PENGEMBANGAN SISTEM PENGHANTARAN DERMAL DARI KURKUMIN MENGGUNAKAN MEMBRAN NANOSELULOSA BAKTERI YANG DIPRODUKSI MELALUI SUBSTRAT ALTERNATIF DARI LIMBAH AGROINDUSTRI TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh JUNIAR KALPIKA RESMI NIM: 20722015 (Program Studi Magister Farmasi) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Juli 2024 i ABSTRAK PENGEMBANGAN SISTEM PENGHANTARAN DERMAL DARI KURKUMIN MENGGUNAKAN MEMBRAN NANOSELULOSA BAKTERI YANG DIPRODUKSI MELALUI SUBSTRAT ALTERNATIF DARI LIMBAH AGROINDUSTRI Oleh Juniar Kalpika Resmi NIM: 20722015 (Program Studi Magister Farmasi) Nanoselulosa Bakteri (BNC) merupakan biomaterial ramah lingkungan yang bermanfaat dalam bidang biomedis sebagai pembawa obat/zat aktif yang dapat diproduksi menggunakan medium Hestrin-Schramm. Tingginya harga medium membatasi penggunaannya dalam bidang industri. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan komponen substrat terbaik berdasarkan nilai rendemen dan mengkaji karakteristik fisika, serta kemampuan permeasi BNC sebagai matriks penghantaran obat mengandung kurkumin. Komponen substrat terdiri dari 6 kelompok, terdiri dari nira siwalan (NS) dan ampas tahu yang masing-masing berperan sebagai sumber glukosa dan nitrogen dengan perbandingan 0:100 (S-1), 20:80 (S-2), 40:60 (S-3), 60:40 (S-4), 80-20 (S-5), dan 100:0 (S-6) melalui kultur statis. Hasil dihitung rendemennya dan cairan fermentasi dianalisis. Substrat terpilih diimpregnasi ke dalam CR-DMSO dan CR-NE, dan dilakukan karakterisasi berdasarkan Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-Ray Diffractometry (XRD), X-Ray Fluorescence (XRF), dan efisiensi penjerapan (EE) serta drug load. Uji Permeasi BNC mengandung kurkumin dilakukan secara in vitro melalui Difusi Franz kemudian pengamatan secara visual melalui mikroskop konfokal menggunakan model kulit mencit. Uji keamanan secara in vivo menggunakan kulit mencit dengan pewarnaan Hematoksilin dan Eosin (H&E) diamati terhadap infiltrasi sel inflamasi dan neovaskularisasi. Substrat AAT-NS (0:100, S-6) merupakan komponen substrat terpilih untuk pembentukan BNC dengan nilai rendemen 118,5±0,09 g/L. CR-DMSO maupun CR-NE dapat diimpregnasi ke dalam BNC dengan baik berdasarkan karakterisasi fisika terhadap BNC/CR-DMSO dan BNC/CR-NE. Kedua formula mampu berpenetrasi hingga ke bagian dermis yang didukung dengan data konfokal. Tidak terjadi tanda peradangan maupun neovaskularisasi pada BNC/CR-DMSO dan BNC/CR-NE. Kata kunci: Kurkumin, Nanoselulosa Bakteri, Nira Siwalan, Ampas Tahu ii ABSTRACT DEVELOPMENT OF CURCUMIN DERMAL DELIVERY SYSTEM USING BACTERIAL NANOCELLULOSE MEMBRANE PRODUCED BY ALTERNATIVE SUBSTRATE FROM AGRO-INDUSTRIAL WASTE By Juniar Kalpika Resmi NIM: 20722015 (Master’s Program in Pharmacy) Bacterial nanocellulose (BNC) is an eco-friendly biomaterial useful in the biomedical field as a drug/drug carrier that can be produced using the Hestrin- Schramm medium. The high price of the medium limits its use in industry. This study aims to determine the best substrate component based on the yield value and to evaluate the physical properties and permeation capability of BNC as a drug delivery matrix containing curcumin. The substrate components consisted of 6 groups consisting of siwalan sap (NS) and tofu pulp, which act as a source of glucose and nitrogen in the ratio of 0:100 (S-1), 20:80 (S-2), 40:60 (S-3), 60:40 (S-4), 80-20 (S-5) and 100:0 (S-6) by static culture. Yield calculation and fermentation broth analysis have been performed. Selected substrates were impregnated in CR-DMSO and CR-NE and characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF) and sorption efficiency (EE) and drug loading. Permeation test of BNC containing curcumin was performed by Franz diffusion and then visually observed by confocal microscope using mouse skin model. In vivo safety testing was performed on mice skin using hematoxylin and eosin (H&E) staining for inflammatory cell infiltration and neovascularization.