BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Sediaan farmasi semisolid merupakan produk topikal yang dimaksudkan

untuk diaplikasikan pada kulit atau membran mukosa untuk memberikan efek

lokal dan kadang-kadang sistemik. Sediaan semi solid yang terdiri dari gel, pasta,

salep (ungueta), suppositoria, dan krim (cream).

2.1. Gel

2.1.1. Definisi Gel

Gel didefinisikan sebagai suatu sistem setengah padat yang terdiri dari

suatu dispersi yang tersusun baik dalam partikel anorganik yang kecil atau

molekul organik yang besar dan saling diresapi cairan. Makro molekul pada

sediaan gel disebarkan keseluruh cairan sampai tidak terlihat ada batas

diantaranya, cairan ini disebut dengan gel satu fase. Jika masa gel terdiri dari

kelompok-kelompok partikel kecil yang berbeda, maka gel ini dikelompokkan

dalam sistem dua fase. (Ansel 1989 ; 390)

Gel adalah sediaan bermasa lembek, berupa suspensi yang dibuat dari

zarah kecil senyawaan organik atau makromolekul senyawa organik, masing-

masing terbungkus dan terserap oleh cairan. ( Fornas ; 315 )

Gel kadang-kadang disebut Jeli, merupakan sistem semipadat terdiri dari

suspensi yang dibuat dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang

besar, terpenetrasi oleh suatu cairan. (Farmakope Indonesia Edisi IV ; 7)

2.1.2 Macam-macam Sediaan Gel

a. Menurut Farmakope Indonesia Edisi IV penggolongan sediaan gel dibagi

menjadi dua yaitu ;

1. Gel sistem fase tunggal

Gel fase tunggal terdiri dari makromolekul organik yang tersebar serba

sama dalam suatu cairan sedemikian hingga tidak terlihat adanya ikatan antara

molekul makro yang terdispersi dan cairan. Gel fase tunggal dapat dibuat dari

makromolekul sintetik (misalnya Karboner) atau dari gom alam (misanya

Tragakan).

2. Gel sistem dua fase

Dalam sistem dua fase, jika ukuran partikel dari fase terdispersi relatif

besar, massa gel kadang-kadang dinyatakan sebagai magma (misalnya Magma

Bentonit). Baik gel maupun magma dapat berupa tiksotropik, membentuk

semipadat jika dibiarkan dan menjadi cair pada pengocokan. Sediaan harus

dikocok dahulu sebelum digunakan untuk menjamin homogenitas.

b. Penggolongan sediaan gel berdasarkan pada sifat fasa koloid dan sifat

pelarutnya ;

1. Berdasarkan sifat fasa koloid

a. Gel anorganik, contoh: bentonit magma

b. Gel organik, pembentuk gel berupa polimer.

2. Berdasarkan sifat pelarut

a. Hidrogel (pelarut air)

Hidrogel pada umunya terbentuk oleh molekul polimer hidrofilik yang

saling sambung silang melalui ikatan kimia atau gaya kohesi seperti

interaksi ionik, ikatan hydrogen atau interaksi hidrofobik. Hidrogel

mempunyai biokompabilitas yang tinggi sebab hidrogel mempunyai

tegangan permukaan yang rendah dengan cairan biologi dan jaringan

sehingga meminimalkan kekuatan adsorbs protein dan adhesi sel, elastic

sehingga meminimalkan iritasi karena friksi atau mekanik pada jaringan

sekitarnya. Contoh : gelatin.

b. Organel (pelarut bukan air / pelarut organik)

Contoh : plastibase (suatu polietilen dengan BM rendah yang terlarut

dalam minyak mineral dan didinginkan ssecara shock cooled).

c. Xerogel

Gel yang telah padat dengan konsentrasi pelarut yang rendah diketahui

sebagai xerogel. Xerogel sering dihasilkan oleh evaporasi pelarut.

Contoh : gelatin kering, acacia tears dan selulosa kering.

d. Emulgel

Emulgel adalah emulsi baik O/W ataupun W/O yang dibuat gel dengan

mencampurkannya dengan gelling agent. Keunggulan emulgel memiliki

kelebihan daya hantar obat yang baik.

2.1.3 Kelebihan dan Kekurangan sediaan gel

a. Keuntungan Sediaan gel

- Hidrogel (merupakan sediaan yang dapat dioleskan dan mengandung air

lebih banyak 80-90%) dan kemampuan penyebarannya baik pada kulit

karena hidrogel lebih banyak mengandung air sehingga bila dioleskan ke

permukaan kulit akan terasa lebih mudah.

- Penampilan sediaan yang jernih dan elegan pada pemakaian di kulit

karena setelah kering meninggalkan film tembus pandang dan elastis.

- Daya lekat tinggi yang tidak menyumbat pori sehingga pernapasan pori

tidak terganggu karena mengandung bahan pengental seperti CMC Na,

tragakan, dll.

- Mudah dicuci dengan air karena bahan yang digunakan mengandung

banyak air sehingga pada saat dicuci dengan air.

- Pelepasan obatnya baik karena zat aktif yang digunakan mudah larut

dalam air.

b. Kekurangan Sediaan Gel

- Harus menggunakan zat aktif yang larut dalam air sehingga diperlukan

penggunaan peningkat kelarutan seperti surfaktan agar gel tetap jernih,

kandungan surfaktan yang tinggi dapat menyebabkan iritasi dan harga

lebih mahal.

- Pada berbagai perubahan temperatur, gel tersebut sangat mudah dicuci

atau hilang ketika berkeringat karena mengandung banyak air.

- Gel dengan kandungan alkohol yang tinggi dapat menyebabkan pedih

pada wajah dan mata, penampilan yang buruk pada kulit bila terkena

pemaparan cahaya matahari, alkohol akan menguap dengan cepat dan

meninggalkan film yang berpori atau pecah-pecah sehingga tidak semua

area tertutupi atau kontak dengan zat aktif.

2.1.4 Syarat-syarat sediaan gel :

1. Memiliki viskositas dan daya lekat tinggi, tidak mudah mengalir pada

permukaan kulit

2. Memiliki sifat tiksotropi, mudah merata bila dioleskan

3. Memiliki derajat kejernihan tinggi (efek estetika)

4. Tidak meninggalkan bekas atau hanya berupa lapisan tipis seperti film saat

pemakaian

5. Mudah tercucikan dengan air

6. Memberikan rasa lmbut dan sensasi dingin saat digunakan

2.1.5 Formula Dasar Gel

1. Gelling Agents (Dysperse System)

Sejumlah polimer digunakan dalam pembentukan struktur berbentuk

jaringan yang merupakan bagian penting dari sistem gel. Termasuk dalam

kelompok ini adalah gum alam, turunan selulosa, dan karbomer.

Kebanyakan dari sistem tersebut berfungsi dalam media air, selain itu ada

yang membentuk gel dalam cairan nonpolar. Beberapa partikel padat

koloidal dapat berperilaku sebagai pembentuk gel karena terjadinya

flokulasi partikel. Konsentrasi yang tinggi dari beberapa surfaktan

nonionik dapat digunakan untuk menghasilkan gel yang jernih di dalam

sistem yang mengandung sampai 15% minyak mineral.

Berikut ini adalah beberapa contoh gelling agent :

1) Polimer (gel organik)

a. Gum alam (natural gums). Contoh : Natrium alginat, karagenan,

tragakan, pektin)

b. Derivat selulose. Contoh : HPMC, CMC Na.

c. Polimer sintetis

2) Polietilen (gelling oil)

3) Koloid padat terdispersi

4) Surfaktan

5) Gellants lain. Contoh: beeswax, carnauba wax, setil ester wax.

6) Polivinil alkohol

7) Clays (gel anorganik). Contoh: Bentonit, veegum, laponite.

2. Bahan tambahan

a. Pengawet

Meskipun beberapa basis gel resisten terhadap serangan mikroba, tetapi

semua gel mengandung banyak air sehingga membutuhkan pengawet

sebagai antimikroba. Dalam pemilihan pengawet harus memperhatikan

inkompatibilitasnya dengan gelling agent.

b. Penambahan bahan higroskopis

Bertujuan untuk mencegah kehilangan air. Contohnya gliserol,

propilenglikol dan sorbitol dengan konsentrasi 10-20 %

c. Chelating agent

Bertujuan untuk mencegah basis dan zat yang sensitif terhadap logam

berat. Contohnya: EDTA.

2.1.5 Sifat dan Karakteristik Sediaan Gel

Menurut Lachman, dkk. 1994 sediaan gel memiliki sifat sebagai berikut :

1. Zat pembentuk gel yang ideal untuk sediaan farmasi dan kosmetik ialah

inert, aman dan tidak bereaksi dengan komponen lain.

2. Pemilihan bahan pembentuk gel harus dapat memberikan bentuk padatan

yang baik selama penyimpanan tapi dapat rusak segera ketika sediaan

diberikan kekuatan atau daya yang disebabkan oleh pengocokan dalam

botol, pemerasan tube, atau selama penggunaan topical.

3. Karakteristik gel harus disesuaikan dengan tujuan penggunaan sediaan

yang diharapkan.

4. Penggunaan bahan pembentuk gel yang konsentrasinya sangat tinggi atau

BM besar dapat menghasilkan gel yang sulit untuk dikeluarkan atau

digunakan.

5. Gel dapat terbentuk melalui penurunan temperatur, tapi dapat juga

pembentukan gel terjadi setelah pemanasan hingga suhu tertentu. Contoh

polimer seperti MC, HPMC dapat terlarut hanya pada air yang dingin yang

akan membentuk larutan yang kental dan pada peningkatan suhu larutan

tersebut akan membentuk gel.

6. Fenomena pembentukan gel atau pemisahan fase yang disebabkan oleh

pemanasan disebut thermogelation.

Menurut buku Disperse System Vol. 2 Sediaan gel umumnya memiliki

karakteristik tertentu, yaitu :

1. Sweling

Gel dapat mengembang karena komponen pembentuk gel dapat

mengabsorbsi larutan sehinga terjadi pertambahan volume. Pelarut akan

berpenetrasi diantara matriks gel dan terjadi interaksi antara pelarut dengan

gel. Pengembangan gel kurang sempurna bila terjadi ikatan silang antara

polimer didalam matriks gel yang dapat menyebabkan kelarutan kompoen gel

berkurang.

2. Sineresis

Suatu proses yang terjadi akibat adanya kontraksi didalam massa gel.

Cairan yang terjerat akan keluar dan berada diatas permukaan gel. Pada waktu

pembentukan gel terjadi tekanan yang elastis, sehingga terbentuk massa gel

yang tegar. Mekanisme terjadi kontraksi berhubungan dengan fase relaksasi

akibat adanya tekanan elastis pada saat terbentuknya gel. Adanya perubahan

pada ketegaan gel aka mengakibatkan jarak antar matrik berubah, sehingga

memungkinkan cairan bergerak menuju permukaan sineresis dapat terjadi

pada hidrogel maupun organogel.

3. Efek suhu

Efek suhu mempengaruhi gel. Gel dapat terbentuk melalui penurunan

temperatur tapi dapat juga pembentukan gel terjadi setelah pemanasan hingga

suhu tertentu pada peningkaktan suhu larutan tersebut membentuk gel.

Fenomena pembentukan gel atau pemisahan fase yang disebabkan oleh

pemanasan disebut thermogelation.

4. Efek elektrolit

Kosentrasi elektrolit yang tinggi akan berpengaruh pada gel hidrofilik

dimana ion berkompetisi secara efektif dengan koloid terhadap pelarut yang

ada dan koloid digaramkan (melarut). Gel yang tidak terlalu hidrofilik dengan

konsentrasi elektrolit kecil akan meningkatkan rigiditas gel dan mengurangi

waktu ntuk menyusun diri sesudah pemberian tekanan geser. Gel Na-alginat

akan segera mengeras dengan adanya sejumlah konsentrasi ion kalsium yang

disebabkan kerena terjadinya pengendapan parsial dari alginat sebagai

kalsium alginat yang tidak larut.

5. Elastisitas dan rigiditas

Sifat ini merupakan karateristik dari gel gelatin agar dan nitroselulosa,

selama transformasi dari bentuk sol menjadi gel terjadi peningkatan elastisitas

dengan peningkatan konsntrasi pemrasi pembentuk gel.

6. Rheologi

Larutan pembentuk gel (gelling agent) dan dispersi padatan yang

terflokulasi memberikan sifat aliran pseudoplastis yang khas, dan

menunjukkan jalan aliran non – Newton yang dikarakterisasi oleh penurunan

viskositas dan peningkatan laju aliran.

2.1.6 Evaluasi Sediaan Gel

1. Organoleptis

Evaluasi organoleptis menggunakan panca indra, mulai dari bau, warna,

tekstur sediaan, konsistensi pelaksanaan menggunakan subyek responden

(dengan kriteria tertentu) dengan menetapkan kriterianya pengujianya (macam

dan item), menghitung prosentase masing- masing kriteria yang di peroleh,

pengambilan keputusan dengan analisa statistik.

2. Homogenitas

Homogenitas sediaan gel ditunjukkan dengan tercampurnya bahan-bahan

yang digunakan dalam formula gel, baik bahan aktif maupun bahan tambahan

secara merata. Cara pengujian homogenitas yaitu dengan meletakkan gel pada

objek glass kemudian meratakannya untuk melihat adanya partikel-partikel

kecil yang tidak terdispersi sempurna

3. Evaluasi pH

Evaluasi pH menggunakan alat pH meter, dengan cara perbandingan 60 g :

200 ml air yang di gunakan untuk mengencerkan, kemudian aduk hingga

homogen, dan diamkan agar mengendap, dan airnya yang di ukur dengan pH

meter, catat hasil yang tertera pada alat pH meter.

4. Evaluasi daya sebar

Dengan cara sejumlah zat tertentu di letakkan di atas kaca yang berskala.

Kemudian bagian atasnya di beri kaca yang sama, dan di tingkatkan bebanya,

dan di beri rentang waktu 1 – 2 menit. kemudian diameter penyebaran diukur

pada setiap penambahan beban, saat sediaan berhenti menyebar (dengan

waktu tertentu secara teratur).

2.1.7 Formulasi

a) Resep

Gel Antibiotik 25 gram

R/ Gentamicin 0,1 %

Nipagin 0,3 %

Gliserol 10 %

Cmc-Na 6 %

Aquades ad 25 gram

m.f.gel

S.u.E

b) Pemilihan Bahan :

1. Bahan aktif = Gentamisin

2. Gelling agent = CMC-Na

3. Zat tambahan :

a. Pelembut = Gliserol

b. Pengawet = Nipagin

c. Pelarut = Aquades

Alasan Pemilihan Bahan :

Dalam pembuatan formulasi sediaan gel anti acne ini, menggunakan bahan

aktif Gentamisin yang berkhasiat sebagai antibiotik, antibiotik dapat berperan

untuk membantu menghilangkan peradangan yang terjadi pada jerawat dan

membantu mempercepat jerawat tersebut sembuh.

Untuk gelling agentnya menggunakan CMC-Na, karena CMC-Na dapat

membantu menjaga kejernihan warna pada gel yang akan dibuat. Bahan

tambahan lainnya yang digunakan adalah gliserol dan nipagin, Gliserol

digunakan untuk membantu menjaga kelembutan kulit yang sedang diobati

dengan sediaan gel ini. Dan nipagin berperan sebagai zat pengawet dalam

membuat sediaan gel yang kemungkinan dipakainya hanya saat dibutuhkan

saja maka perlu ditambahkan pengawet, disini nipagin memiliki peran sebagai

pembunuh mikroba yang tumbuh pada sediaan gel ini.

c) Monografi

1. Gentamisin (Gentamycini sulfat) ; FI IV, 406

Pemerian : serbuk, putih sampai kekuning-kuningan

Kelarutan : larut dalam air; tidak larut dalam etanol, dalam aseton,

dalam kloroform, dalam eter dan dalam benzena.

Khasiat dan penggunaan : antibiotikum (FI III; 266) (dalam

pengunaan topikal pada kulit 0,1 %)

2. CMC Na (FI IV hal 175)

Pemerian : serbuk atau granul, putih sampai krem; higroskopik

Kelarutan : mudah terdispersi dalam air membentuk larutan koloidal;

tidak larut dalam etanol, dalam eter dan dalam pelarut organik lain.

Khasiat dan penggunaan : sebagai gelling Agents 3,0%-6,0% (HOPE;

120).

3. Gliserin / Gliserol (Glycerolum) ; FI IV, 413

Pemerian : cairan jernih seperti sirup, tidak berwarna; rasa manis;

hanya boleh berbau khas lemah (tajam atau tidak enak). Higroskopik ;

netral terhadap lakmus.

Kelarutan : dapat bercampur dengan air dan dengan etanol; tidak larut

dalam kloroform, dalam eter, dalam minyak lemak dan dalam minyak

menguap.

Khasiat dan penggunaan : Zat tambahan, sebagai emollient / untuk

melembutkan kulit dengan konsentrasi ≤ 30%. (HOPE 5 ; 301)

4. Nipagin / Metilparaben (Methylis Parabenum) ; FI IV, 551

Pemerian : hablur kecil, tidak berwarna atau serbuk hablur, putih;

tidak berbau atau berbau khas lemah; mempunyai rasa sedikit terbakar.

Kelarutan : sukar larut dalam air, dalam benzena dan dalam karbon

tetraklorida; mudah larut dalam etanol dan dalam eter.

Khasiat dan penggunaan : zat tambahan ; zat pengawet, untuk

penggunaan topikal 0,02% - 0,3% (HOPE 5; 466)

d) Perhitungan bahan

1. Gentamicin = 0,1

100 × 25 𝑔𝑟𝑎𝑚 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟓 𝒈𝒓𝒂𝒎

Pengenceran = 25 𝑚𝑔

50 𝑚𝑔 × 5 𝑚𝑙 = 𝟐, 𝟓 𝒎𝒍

2. Nipagin = 0,3

100 × 25 𝑔𝑟𝑎𝑚 = 𝟎, 𝟎𝟕𝟓 𝒈𝒓𝒂𝒎

3. Gliserol = 10

100 × 25 𝑔𝑟𝑎𝑚 = 𝟐, 𝟓 𝒈𝒓𝒂𝒎

4. Cmc-Na = 6

100 × 25 𝑔𝑟𝑎𝑚 = 𝟏, 𝟓 𝒈𝒓𝒂𝒎

5. Aquades = 25 g – 4,1 g = 20,9 gram

= 20,9 ml – 5 ml = 15,9 ml

e) Alat dan Bahan :

Alat :

1. Cawan penguap

2. Batang pengaduk

3. Mortir dan Stemper

4. Sudip

5. Beaker Glass

6. Gelas Arloji

7. Penara

8. Kertas perkamen

9. Sendok Tanduk

10. Botol / wadah

11. Timbangan Halus / Kasar

12. Tisu / Lap

Bahan :

1. Gentamisin

2. Gliserin

3. Nipagin

4. CMC-Na

5. Aquades

f) Prosedur Kerja :

1. Disiapkan semua alat yang dibutuhkan, dicuci hingga bersih dan

dikeringkan, lalu setarakan timbangan,

2. Diambil mortir dan stemper lalu direndam dengan air panas, agar mortir

dan stemper menjadi panas,

3. Ditimbang CMC Na sebanyak 1,5 gram dimasukkan ke mortir panas gerus

galus lalu siram dengan air panas sebanyak 15,9 ml didiamkan selama

beberapa menit lalu digerus ad terbentuk gelling agent.

4. Ditimbang nipagin sebanyak 0,075 gram dan gliserin sebanyak 2,5 gram,

lalu disisihkan ditempat yang aman,

5. Dilakukan pengenceran pada Gentamisin :

Ditimbang 50 mg larutkan dengan 5 ml air, lalu diambil 2,5 ml dan

dimasukkan ke dalam CMC-Na yang sudah terbentuk gelling agent sambil

digerus hingga homogen.

6. Ditambahkan nipagin yang sudah ditimbang dan gerus ad homogen, lalu

dimasukkan aquades panas sebanyak 15,9 ml sambil digerus ad homogen,

dan ditambahkan juga gliserin kedalam mortir digerus ad homogen.

7. Setelah terbentuk gel dimasukan ke dalam wadah dan diberi etiket.

g) Hasil Uji Sediaan Gel

Evaluasi Hasil

1. Uji organoleptis

Warna : Bening

Bau : khas dari bahan aktif (Gentamisin)

Tekstur : halus, kenyal, dingin, bergelembung

2. Homogenitas Homogen

3. Uji daya sebar terbesar merata

4. Uji pH 7

h) Pembahasan

Dalam pembuatan sediaan gel gentamisin ini dapat menghasilkan

sediaan yang homogen dan baik karena terdapat banyak gelembung di

dalamnya. Hal ini dapat dilihat dari hasil uji sediaan yang dilakukan,

dalam pembuatan sediaan tentunya melalui prosedur kerja yang tepat.

Yang terpenting dalam pembuatan gel adalah saat menentukan

perbandingan antara aquades dengan CMC-Na, harus tepat karena CMC-

Na berperan sebagai gelling agentnya sehingga sangat berpengaruh dengan

sediaan yang dihasilkan. Selain itu dalam menentukan bahan aktif dan

bahan tambahan juga harus tepat agar dapat menjaga kejernihan dari gel

tersebut.

i) Kesimpulan

Dari kesimpulan diatas dapat disimpulkan bahwa, sediaan ini baik

karena banyak gelembung didalamnya dan dapat dioleskan secara merata.

Dan dalam menentukan bahan yang digunakan harus benar-benar

memahami karakteristik bahan yang digunakan sehingga akan

menghasilkan sediaan yang baik.