. Di atas kelenjar keringat, lapisan ini meliputi

semua lapisan epidermal. Pada bagian bawah kelenjar keringat, lapisan ini

meliputi granulosum, spinosum dan basal. Granulosum menghilang pada

dasar folikel, spinosum dan basale berubah secara terus-menerus

bersamaan dengan lapisan germinal matriks.

3. Membran kaca (glossy membrane)

Membran ini merupakan lapisan tebal yang merupakan dasar dari stratum

basal selubung luar akar dan memisah dari jaringan lapisan penghubung.

4. Jaringan lapisan penghubung (connective tissue sheath)

Jaringan lapisan penghubung merupakan sebuah lapisan yang mengelilingi

seluruh folikel rambut dan membentuk lapisan penghubung terhadap

dermal papila yang telah terpisah.

Page 11: Proposal Kitosan Larut Air

2.2.3 Pertumbuhan Rambut

Rambut tumbuh tidak terus-menerus, melainkan berdasarkan periode waktu

siklus rambut fase pertumbuhan dan fase istirahat. Pada fase pertumbuhan, sel-sel

dalam lapisan germinal matrix mengalami proliferasi dan diferensiasi sehingga

rambut menjadi bertambah panjang. Sedangkan pada fase istirahat, germinal matriks

dalam keadaan tidak aktif dan terhenti. Rambut mengalami pelepasan dari bulb,

bergerak ke atas dan selubung akar bagian luar seperti menarik ke arah permukaan.

Akhirnya, terjadi pelepasan rambut (Paulsen, 1980).

Selama fase pertumbuhan berikutnya, bagian terbawah dari selubung akar

bagian luar tumbuh kembali ke arah bawah, dan kemudian membentuk germinal

matriks yang baru dari dermal papila yang sebelumnya atau dari dermal papila yang

baru. Kemudian pembentukan hair bulb yang baru yang diikuti dengan proses

proliferasi dan diferensiasi sehingga tumbuh rambut yang baru. Siklus pertumbuhan

rambut pada seluruh bagian tubuh tidak sama. Melainkan, terjadi pada suatu daerah

kecil yang disebut pertumbuhan mosaik. Beberapa hormon, khusunya androgen,

mempengaruhi distribusi dan kecepatan pertumbuhan rambut. Pertumbuhan rambut

terus berlangsung sampai mencapai panjang tertentu dimana panjang yang dicapai

tiap-tiap daerah pertumbuhan rambut berbeda. Setelah panjang maksimal tercapai,

rambut akan lepas dan digantikan oleh rambut yang baru (Paulsen, 1980).

2.2.4 Siklus Rambut

Kecepatan pertumbuhan rambut di kulit kepala tidak seragam di sepanjang

usia. Rambut akan tumbuh sekitar 1/3 milimeter setiap hari atau 1 cm per bulan.

Rambut baru akan tumbuh terus secara aktif, tetapi pada suatu saat pertumbuhan itu

akan berhenti, istirahat sebentar, dan rambut lama akan rontok, digantikan rambut

baru yang telah disiapkan oleh papil rambut yang sama (Iswari & Latifah, 2007).

Fase rambut tumbuh disebut fase anagen, lamanya atara 2-5 tahun, dengan

rata-rata 3,5 tahun (1.000 hari). Tetapi pada keadaan-keadaan tertentu atau dengan

perawatan yang baik, fase anagen dapat diperpanjang. Fase istirahat yang disebut fase

Page 12: Proposal Kitosan Larut Air

katagen (pendek), yaitu hanya beberapa minggu. Sedangkan fase kerontokan atau

fase telogen berlangsung kurang lebih selama 100 hari (Iswari & Latifah, 2007).

Selama fase istirahat (katagen), rambut berhenti tumbuh, umbi rambut

mengkerut dan menjauhkan diri dari papilla rambut, membentuk bonggol rambut atau

rambut gada (club hair), tetapi rambut belum rontok. Sementara itu, papilla mulai

membentuk rambut baru. Ketika rambut baru sudah cukup panjang dan akan keluar

dari kulit, rambut lama terdesak dan rontok (Iswari & Latifah, 2007).

Folikel rambut memiliki siklus fase pertumbuhan rambut yang lama tiap

fasenya tergantung dari tempat tumbuh rambut tersebut, umur, nutrisi, hormon, dan

fisiologi serta faktor patologi. Siklus rambut tersebut dibagi menjadi 3 fase yang

diantaranya adalah (Happle, 2000):

a. Fase Anagen

Selama fase anagen disebut juga fase aktif atau fase pertumbuhan,

pada fase ini folikel berada di bagian dermis kulit dimana keadaan sel-sel

matriks, lapisan batang rambut (medula, korteks, kutikula) dan selubung akar

rambut bagian dalam (kutikula, Huxley layer;s, Henle’s layer) dalam keadaan

aktif.

b. Fase Katagen

Fase katagen merupakan fase disaat folikel rambut diubah dari

keadaan aktif pada fase pertumbuhan ke fase istirahat. Selama fase katagen,

folikel rambut mengalami perubahan morfologi dan fungsi. Pertumbuhan

folikel berada pada lapisan kulit dermis yang mengalami penyusutan sekitar

sepertiga dari panjangnya, sehingga struktur pertumbuhan rambut dieliminasi

menjadi struktur baru berupa folikel rambut fase istirahat.

c. Fase Telogen

Selama fase telogen atau disebut juga fase istirahat, folikel rambut

telah berada pada tahapan akhir yang stabil. Struktur rambut fase istirahat

sangat berbeda sekali dari struktur rambut fase pertumbuhan. Struktur dan

lapisan sel pada fase pertumbuhan seperti matriks, selubung akar rambut

bagian dalam, selubung akar rambut bagian luar dan kutikula rambut

Page 13: Proposal Kitosan Larut Air

berkurang, dermal papila cenderung membentuk bulb yang terletak di bawah

kapsul-kapsul germs cell. Panjang rambut fase istirahat sekitar setengah

sampai sepertiganya dari panjang rambut fase pertumbuhan.

Gambar 5. Siklus Pertumbuhan Rambut (Cotsarelis et al., 2001)

2.2.5 Komposisi Rambut

Rambut adalah hasil pertumbuhan dari sel-sel epidermis dimana rambut terdiri

atas struktur tipis yang bertanduk dengan warna dan ukuran yang berbeda-beda,

namun pada umumnya rambut tersebut tersusun atas komponen-komponen rambut,

yaitu (Paulsen, 1980):

a. Keratin

Keratin adalah zat tanduk yang tersusun oleh sel-sel yang telah mati. Keratin

terdiri dari asam-asam amino dengan sistein sebagai komponen dengan

jumlah terbanyak.

b. Sulfur

Sulfur terdapat sebagai residu dari sistein dalam lapisan tanduk. Kedua zat ini

memegang peranan dalam proses keratinisasi.

c. Air

Kondisi air merupakan hal yang penting dalam hubungannya dengan sifat

fisik dan penampilan rambut. Rambut bersifat higroskopis, beratnya

meningkat 12-18% bila air meresap ke dalamnya. Proses absorbsinya sangat

cepat.

Page 14: Proposal Kitosan Larut Air

d. Lemak

Lemak rambut meningkat setelah masa pubertas baik pada wanita maupun

pria, lemak menurun dengan bertambahnya usia pada wanita tetapi tidak pada

pria. Lemak rambut juga berbeda jumlahnya berdasarkan ras bangsa.

e. Zat-zat lain

Rambut juga mengandung zat-zat lain seperti; ammonia, logam, alkali, logam

alkali tanah dan logam berat.

2.2.6 Kerontokan Rambut

Kerontokan rambut adalah kehilangan rambut terminal dalam bentuk apapun

dan dimanapun asal mula terjadinya yang berkisar lebih dari 100 helai per hari. Dapat

terjadi difus atau lokal. Bila kerontokan ini berlanjut dapat terjadi alopecia

(kebotakan) (Brown, 2007).

Tipe kerontokan rambut terbanyak adalah kerontokan rambut telogen (telogen

efluvium), dimana rambut yang berada pada fase anagen berubah secara prematur

manjadi fase telogen sehingga terjadi peningkatan jumlah rambut telogen yang rontok

sekitar dua sampai tiga bulan kemudian (Harrison et al., 2009).

2.3 Jalur Transfolikular

Bahan aktif yang masuk ke dalam folikel rambut akan berpartisipasi dan

selanjutnya berdifusi ke dalam sebum yang terdapat di dalam folikel rambut hingga

mencapai lapisan epitel pada bagian dalam folikel dan kemudian berdifusi menembus

epitel folikel hingga mencapai lapisan epidermis (Asmara et al., 2012).

Untuk mengetahui adanya penyerapan obat melalui jalur ini, digunakan

kombinasi teknik tape stripping dan cyanoacrylate surface biopsy. Dengan

menggunakan kombinasi teknik tersebut, kadar suatu zat di dalam folikel rambut

setelah diaplikasikan pada kulit dapat ditentukan (Asmara et al., 2012).

Page 15: Proposal Kitosan Larut Air

2.4 Nanopartikel

Nanopartikel merupakan suatu teknik penyalutan bahan yang ukurannya

sangat kecil, dengan diameter rata-rata 50-200 nm (Baroli et al., 2007). Nanopartikel

didefinisikan sebagai suatu padatan pengantar obat yang berukuran submikron

(nano), dapat bersifat biodegradabel (Reis et al., 2006). Penelitian nanopartikel

sedang berkembang pesat karena dapat diaplikasikan secara luas seperti dalam bidang

lingkungan, elektronik, optis, dan biomedis (Jain, 2008).

Keuntungan penggunaan nanopartikel sebagai sistem pengantaran terkendali

obat ialah ukuran dan karakterisktik permukaan nanopartikel mudah dimanipulasi

untuk mencapai target pengobatan. Nanopartikel juga mengatur dan memperpanjang

pelepasan obat selama proses transpor ke sasaran, dan obat dapat dimasukkan ke

dalam sistem peredaran darah dan dibawa oleh darah menuju target pengobatan

(Mohanraj & Chen, 2006). Dibandingkan mikropartikel, nanopartikel memiliki

kelebihan yaitu daya serap intraseluler yang relatif tinggi. Ukuran nanometer mampu

melewati biological barrier (Reis et al., 2005).

Permukaan nanopartikel menjadi pertimbangan yang sangat penting dalam

mencapai target pengobatan. Sebenarnya dalam aliran darah, umumnya nanopartikel

konvensional (tanpa modifikasi permukaan) dan partikel-partikel bermuatan negatif

dengan cepat akan dibersihkan oleh makrofage. Modifikasi permukaan pada sistem

nanopartikulat dengan menggunakan polimer hidrofilik adalah cara yang sangat

umum untuk mengontrol proses opsonisasi dan meningkatkan sifat permukaan

sistem, atau dengan modifikasi penyalutan. Modifikasi penyalutan dapat dilakukan

dengan penempelan senyawa polimer seperti polyethylene glycol (PEG) (Reis et al.,

2005).

Menurut Mohanraj dan Chen (2006), nanopartikel terbagi dua berdasarkan

bentuk permukaannya yaitu nanosfer dan nanokapsul. Nanosfer adalah sistem yang

memiliki tipe struktur matriks. Pada sistem nanosfer, suatu bahan tersebar secara

fisik dan merata yang kemudian diserap oleh permukaan penyalut. Nanokapsul

adalah sistem vesikular, suatu bahan pada rongga yang terdiri dari inti dikelilingi oleh

Page 16: Proposal Kitosan Larut Air

membran polimer. Suatu bahan aktif dapat berada di dalam inti (nanokapsul) dan juga

teradsorpsi di sekeliling permukaan (nanosfer).

Dua sifat istimewa nanokapsul adalah dapat melindungi atau mengisolasi zat

inti dari pengaruh lingkungan luar dan melepaskannya dengan pola terkontrol.

Penggunaan nanokapsul pada pangan dapat membantu penyerapan zat gizi yang

lebih baik. Nanokapsul dapat mengurangi rasa dan bau yang kurang menyenangkan

dari bahan pangan. Nanoteknologi memungkinkan dibuatnya lapisan tipis untuk

melindungi makanan (Reis et al., 2006).

Ada dua metode yang dapat digunakan dalam sintesis nanomaterial, yaitu

secara top down dan bottom up. Top down merupakan pembuatan struktur nano

dengan memperkecil material yang besar, sedangkan bottom up merupakan cara

merangkai atom atau molekul dengan menggabungkannya melalui reaksi kimia untuk

membentuk nanopartikel. Metode yang digunakan pada proses top down antara lain,

Pearl/Ball Milling, High Pressure Homogenization, Lithography/etching. Sedangkan

proses bottom up yaitu dengan menggunakan teknik sol-gel, presipitasi kimia, dan

aglomerasi fasa gas (Raval & Patel, 2011).

Teknik penyiapan nanopartikel kitosan dikembangkan dengan 4 metode

antara lain : gelasi ionik, mikroemulsi, difusi emulsifikasi pelarut, kompleks

polielektrolit (Sailaja, Amareshwar, & Chakravarty, 2010).

2.5 Gelasi Ionik

Pembentukan nanopartikel dengan teknik gelasi ionik pertama diperkenalkan

oleh Calvo et al. dan telah diuji dan dikembangkan secara luas. Mekanisme

pembentukan nanopartikel kitosan didasarkan dengan interaksi elektrostatik antara

amin dari kitosan dan muatan negatif dari polianion seperti tripolifosfat. Teknik ini

sangat sederhana dan metode penyiapan dengan lingkungan yang mengandung air.

Kitosan dapat dilarutkan dengan asam asetat atau dengan adanya zat penstabil, seperti

poloxamer, yang bisa ditambahkan pada larutan kitosan sebelum dan setelah

penambahan polianion. Polianion atau polimer anionik kemudian ditambahkan dan

Page 17: Proposal Kitosan Larut Air

terbentuk nanopartikel secara spontan dengan pengadukan magnetic stirrer pada suhu

kamar (Sailaja, Amareshwar, & Chakravarty, 2010).

2.6 Kitosan

Kitosan merupakan senyawa berbobot molekul besar yang memiliki rantai

polisakarida β(1-4)-2-amino-2-deoksi-D-glukosa dengan rumus kimia (C6H11NO4)n.

Gugus amino menggantikan –OH pada atom C2 (Muzzarelli et al., 1997). Kitosan

diperoleh dari limbah perikanan seperti kulit udang, kepiting, rajungan, dan lain-lain.

Kitosan diketahui memiliki sifat yang istimewa yaitu biokompatibel, biodegradabel,

dan non toksik, sehingga merupakan biomaterial yang menarik dikarenakan memiliki

kemampuan sebagai bahan pembawa obat dan dapat dimodifikasi (Dong-Gon, 2006).

Gambar 6. Struktur Kitosan (Zhigang, 2007)

Kitosan merupakan bahan yang tidak berbau, berupa serbuk atau serpihan

berwarna krim sampai putih. Kitosan merupakan polisakarida yang terdiri dari

kopolimer glukosamin dan N-asetil glukosamin. Derajat deasetilasi yang penting

untuk mendapatkan kelarutan produk yang baik adalah sekitar 80-85%. Kitosan

secara komersial terdapat dalam berbagai tipe dan grade dengan beragam berat

molekul ( antara 10.000 sampai 1.000.000), beragam derajat deasetilasi dan viskositas

(Rowe et al., 2009).

Kitosan larut dalam sebagian besar larutan asam organik pada pH kurang dari

6,5 seperti formiat, asetat, tartarat, dan asam sitrat serta tidak larut dalam asam fosfat

dan asam sulfat. Berat molekul dan derajat deasetilasi adalah faktor utama yang

mempengaruhi ukuran partikel, pembentukan partikel dan agregasi (Tiyaboonchai,

2003).

Page 18: Proposal Kitosan Larut Air

2.7 Tripolifosfat

Pembentukan ikatan silang ionik salah satunya dapat dilakukan dengan

menggunakan senyawa tripolifosfat. Penggunaan tripolifosfat untuk pembentukan gel

kitosan dapat meningkatkan mekanik dari gel yang terbentuk. Hal ini karena

tripolifosfat memiliki muatan negatif yang tinggi sehingga interaksi dengan

polikationik kitosan akan lebih besar (Shu & Zhu, 2002). Pembentukkan nanopartikel

hanya terjadi pada konsentrasi tertentu kitosan dan TPP. Peran TPP sebagai zat

pengikat silang akan memperkuat matriks nanopartikel kitosan (Yongmei & Yumin,

2003). Dengan semakin banyaknya ikatan silang yang terbentuk antara kitosan dan

TPP maka kekuatan mekanik matriks kitosan akan meningkat sehingga partikel

kitosan menjadi semakin kuat dan keras, serta semakin sulit untuk terpecah menjadi

bagian-bagian yang lebih kecil (Wahyono, 2010).

Page 19: Proposal Kitosan Larut Air

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

3.1.1 Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Bioavailability Bioequivalency

(PBB), Laboratorium Pharmacy Drug Research (PDR) Prodi Farmasi Fakultas

Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, Laboratorium

Multiguna Prodi Pendidikan Dokter Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN

Syarif Hidayatullah Jakarta, Laboratorium Nanotech Indonesia Serpong.

3.1.2 Waktu Penelitian

Proses penelitian ini berlangsung selama April 2013 sampai Mei 2013.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

Particle Size Analyzer (PSA), pengaduk magnetik, spuit, Spektrofotometer

UV-Vis, sentrifus, peralatan gelas, timbangan analitik.

3.2.2 Bahan

Ginsenosida dari ekstrak Panax ginseng (PT. Phyto Nutraceutical Inc-China),

ginsenosida standar, kitosan (PT. Biochitosan Indonesia), Natrium tripolifosfat

(Wako-Japan), tween 80 (PT. Brataco), aquadest.

3.3 Prosedur Kerja

3.3.1 Pembuatan Nanopartikel Ginsenosida dari Ekstrak Ginseng dengan Pembawa Kitosan-Tripolifosfat

Tabel 1. Formulasi Nanopartikel Ginsenosida

F1 F2 F3 F4

Konsentrasi

Kitosan0,1% 0,2% 0,3% 0,4%

Konsentrasi TPP 0,1% 0,1% 0,1% 0,1%

Page 20: Proposal Kitosan Larut Air

Konsentrasi Tween

800,1% 0,1% 0,1% 0,1%

Ginsenosida 10 mg/mL 10 mg/mL 10 mg/mL 10 mg/mL

1. Pembuatan Larutan Kitosan 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4% dengan Volume 100 mL

Kitosan ditimbang masing-masing sebanyak 0,1 gram, 0,2 gram, 0,3 gram, 0,4

gram dengan menggunakan kaca arloji, kemudian kitosan dilarutkan ke dalam

gelas kimia yang berisi aquadest sebanyak 50 mL dan kemudian ditambahkan

aquadest sampai 100 mL dan diaduk dengan pengaduk magnetik hingga larut.

Setelah itu, larutan kitosan disaring dengan bantuan vacuum menggunakan corong

porselen yang dilapisi kain.

2. Pembuatan Larutan Natrium Tripolifosfat 0,1% dengan Volume 100 mL

Natrium tripolifosfat 0,1 gram ditimbang dengan menggunakan kaca arloji,

kemudian dilarutkan dengan aquadest 80 mL didalam gelas kimia. Setelah itu,

dimasukkan dalam labu ukur 100 mL dan genapkan dengan aquadest sampai

tanda batas

3. Pembuatan Larutan Tween 0,1% dengan Volume 100 mL

Tween 80 sebanyak 0,1 mL kemudian dilarutkan dengan aquadest sebanyak 90

mL didalam gelas kimia. Setelah itu dimasukkan dalam labu ukur 100 mL dan

genapkan dengan aquadest sampai tanda batas.

4. Pembuatan Nanopartikel Ginsenosida dengan Pembawa Kitosan-Tripolifosfat

Masing-masing larutan kitosan 0,1-0,4% dimasukkan ke dalam gelas kimia

sebannyak 20 mL. Ginsenosida dengan konsentrasi 10 mg/mL dilarutkan dalam

larutan tween 80 0,1 % dalam gelas kimia yang berbeda dan dilarutkan

menggunakan pengaduk magnetik. Kemudian 10 mL larutan ginsenosida

ditambahkan ke dalam larutan kitosan 0,1-0,4% dan dihomogenkan dengan

pengaduk magnetik, kemudian larutan kitosan 0,1-0,4% ditambahkan sampai 50

mL. Setelah itu, ke dalam larutan kitosan ditambahkan 10 mL natrium

Page 21: Proposal Kitosan Larut Air

tripolifosfat 0,1% tetes demi tetes dan sambil diaduk dengan pengaduk magnetik

dengan kecepatan 700 rpm selama 30 menit.

3.4 Evaluasi Nanopartikel

3.4.1 Karakteristik Nanopartikel (Saha, Goyal, & Rath, 2010)

Ukuran partikel diukur dengan menggunakan alat Particle Size Analyzer

(PSA). 5 mL suspensi nanopartikel gisenosida diukur diameternya menggunakan alat

Particle Size Analyzer.

3.4.2 Karakterisasi Gugus Fungsi Nanopartikel dengan Fourier Transform Infrared (FTIR) (Zhang et al., 2010)

Sebanyak 2 mg sampel nanopartikel dicampur dengan 100 mg KBr untuk

dibuat pelet. Pelet yang terbentuk diukur dengan FTIR pada jangkauan panjang

gelombang 4000-400 cm-1.

3.4.3 Efisiensi Enkapsulasi (Rafeeq et al., 2010)

Larutan ginsenosida dalam metanol dengan konsentrasi 100 ppm diukur

absorbansinya pada panjang gelombang 190-400 nm. Panjang gelombang maksimum

(λmaks) yang diperoleh digunakan untuk analisis selanjutnya. Kurva standar dibuat

dengan konsentrasi ginsenosida standar 10, 20, 30, 40, 50 ppm. Nanopartikel

ginsenosida disentrifugasi dengan kecepatan 16000 rpm pada suhu 250C selama 30

menit. Supernatan yang diperoleh diukur dengan spektrofotometer UV pada λmaks.

Efisiensi enkapsulasi dihitung dengan persamaan:

Efisiensi enkapsulasi = jumlahtotal ginsenosida− jumlah ginsenosidabebas

jumlahtotal ginsenosida

x 100%

Page 22: Proposal Kitosan Larut Air

Pembuatan nanopartikel ginsenosida dari ekstrak ginseng dengan konsentrasi kitosan 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%

Evaluasi

Karakterisasi NanopartikelPSAFTIR

Efisiensi Enkapsulasi

Analisis Data

Kesimpulan

Pembahasan

3.5 Alur Penelitian