1 Bab I Pendahuluan I.1 Latar Belakang Kulit merupakan bagian terluar tubuh yang berfungsi melindungi tubuh terhadap pengaruh fisik maupun kimia. Kulit juga berfungsi sebagai tempat penyimpanan lemak yang berada di lapisan hipodermis dan jaringan adiposa. Peningkatan ukuran dan jumlah lemak dapat menyebabkan kegemukan yang dapat mempengaruhi kondisi kesehatan seseorang. Penggunaan sediaan topikal pelangsing dapat digunakan untuk meluruhkan lemak di kulit. Dibutuhkan suatu bahan yang dapat menghidrolisis lemak atau disebut proses lipolisis. Lipolisis merupakan proses hidrolisis trigliserida menjadi gliserol dan asam lemak bebas. Terjadinya lipolisis dapat disebabkan karena adanya aktivasi Hormone Sensitive Lipase (HSL) pada membran adiposit oleh Protein Kinase A (PKA). Aktivasi PKA sangat dipengaruhi oleh ketersediaan cyclic Adenosin Mono Phosphate (cAMP) dalam sel adiposa. (Duncan dkk., 2007). Forskolin merupakan metabolit sekunder labdane diterpene yang terdapat dalam ekstrak akar tanaman Coleus forskohlii. Forskolin mempunyai beberapa efek farmakologi yaitu untuk gangguan jantung, tekanan darah tinggi, lipolisis, dan asma (Greenway dkk., 1995; Loftus dkk., 2015; Majeed, 2012; Salehi dkk. 2019). Salah satu efek yang banyak diteliti adalah sebagai bahan lipolisis. Efek ini telah diteliti oleh Baskaran, P., dkk., (2017) yang menyatakan bahwa forskolin secara in vitro dapat meningkatkan kecepatan lipolisis melalui stimulasi akumulasi cAMP. Forskolin juga dapat menginduksi lipolisis pada konsentrasi di atas 10 -5 M (Okuda dkk., 1992) dan pemberian secara peroral ekstrak Coleus forskohlii pada tikus yang diberi pakan tinggi lemak mempunyai berat badan lebih rendah dibandingkan kontrol (p< 0,05) (Doseyici dkk.,2014). Saat ini telah beredar beberapa sediaan pelangsing yang mengandung ekstrak Coleus forskohlii dalam kapsul. Henderson dkk (2005) menyatakan bahwa sediaan tersebut dapat menurunkan berat badan tidak signifikan (p = 0,1) terhadap plasebo pada 7 orang wanita kelebihan berat badan selama 12 minggu perlakuan. Ekstrak 2 Coleus forskohlii tampak dapat membantu mengurangi kenaikan berat badan pada wanita yang kelebihan berat badan. Pengujian lipolisis forskolin yang dikombinasikan dengan bahan lipolisis lain pada sediaan topikal telah dilakukan oleh Greenway dkk (1984). Pada penelitian tersebut foskolin diformulasikan dalam sediaan salep yang mengandung yohimbin dan aminofilin, konsentrasi forskolin adalah 1,2 x 10 -5 mol/L atau 4,95 mg/mL. Sediaan tersebut dapat menurunkan lingkar paha wanita sebesar 2,03±1,36 cm (p < 0,05). Pada uji lipolisis ex vivo forskolin pada rentang konsentrasi 0,01 – 0,1%, forskolin dapat memberikan pelepasan gliserol pada konsentrasi 0,1% atau 1 mg/mL (p < 0,05) terhadap kontrol (Roure dkk.,2011). Untuk menghindari efek samping pada penggunaan secara peroral berupa perubahan tekanan darah, dilatasi pernafasan, maka dikembangkan bentuk sediaan topikal forskolin sebagai agen lipolisis. Forskolin merupakan bahan yang sukar larut dalam air dengan nilai log P= 3,89 (Miastkowska dkk., 2017). Pada uji kinetika forskolin dalam cairan, forskolin tidak stabil pada pemanasan di atas suhu 50 °C dan pH di atas 6,5 (Wang, 2016). Pengembangan sistem penghantaran untuk forskolin telah dilakukan oleh Miastkowska dkk (2017) dan Lasoń dkk (2018) yaitu formulasi forskolin dalam bentuk nanoemulsi dan nano lipid structured carrier (NLC) untuk pemberian topikal. Keduanya menggunakan forskolin dengan kadar 0,075%. Hasil uji difusi in vitro menunjukkan forskolin dalam nanoemulsi dapat berdifusi sekitar 70%, sedangkan NLC dapat berdifusi sekitar 18,21 % selama 24 jam pengamatan. Berdasarkan penelitian tersebut forskolin lebih mudah berpenetrasi dalam bentuk nanoemulsi dibandingkan NLC. Diperlukan suatu sistem penghantaran turunan emulsi untuk meningkatkan kelarutan dan stabilitasnya. Mikroemulsi adalah dispersi minyak dalam air atau air dalam minyak yang distabilkan oleh lapis tipis molekul surfaktan. Lapis tipis ini dapat tersusun atas surfaktan tunggal atau campuran dengan kosurfaktan. Mikroemulsi dapat membentuk sistem satu fase dengan ukuran globul pada rentang 10 – 100 nm, sehingga dapat meneruskan sumber cahaya. Mikroemulsi digunakan sebagai sistem 3 penghantaran karena memiliki stabilitas yang baik secara termodinamika, dapat melarutkan bahan yang bersifat lipofilik dan hidrofilik, dan dapat meningkatkan penetrasi bahan aktif farmasi pada penggunaan topikal. Mekanisme penetrasi mikroemulsi pada stratum korneum dapat melalui jalur interseluler. Pada jalur tersebut, mikroemulsi mempengaruhi permeabilitas membran melalui interaksi dengan lapisan rangkap lipid yang terdapat pada celah antar sel korneosit. 1.2 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sediaan gel mikroemulsi forskolin untuk penggunaan topikal yang mempunyai efek lipolisis. I.3 Identifikasi Masalah Forskolin merupakan metabolit sekunder diterpen yang terdapat pada akar Coleus forskohlii. Forskolin mempunyai beberapa aktifitas farmakologi, salah satunya sebagai agen lipolisis. Berdasarkan pengujian in vitro, kadar forskolin yang dibutuhkan untuk efek tersebut adalah lebih dari 1 mg/mL, sedangkan forskolin tidak larut dalam air, sehingga diperlukan suatu sistem penghantaran yang dapat meningkatkan kelarutannya. Forskolin dapat terhidrolis dalam sediaan cair pada pH > 6,5 dan suhu > 50 °C. Berdasarkan hal tersebut maka diperlukan pengujian formula untuk membuktikan stabilitas forskolin dalam sistem penghantaran. Lipolisis merupakan suatu reaksi pengurain lipid yang berada pada lapisan hipodermis dan jaringan adiposa, diperlukan formula dalam bentuk mikroemulsi untuk menghantarkan forskolin sampai ke jaringan adiposa. Mikroemulsi merupakan sistem penghantaran yang menggunakan surfaktan dengan konsentrasi tinggi yang dapat menyebabkan iritasi kulit, sehingga diperlukan formula yang tidak bersifat iritan. 4 I.4 Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup dalam penelitian ini meliputi: 1. Uji konfirmasi meliputi pemeriksaan sifat fisikokimia forskolin yang dibandingkan dengan forskolin pembanding menggunakan spektrum Fourrier Transform Infra Red (FTIR) dan kromatogram dari Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT). 2. Verifikasi metode penetapan kadar forskolin menggunakan KCKT. 3. Pemilihan bahan mikroemulsi melalui penentuan kelarutan forskolin dalam minyak golongan trigliserida, surfaktan golongan polioksietilen sorbitan dan kosurfaktan golongan etilen glikol. 4. Pembuatan diagram fase pseudoterner dan formulasi mikroemulsi 5. Karakterisasi mikroemulsi yaitu: ukuran globul, indeks polidispersi (IP), persen transmitan, pH, dan zeta potensial. 6. Evaluasi adanya interaksi bahan dalam mikroemulsi dengan FTIR. 7. Karakterisasi ukuran globul formula mikroemulsi optimal dengan Tranmission Electron Microscopy (TEM) 8. Uji stabilitas formula mikroemulsi pada penyimpanan suhu 25°C±2 °C/60±5 % Relative Humidity (RH) dan 40°C±2 °C/70% RH±5% RH. 9. Pemilihan basis gel. 10. Formulasi sediaan gel mikroemulsi, miselar, dan emulgel. 11. Uji difusi in vitro menggunakan sel difusi Franz. 12. Uji efek lipolisis secara in vivo pada mencit 13. Uji lipolisis secara ex vivo dengan mengukur kadar gliserol. 14. Pemeriksaan jaringan kulit. 15. Uji iritasi kulit formula mikroemulsi secara in vivo pada kelinci albino. 16. Analisa statistik menggunakan Anova satu arah yang dilanjutkan dengan uji least significant difference (LSD). I.5 Hipotesis Berdasarkan uraian di atas, maka dapat disusun hipotesisnya yaitu: 1. Mikroemulsi dapat meningkatkan kelarutan forskolin 2. Mikroemulsi dapat meningkatkan stabilitas forskolin dalam sediaan 5 3. Gel Mikroemulsi dapat menghantarkan forskolin sampai ke jaringan adiposa sehingga dapat bekerja sebagai agen lipolisis. 4. Formula gel mikroemulsi forskolin tidak menyebabkan iritasi pada kulit kelinci. 6 I.6 Diagram Alir Skematik Penelitian Diagram alir skematik penelitian dapat dilihat pada Gambar I.1. = menunjukkan urutan proses Gambar I. 1 Diagram alir skematik penelitian Uji konfirmasi struktur forskolin: - Spektrum FTIR - Kromatogram KCKT Verifikasi metode analisis: - Linearitas - Presisi - Akurasi - Batas deteksi dan kuantitasi Uji Kelarutan forskolin: - Instrumen: KCKT - Bahan uji: minyak, surfaktan dan kosurfaktan Formulasi - Pembuatan diagram fase pseudoterner -Optimasi konsentrasi surfaktan, kosurfan, minyak dan kelarutan forskolin dalam mikroemulsi Karakterisasi formula mikroemulsi forskolin: -Transmisi cahaya, ukuran globul, indeks polidispersi, pH, potensial zeta, spektrum FTIR dan TEM Uji stabilitas formula: -Suhu 25°C±2°C/60%RH ±5% RH -Suhu 40°C±2°C/75%RH ±5% RH -Pemilihan basis gel - Formulasi gel mikroemulsi, miselar dan emulgel Uji difusi in vitro: - Pemilihan membran difusi - Uji difusi formula - Kinetika pelepasan forskolin Uji iritasi dermal Uji efek lipolisis: - In vivo: perubahan bobot badan dan lingkar abdomen - Ex vivo: kadar gliserol - Pemeriksaan jaringan kulit 7 I.7 Kebaruan Sampai saat ini belum ada sediaan topikal yang mengandung forskolin dalam bentuk mikroemulsi untuk tujuan penggunaan sebagai agen lipolisis 8.