BAB I

TINJAUAN PUSTAKA

1.1 Pepaya (Carica papaya Linn.)

Pepaya berasal dari Amerika Tengah dan Mexico Selatan. Namun, pepaya dibudidayakan

di negara-negara dengan iklim tropis, di mana Indonesia merupakan salah satunya (Tyler,

1993).

Pepaya dapat tumbuh pada ketinggian 1-1000 m di atas permukaan laut (Eisai, 1986;

Lembaga Biologi Nasional, 1977). Habitat pepaya yang paling baik adalah pada tanah

subur dengan pengairan yang baik yang mempunyai banyak kandungan humus (Lembaga

Biologi Nasional, 1977).

1.1.1 Taksonomi Pepaya (Carica Papaya Linn.)

Pepaya termasuk dalam dunia Plantae, divisi Spermatophyta, sub divisi Angiospermae,

kelas Dicotyledonae, bangsa Cistales, suku Caricaceae, marga Carica, jenis Carica papaya

Linn. ( Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan, 2000).

1.1.2 Kandungan Kimia Daun Pepaya (Carica papaya Linn.)

Daun pepaya mengandung β-karoten (116-514 ppm), 4 % papain, 0,07 % karpain,

polifenol, asam organik, dan terpenoid (2) (3) (Badan Penelitian dan Pengembangan

Kesehatan, 2000).

Papain merupakan enzim proteolitik (pemutus ikatan protein). Dilihat dari strukturnya,

papain merupakan rantai peptida tunggal yang terdiri dari 212 residu asam amino yang

terlipat menjadi dua bagian, dengan bobot molekul 23.406 Da dan mempunyai satu gugus -

SH. Papain mempunyai rentang pH yang lebar (4,0-8,0) , dengan pH optimum antara 6,0-

(2)

Felter H.V. and J.U. Lloyd, 1898, Carica Papaya, King’s American Dispensatory [Serial Online], http://www.henriettesherbal.com/eclectic/kings/ carica.html. [18 Oktober 2006].

(3) Jozef, F., 2005, The Chemical Anthropology of Antimicrobial Plants, Skadi.net [Serial Online],

http://forum.skadi.net/showthread.php?p=353823 [7 Oktober 2006].

2

3

7,0. Papain bekerja optimum pada suhu 50-60 oC (4). Papain akan terdegradasi pada suhu

lebih tinggi dari 60 oC(4).

Papain mempunyai kemampuan exfoliating, yang bekerja pada kelenjar sebaseus (tempat

sebum diproduksi), yaitu mengangkat sel kulit mati dan membantu pertumbuhan sel kulit

baru, sehingga kulit wajah akan tampak lebih bersih, putih, dan bersinar.

Karpain (suatu alkaloid) dan terpenoid yang terkandung dalam pepaya mempunyai efek

antimikroba dan efek antiprotozoa (3)(Cowan, 1999). Osato et al., menemukan bahwa getah

dari lateks pepaya bersifat bakteriostatik terhadap B. subtilis, Enterobacter cloacae, E. coli,

Salmonella typhi, Staphylococcus aureus, dan Proteus vulgaris (3).

Gambar 1.1 Struktur karpain

1.2 Kulit

Kulit merupakan struktur pelindung tubuh yang sempurna terhadap pengaruh luar, baik

pengaruh fisik maupun pengaruh kimia dan merupakan membran barrier fisiologik yang

penting, karena ia mampu menahan penetrasi bahan gas, cair maupun padat baik yang

berasal dari lingkungan tubuh maupun dari komponen mikroorganisme. Meskipun kulit

relatif permeabel terhadap senyawa-senyawa kimia, namun dalam keadaan tertentu

kulit dapat ditembus oleh senyawa obat atau bahan berbahaya yang dapat menimbulkan

(4) Purnomo, Y., 2006, Optimasi Penambahan Crude Papain dan Suhu Inkubasi pada Proses Pembuatan Virgin Coconut

Oil, Kimi@net, LIPI, [Serial Online], http://www.kimianet.lipi.go.id/utama.cgi?bacaforum&berita& 1136515852&3 [5 Oktober 2006].

4

efek terapetik atau efek toksik, baik yang bersifat setempat (lokal) maupun sistemik

(Aiache, 1993).

Penilaian aktivitas farmakologi sediaan topikal menunjukkan pentingnya bahan

pembawa dalam proses pelepasan dan absorpsi zat aktif. Selain itu terbukti pula bahwa

pemilihan bahan pembawa yang tepat dapat meningkatkan aksi zat aktif, baik lama aksi

maupun intensitasnya (Aiache, 1993).

Pemahaman tentang anatomi dan fisiologi kulit serta faktor-faktor fisiko-kimia dan pato-

fisiologi yang mempengaruhi permeabilitas kulit sangat diperlukan, sehingga dapat

dirancang bentuk sediaan yang sesuai dengan tujuan pemakaian yang dikehendaki.

2.2.1 Anatomi Fisiologi Kulit

Kulit merupakan jaringan perlindungan yang lentur dan elastis, menutupi seluruh

permukaan tubuh dan merupakan 5% berat tubuh (Aiache, 1993). Kulit menerima ± ⅓

dari peredaran darah dalam tubuh (Chien, 1992; Chien, 1987). Dengan ketebalan hanya

beberapa milimeter (2,97 ± 0,28 mm), kulit memisahkan organ vital dengan lingkungan

luar. Kulit berperan sebagai pelindung (protective barrier) dari serangan fisika, kimia,

atau mikrobiologi. Kulit sangat berperan pada pengaturan suhu tubuh (thermostat),

regulasi tekanan darah, melindungi tubuh dari penetrasi sinar ultraviolet, mendeteksi

adanya rangsangan dari luar serta untuk mengeluarkan kotoran (Aiache, 1993; Chien,

1992).

Secara mikroskopis, kulit merupakan organ multilayer yang terbentuk dari beberapa

lapisan histologis (Aiache, 1993; Chien, 1992; Chien, 1987), yaitu: (dari luar ke dalam)

a) Lapisan epidermis

Dibagi menjadi 5 lapisan, di mana lapisan terluar merupakan lapisan yang paling

banyak menerima kontak dari lingkungan luar (Gambar 1.2).

b) Lapisan dermis

Lapisan ini tersusun atas pembuluh darah dan pembuluh getah bening.

c) Hipodermis

Pada lapisan ini terdapat ujung-ujung syaraf dan lapisan jaringan di bawah kulit

yang berlemak.

5

Gambar 1.2 Penampang kulit manusia

Kulit mempunyai aneksa, kelenjar keringat dan kelenjar sebum (glandula sebaceous)

yang berasal dari lapisan hipodermis atau dermis dan bermuara pada permukaan dan

membentuk daerah yang tidak berkesinambungan pada epidermis (Gambar 1.3).

Lapisan-lapisan pada kulit manusia :

a) Epidermis

Epidermis merupakan lapisan epitel, tebal rata-rata 200 µm, dengan sel-sel yang

berdiferensiasi bertahap dari bagian yang lebih dalam menuju ke permukaan dengan

proses keratinisasi. Epidermis dibedakan atas 2 bagian (seperti terlihat pada gambar

1.3 ), yaitu lapisan malfigi yang hidup, menempel pada dermis = viable epidermis =

living epidermis dan lapisan tanduk yang tersusun atas sekumpulan sel-sel mati

yang mengalami keratinisasi.

6

Gambar 1.3 Lapisan malfigi dan lapisan tanduk

Bagian dari epidermis :

1. Sel Malfigi

Lapisan dasar atau stratum germinativum tersusun atas deretan sel unik berbentuk

kubus dengan sisi 6 µm yang saling berhimpitan satu dengan lainnya dan terletak di

atas membran basal, terpisah dari dermis oleh epidermis. Lapisan sel-sel ini

merupakan pusat kegiatan metabolik yang mengendalikan pembelahan sel dan

pembentukan sel-sel sub junction lainnya.

Selama perubahan, sel-sel malfigi membuat tiga elemen spesifik yaitu: tonofibril,

granul keratohialin, dan senyawa lipida (lembaran Odland). Tonofibril merupakan

benang protein yang miskin ikatan sulfida, tergabung membentuk serabut dengan

diameter sekitar 100 Å. Sebagian serabut tersebut melekat pada dinding sel pada

bagian desmosom, yang lainnya bebas dalam sitoplasma. Granul keratohialin

merupakan protein amorf yang kaya akan ikatan sulfida. Sedangkan, granul lipida/

lembaran Odland lebih kecil dibandingkan dengan sel-sel yang menyusun

keratohialin. Lembaran tersebut dipenuhi oleh lipida yang tersusun atas lapisan

rangkap 2 (dua) dengan ketebalan 20 Å.

Secara skematik sel malfigi dan berbagai perubahan kimia senyawa penyusunannya

dapat dilihat pada gambar 1.4

7

Gambar 1.4 Struktur sel malfigi dan perubahan kimia bahan penyusunnya

Epidermis terdiri dari beberapa desmosom yang diselubungi oleh semen

glukosaminoglikan. Ikatan antar sel ditentukan oleh desmosoma yang tampak

sebagai membran rangkap dan tebal serta saling berhadapan.

Pada akhir diferensiasi sel mukus malfigi yang berlendir, lembaran Odland bergeser

menuju perifer dan mengosongkan isinya melalui eksositosis dalam ruang seluler

yang berisi lembaran lipida, yang sejajar dengan membran. Pada tahap ini terbentuk

barrier difusi terhadap air dan senyawa-senyawa yang larut dalam air (Aiache,

1993).

2. Lapisan Tanduk (stratum corneum)

Lima persen (5 %) dari sel tanduk (stratum corneum) merupakan elemen pelindung

yang paling efisien. Membran tersebut tahan terhadap bahan reduktor keratolitik,

sebagian besar protease, senyawa-senyawa alkali dan senyawa-senyawa asam.

Ketahanan ini tidak hanya disebabkan oleh adanya jembatan disulfida, tetapi juga oleh

ikatan kovalen antar molekul yang belum banyak diketahui. Serat keratin α yang

menyusun 50% lapisan tanduk, dan bersifat inert. Serat keratin tersebut dilindungi oleh

senyawa amorf berdaya tahan tinggi dan sangat kaya akan ikatan disulfida, senyawa

tersebut hanya dapat dirusak oleh bahan reduktor, basa dan asam pekat (Aiache, 1993).

Senyawa larut dalam air (urea, asam organik, asam amino) yang terdapat pada bagian

dalam sel tanduk mempunyai sifat higroskopis sedemikian rupa, sehingga sel tersebut

8

mampu menahan air dari keringat atau lingkungan luar. Pembasahan terjadi perlahan

secara osmosis melalui lipida interseluler. Air mutlak diperlukan untuk menjaga sifat

mekanik lapisan tanduk. Pada keadaan normal ia mengandung air 10-20% (Aiache,

1993).

Lipida yang terdapat dalam lapisan tanduk (stratum corneum) merupakan 7-9% dari

berat jaringan keseluruhan dan terutama terdiri atas asam lemak bebas atau esternya,

fosfolipida, skualen dan kolesterol. Berbagai kandungan tersebut dapat teremulsikan

dengan air.

Sel-sel tanduk berbentuk poliedrik dan lempeng , ukuran rata-rata adalah 25 µ - 0,5 µ,

bertumpuk satu di atas lainnya dan saling menutup. Jumlah lapisan sel pada lapisan

tanduk (stratum corneum) tidak sama, rata-rata 20 - 30 sel pada sebagian besar bagian

tubuh manusia. Sel-sel yang lebih dalam keadaannya lebih kompak dan terikat dengan

kuat satu dengan lainnya (stratum corneum conjunctum); pada permukaan ia terlepas

dan luruh (stratum corneum disjunctum).

Stratum corneum terdiri dari beberapa lapisan yang kompak (compacted). Sel-sel

tersebut tidak aktif secara fisiologis dan diperbaharui secara berkesinambungan,

biasanya terjadi setiap dua minggu pada manusia dewasa normal. Regenerasi sel ini

terjadi melalui mitosis pada lapisan basal dari epidermis, di mana lapisan ini

disebut sebagai lapisan poliferative / germinal (Chien, 1992; Chien, 1987).

Permukaan kulit manusia rata-rata mnengandung 10-70 rambut folikel dan 200-250

kelenjar keringat per 1 cm2 kulit (Chien, 1992; Chien, 1987).

Keratin terakumulasi pada saat diferensiasi epidermis dan bertindak sebagai komponen

utama dari stratum corneum. Kuku dan rambut akan tumbuh pada lapisan epidermis

ini. Pada diferensiasi epidermis awal, sel didominasi dengan keratin dengan bobot

molekul rendah, di mana kemudian berubah menjadi polipeptida dengan bobot molekul

yang lebih tinggi. Polipeptida keratin disintesis sebagai pasangan asam-basa.

Komponen ini distabilkan oleh pembentukan jembatan disulfida dan tidak bisa

dilarutkan jika tidak ada reduktor.

9

b) Dermis dan Hipodermis

Dermis merupakan jaringan penyangga berserat dengan ketebalan rata-rata 3 - 5 mm,

peranan utamanya adalah sebagai pemberi nutrisi pada epidermis. Berdasarkan

tinjauan kualitatif dan susunan ruang serabut kolagen dan elastin, dermis terdiri atas

dua lapisan anatomik, yaitu lapisan papiler jaringan kendur yang terletak tepat di

bawah epidermis dan lapisan retikuler pada bagian dalam yang merupakan jaringan

penyangga yang padat.

Anyaman pembuluh darah dan pembuluh getah bening terletak pada daerah papiler

dengan kedalaman 100 - 200 µm. Hipodermis dan jaringan penyangga kendur,

mengandung sejumlah kelenjar lemak dan juga mengandung glomerulus kelenjar

keringat.

c) Aneksa Kulit (Aiache, 1993)

Aneksa kulit (gambar 1.5) terdiri atas sistem pilosebaseus dan kelenjar sudoripori.

Setiap bulu rambut membentuk saluran epidermis yang masuk ke dalam dermis dan

selanjutnya membentuk selubung luar bulu rambut tersebut. Bagian yang paling dalam,

tertanam oleh akar pada sebuah papila dari jaringan penyangga dermik yang

mempunyai banyak pembuluh darah. Selubung epitel bagian dalam mengelilingi

rambut mulai dari akarnya sampai di tempat yang berhubungan dengan kelenjar

sebaseus.

Gambar 1.5 Aneksa kulit

10

Pada umumnya kelenjar sebaseus menempel pada folikel rambut, kecuali pada

beberapa daerah yang berbulu jarang dan terletak pada jarak sekitar 500 µm dari

permukaan kulit.

2.2.2 Permeasi melalui Kulit

Aplikasi sediaan kosmetik gel digunakan untuk efek lokal, yaitu penetrasi zat aktif hanya

terbatas sampai ke dalam lapisan tanduk (stratum corneum), folikel rambut, kelenjar

sebaseus, kelenjar keringat, dan dermis. Namun, syarat dari mekanisme tersebut ialah

obat tersebut harus dapat menembus membran barrier (penetrasi stratum corneum).

Absorpsi secara sistemik suatu sediaan kosmetik juga dapat memberikan efek yang

tidak dikehendaki dan dapat mendorong timbulnya toksisitas perkutan (Aiache, 1993).

Pada pengobatan setempat sering diperlukan penetrasi zat aktif ke dalam struktur kulit

yang lebih dalam, sehingga konsentrasi dalam jaringan yang terletak di bawah daerah

pemakaian harus cukup tinggi untuk mendapatkan efek yang dikehendaki (Aiache, 1993).

Pada tahun 1853, ditemukan bahwa lapisan kulit tidak mempunyai permeabilitas yang

sama. Epidermis kurang permeabel jika dibandingkan dengan dermis. Jadi, dapat

disimpulkan bahwa stratum corneum bertindak sebagai skin permeation barrier (Chien,

1992).

Absorpsi perkutan merupakan gabungan fenomena penetrasi suatu senyawa dari

lingkungan luar ke bagian kulit sebelah dalam dan fenomena absorpsi dari struktur kulit

ke dalam peredaran darah atau getah bening. Istilah "perkutan" menunjukkan bahwa

penetrasi terjadi pada lapisan epidermis dan absorpsi dapat terjadi pada lapisan

epidermis yang berbeda (Aiache, 1993; Chien, 1987).

Penetrasi melintasi stratum corneum dapat terjadi melalui penetrasi transepidermal dan

penetrasi transappendageal / trans appendageal route (rute melalui folikel rambut). Rute

penetrasi transepidermal pada kulit dibagi menjadi dua, yaitu inter cellular route dan trans

cellular route(5).

(5) Anonim. Transdermal Drug Delivery. http://faculty.mercer.edu/banga ak/pha326/

Transdermal%20handout%20rev%2006%20-%206%20per%20page.pdf [26 May 2006].

11

Pada kulit normal, jalur penetrasi obat umumnya melalui epidermis (transepidermal)

dibandingkan penetrasi melalui folikel rambut maupun melewati kelenjar keringat

(transappendageal). Jumlah obat yang terpenetrasi melalui jalur transepidermal

berdasarkan luas permukaan pengolesan dan tebal membran. Kulit merupakan organ yang

bersifat aktif secara metabolik dan kemungkinan dapat merubah obat setelah penggunaan

secara topikal. Biotransformasi yang terjadi ini dapat berperan sebagai faktor penentu

kecepatan (rate limiting step) pada proses absorpsi perkutan (Swarbrick and Boylan,

1995).

a) Penetrasi transepidermal

Sebagian besar penetrasi zat adalah melalui kontak dengan lapisan stratum corneum. Jalur

penetrasi melalui stratum corneum ini dapat dibedakan menjadi jalur transeluler dan

interseluler.

Gambar 1.6 Jalur penetrasi transepidermal

Prinsip masuknya penetran ke dalam stratum corneum adalah koefisien partisi dari

penetran. Obat yang bersifat hidrofilik akan berpartisi melalui jalur transelular, sedangkan

obat yang lipofilik akan masuk ke dalam stratum corneum melalui rute interselular.

Sebagian besar difusan berpenetrasi ke dalam stratum corneum melalui kedua rute

tersebut, hanya beberapa obat yang bersifat larut lemak berpartisi dalam corneocyt yang

12

mengandung residu lemak. Jalur interseluler yang berliku dapat berperan sebagai rute

utama permeasi obat dan penghalang utama dari sebagian besar penetrasi obat (Swarbrick

and Boylan, 1995).

Permeasi melalui rute transepidermal merupakan proses yang kompleks dengan berbagai

penghalang yang harus dilalui. Obat harus dapat berpartisi keluar dari pembawa menuju

stratum corneum sebelum dapat berdifusi melalui epidermis dan dermis di mana obat

tersebut dapat dibawa melalui sirkulasi darah.

b) Penetrasi transappendageal

Penetrasi melalui rute transappendageal adalah penetrasi melalui kelenjar-kelenjar dan

folikel yang ada pada kulit. Setiap satu cm2 kulit manusia terdapat 10 folikel rambut, 15

kelenjar minyak, dan 100 kelenjar keringat yang dapat dilalui oleh obat. Rute

transappendageal ini sangat berarti bagi ion-ion dan molekul dengan ukuran yang besar

yang berpermeasi lambat melalui stratum corneum (Swarbrick and Boylan, 1995).

Rute transappendageal ini dapat menghasilkan difusi yang lebih cepat segera setelah

penggunaan obat karena dapat menghilangkan waktu yang diperlukan oleh obat untuk

melintasi stratum corneum. Difusi melalui rute transappendageal ini dapat terjadi dalam

waktu lima menit dari pemakaian obat.

Gambar 1.7 Jalur penetrasi transappendageal

13

Fenomena dari absorpsi perkutan (atau permeasi kulit) dapat dijelaskan melalui beberapa

langkah, yaitu ’Penetrant molecule’ menempel pada permukaan kulit (permukaan stratum

corneum) kemudian molekul tersebut terpenetrasi (menembus) permukaan stratum

corneum. Selanjutnya, molekul tersebut akan mengalami difusi melalui viable epidermis

dan akhirnya tiba pada papillary layer dari dermis (’drug uptake’) dan menimbulkan efek

lokal (tidak terjadi absorpsi) (Chien, 1992).

Stratum corneum bertindak sebagai membran difusi pasif. Tidak ada transport aktif yang

terjadi pada mekanisme permeasi kulit ini (Chien, 1992).

1.3 Jerawat

Jerawat terjadi karena penyumbatan pada pilosebaseus dan peradangan yang dipicu oleh

bakteri Propionibacterium acnes, Staphylococcus epidermidis, dan Staphylococcus aureus.

Jerawat yang terjadi karena penyumbatan pada pilosebaseus biasa disebabkan oleh

tumpukan sebum pada infundibulum rambut yang dipicu oleh sekresi kelenjar sebaseus

yang hiperaktif dan hiperkeratosis pada infundibulum rambut. Tumpukan sebum ini juga

dapat memicu pertumbuhan bakteri jerawat yang menyebabkan peradangan, di sini jerawat

dapat dikatakan sebagai penyakit (Mitsui, 1997 ; Goodman and Gilman, 2001).

Proses terjadinya jerawat diawali dengan tertutupnya folikel sebaseus oleh sel kulit mati

sehingga menyebabkan terjadi akumulasi sebum. Sebum yang terakumulasi kemudian

menjadi sumber nutrisi bagi pertumbuhan Propionibacterium acnes. Bakteri ini kemudian

menghasilkan metabolit yang memicu terjadinya inflamasi. Sedangkan, Staphylococcus

epidermidis dapat menimbulkan infeksi sekunder pada jerawat, infeksi akan bertambah

parah jika jerawat sudah bernanah (Wertz and Michniak, 2000; Harry, 1973; Caroline,

2006).

14

Gambar 1.8 Skema terjadinya jerawat (Mitsui, 1997)

Jerawat yang disebabkan oleh penyumbatan pada pilosebaseus disebut sebagai komedo.

Komedo adalah nama ilmiah dari pori-pori yang tersumbat oleh sebum yang memadat, bisa

terbuka atau tertutup. Komedo yang terbuka disebut juga sebagai blackhead, terlihat

seperti pori-pori yang membesar dan menghitam. Komedo yang tertutup, atau whitehead,

memiliki kulit yang tumbuh di atas pori-pori yang tersumbat; makanya terlihat seperti

tonjolan putih kecil-kecil di bawah kulit. Jerawat jenis komedo ini disebabkan oleh sel-sel

kulit mati dan kelenjar minyak yang berlebihan pada kulit.

Blackheads dapat dihilangkan dengan plester pore strips (seperti Biore pore

pack®), Scrub yang mengandung BHA/AHA, asam salisilat. Untuk whitehead, dapat

15

dihilangkan dengan pemakaian obat jerawat yang mengandung salicylic-acid (6) (Harry,

1962; Caroline, 2006).

1.3.1 Penyebab Terjadinya Jerawat

Ada tiga penyebab utama terjadinya jerawat (Mitsui, 1997).

a) Sekresi Kelenjar Sebaseus yang Hiperaktif

Pada kulit bagian dermis terdapat kelenjar sebaseus yang memproduksi lipida. Lipida yang

dihasilkan disalurkan ke permukaan kulit lewat pembuluh sebaseus dan bermuara pada

pori kulit. Kelenjar sebaseus yang hiperaktif menyebabkan produksi lipida berlebihan

sehingga kadar lipida pada kulit tinggi, sehingga mengakibatkan kulit berminyak.

Jika produksi lipida tidak diimbangi oleh pengeluaran yang sepadan maka akan terjadi

penimbunan dan menyebabkan pori tersumbat. Sebum yang mampat akan memicu

terjadinya inflamasi dan terbentuk jerawat.

Aktivitas kelenjar sebaseus dipacu oleh hormon testoteron, sehingga pada usia pubertas

(10-16 tahun) akan banyak timbul jerawat pada muka, dada, punggung, sedangkan pada

wanita, produksi lipida dari kelenjar sebaseus dipacu oleh hormon luteinizing yang

meningkat saat menjelang menstruasi.

b) Hiperkeratosis pada Infundibulum Rambut

Hiperkeratosis mudah terjadi pada infundibulum folikel rambut, yang menyebabkan sel

tanduk menjadi tebal dan menyumbat folikel rambut, serta membentuk komedo.

Jika folikel rambut pori tersumbat/menyempit maka sebum tidak bisa keluar secara normal,

akibatnya akan merangsang pertumbuhan bakteri jerawat yang menyebabkan peradangan.

Selain itu, adanya pengaruh sinar UV dapat menyebabkan jerawat bertambah parah, karena

adanya sinar matahari merangsang terjadinya keratinisasi. Jerawat juga bisa disebabkan

oleh muka yang kotor yang mengakibatkan pori-pori tersumbat.

c) Efek dari Bakteri

Kelebihan sekresi dan hiperkeratosis pada infundibulum rambut menyebabkan

terakumulasinya sebum. Sebum ini yang mengundang banyak timbulnya bakteri jerawat.

(6) InStyle, 2001, Jerawat Oh Jerawat, dunia-ibu.com [Serial Online], http://www.dunia-ibu.org/html/jerawat.html [5 Oktober

2006].

16

Enzim lipase yang dihasilkan dari bakteri tersebut menguraikan trigliserida pada sebum

menjadi asam lemak bebas, yang menyebabkan inflamasi dan akhirnya terbentuk jerawat.

Ketiga faktor di atas dapat menyebabkan jerawat secara terpisah, tetapi ketiganya juga

dapat saling mempengaruhi untuk membentuk jerawat. Selain itu, masih ada faktor lain

yang dapat menyebabkan jerawat bertambah buruk, antara lain faktor genetik, makanan,

kerja berlebih, dan stress (Mitsui, 1997).

1.3.2 Prinsip pengobatan jerawat

Prinsip pengobatan jerawat dibagi menjadi empat mekanisme (Mitsui, 1997; Caroline,

2006). Prinsip pengobatan jerawat :

a. Meningkatkan proses regenerasi kulit melalui pengelupasan kulit agar tidak terjadi

sumbatan pada permukaan kulit. Pengelupasan kulit dapat dilakukan dengan

menggunakan zat-zat kimia yang bersifat keratolitik, contohnya asam salisilat,

belerang.

b. Mengurangi produksi kelenjar sebaseus.

Produksi sebum pada kelenjar sebaseus dapat dikurangi dengan konsumsi obat-obat

anti androgen, contohnya isotretionin.

c. Menghambat pertumbuhan bakteri pada kulit, terutama Propionibacterium acnes dan

Staphylococcus epidermidis dalam kelenjar sebaseus. Pertumbuhan bakteri di kulit

dapat diatasi dengan penggunaan antimikroba, baik secara topikal maupun secara

sistemik. Contoh antimikroba yang digunakan adalah antibiotik klindamisin dan

tetrasiklin.

d. Mengurangi radang

Radang dapat diatasi dengan penggunaan obat antiinflamasi yang dapat dikonsumsi

langsung atau dapat diinjeksi langsung pada jerawat.

17

1.4 Bakteri Jerawat

Bakteri penyebab jerawat umumnya adalah Propionibacterium acnes dan Staphylococcus

epidermidis.

1.4.1 Staphylococcus epidermidis

Staphylococcus adalah sel gram positif berbentuk bulat, biasanya tersusun dalam rangkaian

tak beraturan seperti anggur dan menghasilkan enzim katalase. Biakan bakteri ini tumbuh

optimum pada suhu 37 oC selama 18 jam (Jawetz, E. et al.,1996).

Staphylococcus epidermidis membentuk koloni berwarna abu-abu sampai putih,

merupakan bakteri non-patogen, bersifat koagulasa negatif, dan memfermentasi glukosa.

S.epidermidis dapat bersifat aerob dan anaerob fakultatif (Jawetz, E. et al.,1996).

S. epidermidis merupakan flora normal pada kulit. Infeksi lokal Staphylococcus muncul

sebagai suatu jerawat, infeksi folikel rambut, peradangan atau abses di infundibulum

ranbut. Biasanya peradangan berlangsung hebat, terlokalisasi, dan nyeri, yang mengalami

pernanahan sentral dan sembuh dengan cepat apabila nanah dikeluarkan (Jawetz, E. et

al.,1996; Wistreich and Lechtman, 1973).

1.4.2 Propionibacterium acnes

Propionibacterium acnes (P. acnes) merupakan suatu bakteri gram positif, anaerob

fakultatif, tumbuh di pori yang kecil, dan bertumbuh relatif lambat (inkubasi 72 jam).

Pertumbuhan optimum terjadi pada suhu 30-37 oC. Koloni bakteri ini pada media agar

berwarna kuning muda sampai merah muda dan memiliki bentuk yang khas (Caroline,

2006).

P. acnes merupakan bakteri penyebab jerawat (acne vulgaris). P. acnes hidup berkoloni

pada kelenjar pilosebaceous (pada asam lemak) dari kulit manusia (pori-pori) dan folikel (7). Bakteri ini melepaskan lipase untuk mencerna kelebihan sebum (skin oil). Kombinasi

dari produk digestive (asam lemak) dan antigen bakteri menstimulasi inflamasi lokal yang

muncul pada folikel rambut. Kemudian, lesi akan membentuk permukaan menjadi bentuk

pustule (whitehead)(7).

(7) Brannan, C. 1998. Propionibacteria acnes. djwesten@umr.edu [Serial Online].

http://web.umr.edu/~microbio/BIO221_1998/P_acnes.html [18 Oktober 2006].

18

1.5 Gel

Gel merupakan sediaan semi padat, berbentuk suspensi partikel koloid yang terdispersi

dalam pelarut cair. Dengan adanya air, gel akan membentuk struktur 3 dimensi melalui

ikatan sambung silang (cross linked) dan akan menjerat air. Jumlah air yang banyak dalam

gel akan menghidrasi stratum corneum, sehingga terjadi perubahan permeabilitas, stratum

corneum menjadi lebih permeabel terhadap zat aktif yang dapat meningkatkan permeasi

zat aktif. Gel berpenampilan transparan (Banker, 1990) dan tidak berminyak serta

digunakan secara eksternal.

1.5.1 Sifat dan Karakteristik Gel

Sifat gel sangat khas. Sifat dan karakteristik gel yang khas (Zatz and Kusla, 1989) :

1. Swelling

Gel dapat mengembang karena komponen pembentuk gel dapat mengabsorpsi larutan

yang mengakibatkan terjadi pertambahan volume. Pelarut akan berpenetrasi di antara

matriks gel dan terjadi interaksi antara pelarut dengan gel.

2. Sineresis

Sineresis adalah suatu proses yang terjadi akibat adanya kontraksi di dalam masa gel

dan akibatnya akan keluar air yang terjerat dari dalam gel, disebabkan oleh

penyimpanan gel dalam waktu lama dan terjadi fluktuasi suhu pada penyimpanan gel.

Cairan yang terjerat akan keluar dan berada di atas permukaan gel. Mekanisme

terjadinya kontraksi berhubungan dengan fase relaksasi akibat tekanan elastis pada saat

terbentuknya gel. Adanya perubahan pada ketegaran gel akan mengakibatkan jarak

antara matriks berubah, sehingga memungkinkan cairan bergerak menuju permukaan.

Sineresis dapat terjadi pada hidrogel maupun organogel.

3. Efek suhu

Efek suhu mempengaruhi struktur gel. Gel dapat terbentuk melalui penurunan

temperatur, tetapi dapat juga pembentukan gel terjadi setelah pemanasan sampai suhu

tertentu. Contohnya metil selulosa dan HPMC, terlarut dan membentuk gel pada air

dingin. Sedangkan, karagenan membentuk gel pada suhu 80 oC. Fenomena

pembentukan gel atau pemisahan fase yang disebabkan oleh pemanasan disebut

thermogelation.

19

4. Efek elektrolit

Konsentrasi elektrolit yang sangat tinggi akan berpengaruh pada gel hidrofilik, karena

ion akan berkompetisi secara efektif dengan koloid terhadap pelarut yang ada dan

terbentuk garam koloid yang larut. Contohnya, gel Na-alginat akan segera mengeras

dengan adanya sejumlah konsentrasi ion kalsium yang disebabkan karena terjadinya

pengendapan parsial dari alginat sebagai kalsium alginat yang tidak larut.

5. 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.

1.5.2 Penggolongan Gel

Penggolongan gel berdasarkan bentuk struktur gel (Swarbrick and Boyland, 1992) :

a. Kumparan acak

Struktur gel dibentuk oleh komponen pembentuk gel golongan polimer sintetik dan

derivate selulosa. Mekanisme pembentukan gel disebabkan adanya interaksi antara

polimer-pelarut atau terjadi penggabungan antara molekul polimer yang menyebabkan

jarak antar partikel menjadi kecil dan terbentuk ikatan silang antar molekul yang

jumlahnya makin lama makin banyak. Ikatan silang antar molekul akan mengurangi

mobilitas pelarut dan terbentuk massa gel. Penambahan jumlah polimer berikutnya

akan menaikkan sifat viskoelatisitas dan ketegaran massa gel.

b. Heliks

Struktur gel dibentuk oleh komponen pembentuk gel golongan gom xanthan dan

polisakarida dengan bentuk struktur gel lebih teratur akibat adanya jalinan antara dua

rantai polimer.

c. Batang

disebut juga struktur gel model egg box yang terjadi ikatan silang antara polimer

dengan kation divalen. Contoh yang spesifik adalah kalsium alginat.

d. Bangunan kartu

Struktur gel yang terbentuk dari partikel koloid terjadi akibat penggabungan antara

muatan positif dari koloid dengan muatan negatif dari permukaan datar partikel koloid.

20

(c) (a)

(d)

(b)

Gambar 1. 9 Bentuk struktur gel (Tarini, 1992)

(a.) Kumparan acak (b.) Heliks (c.)Batang (d.) Bangunan kartu

Untuk sediaan farmasi pembawa gel yang digunakan pada umumnya yang berbentuk

kumparan acak dengan mekanisme terjadi interaksi antar polimer. Ada 3 macam sifat

pelarut dalam struktur gel: pelarut yang bergerak bebas, pelarut yang terikat akibat adanya

ikatan hidrogen dan pelarut yang terjerat di dalam jaringan struktur gel. Berdasarkan ketiga

sifat tersebut, maka pembentukan gel tergantung dari konsentrasi polimer dan afinitas

pelarut terhadap pelarut. Pelarut yang biasa digunakan adalah air (hidrogel) dan pelarut

organik (organogel).

1.5.3 Keunggulan Gel

Keunggulan gel pada formulasi sediaan antijerawat :

1. Waktu kontak lama

Kulit mempunyai barrier yang cukup tebal, sehingga dibutuhkan waktu yang cukup

lama untuk zat aktif dapat berpenetrasi.

2. Kadar air dalam gel tinggi

Jumlah air yang banyak dalam gel akan menghidrasi stratum corneum sehingga terjadi

perubahan permeabilitas stratum corneum menjadi lebih permeabel terhadap zat aktif

yang dapat meningkatkan permeasi zat aktif.

3. Resiko timbulnya peradangan ditekan

21

Kandungan air yang banyak pada gel dapat mengurangi resiko peradangan lebih lanjut

akibat menumpuknya lipida pada pori-pori, karena lipida tersebut merupakan makanan

bakteri jerawat.

1.6 Preformulasi Bahan Pembantu

Bahan Pembantu pembuatan gel antara lain Karbopol, Hidroksipropil Metilselulosa

(HPMC), Hydroksypropyl Cellulose Low Viscosity (HPC-LV), trietanolamin (TEA), metil

paraben, fenoksi etanol, propilen glikol, natrium metabisulfit, dan disodium EDTA.

1.6.1 Hydroxypropyl Metil Cellulose (HPMC)

Berbentuk serbuk halus / granul yang berwarna putih agak kekuningan sampai putih, tidak

berasa dan berbau. HPMC termasuk bahan yang stabil meskipun bersifat higroskopis

setelah dikeringkan. Bahan ini larut dalam air dingin dan membentuk larutan koloid yang

kental. HPMC praktis tidak larut dalam etanol (95 %), tetapi larut dalam campuran air-

alkohol, di mana komposisi alkohol tidak boleh lebih dari 50 % b/b. Nilai pH untuk larutan

1 % b/v HPMC berkisar 5,5 - 8. HPMC dipakai secara luas dalam industri farmasi untuk

pembuatan sediaan oral dan topikal. Larutan HPMC stabil pada pH 3-11. Peningkatan

temperatur akan menyebabkan penurunan viskositas. HPMC membentuk transformasi sol-

gel yang reversible melalui pemanasan. Larutan HPMC dalam air yang disimpan dalam

jangka waktu lama sebaiknya diberi pengawet. Bahan ini tidak tercampur dengan beberapa

zat oksidator (Wade, 2003; Rowe et al., 2006).

Gambar 1.10 Struktur HPMC

1.6.2 Karbopol 934

22

Merupakan serbuk putih, bersifat asam, higroskopis, dengan bau khas. Karbopol

merupakan polimer asam akrilat yang mempunyai ikatan sambung silang (cross-linked)

dengan polyalkenyl ether atau divinyl glykol. Karbopol dapat larut dalam air dan setelah

dinetralkan dapat larut dalam etanol 95 % dan gliserin. Dispersi 1 % b/v Karbopol dalam

air mempunyai pH yang berkisar antara 2,5-3,0. Karbopol larut dalam air membentuk

koloid bersifat asam dengan viskositas rendah dan setelah dinetralkan viskositasnya

meningkat. Karbopol membentuk gel pada konsentrasi 0,5-2 % (Wade, 2003).

Sebelum dinetralkan dengan basa, Karbopol harus didispersikan dengan merata di dalam

air dan dihindari terbentuknya gumpalan yang tidak larut. Zat yang dapat digunakan untuk

menetralkan Karbopol antara lain asam amino, KOH, natrium bikarbonat, NaOH, TEA.

Viskositas paling maksimum terjadi pada pH 6-11, viskositas menurun pada pH < 3 dan >

12. Sebaiknya Karbopol disimpan dalam wadah tertutup rapat di tempat sejuk, kering, dan

resisten terhadap zat korosif (Wade, 2003).

Gambar 1.11 Struktur Karbopol

1.6.3 Hydroxypropyl Cellulose Low Viscosity (HPC-LV)

HPC-LV merupakan serbuk putih hingga agak kekuningan dengan bau khas dan bersifat

higroskopis. Kelarutan HPC-LV adalah satu bagian dalam 2,5 bagian etanol (95%) dan

satu bagian dalam 2 bagian air (< 38 oC). HPC-LV tidak larut dalam air panas dan

mengendap pada suhu 40-45 oC. Nilai pH untuk larutan 1 % b/v HPC-LV berkisar 5 – 8,5.

HPC-LV dipakai secara luas dalam industri farmasi untuk pembuatan sediaan oral dan

topikal. Larutan HPC-LV stabil pada pH 6-8 (Rowe et al., 2006).

23

Gambar 1.12 Struktur HPC-LV

1.6.4 Trietanolamin (TEA)

Trietanolamin (TEA) merupakan cairan kental jernih, tidak berwarna hingga kuning pucat

dengan sedikit bau amonia. TEA biasa digunakan sebagai pengemulsi dan pembuat

suasana basa. Bahan ini dapat mengalami perubahan warna menjadi coklat akibat paparan

dengan udara dan cahaya. TEA sebaiknya disimpan dalam wadah kedap udara yang

terlindung dari cahaya di tempat yang sejuk dan kering (Wade, 2003).

1.6.5 Metil Paraben

Metil paraben berupa serbuk kristalin putih dan hampir tidak berbau. Metil paraben

merupakan pengawet antimikroba yang banyak digunakan dalam kosmetik, produk

makanan, dan formulasi farmasetika. Konsentrasi metil paraben yang dapat digunakan

untuk sediaan topikal adalah 0,02-0,3 % b/v. Metil paraben mempunyai aktivitas

antimikroba pada pH 4-8 dan stabil pada rentang pH tersebut selama empat tahun. Metil

paraben lebih efektif terhadap jamur daripada bakteri dan lebih efektif terhadap bakteri

gram positif daripada gram negatif. Kelarutan metil paraben adalah satu bagian dalam tiga

bagian etanol 95 %, satu bagian dalam lima bagian propilen glikol, dan satu bagian dalam

400 bagian air. Metil paraben harus disimpan dalam wadah tertutup rapat, sejuk, dan

kering (Rowe et al., 2006).

Gambar 1.13 Struktur metil paraben

24

1.6.6 Fenoksi etanol

Fenoksi etanol merupakan cairan kental tidak berwarna dengan bau khas. Fenoksi etanol

digunakan sebagai pengawet antimikroba dan disinfektan. Fenoksi etanol efektif pada

rentang pH yang lebar dan efektif terutama terhadap bakteri gram negatif. Pada kosmetik

formulasi topikal, fenoksi etanol digunakan dengan konsentrasi 0,5-1 %. Fenoksi etanol

dapat bercampur dengan air ( 1 dalam 43), etanol, gliserin. Nilai pH untuk larutan 1 % b/v

fenoksi etanol adalah 6. Aktivitas fenoksi etanol meningkat jika digunakan bersama

paraben (Rowe et al., 2006).

Gambar 1.14 Struktur fenoksi etanol

1.6.7 Propilen glikol

Propilen glikol merupakan cairan kental jernih, tidak berwarna, dan sedikit bau khas.

Propilen glikol terutama digunakan sebagai humectan, tetapi dapat juga digunakan sebagai

pengawet antimikroba dan disinfektan, di mana aktivitas antiseptiknya mirip dengan etanol

dan aktivitas terhadap jamur mirip dengan gliserin. Sebagai pengawet antimikroba

digunakan dengan konsentrasi 15-30 % pada sediaan semisolid. Propilen glikol dapat

bercampur dengan air, etanol (95 %), dan gliserin. Propilen glikol dapat melarutkan

kortikosteroid, fenol, sulfa, barbiturat, vitamin (A,D), dan kebanyakan alkaloid (Rowe et

al., 2006).

Gambar 1.15 Struktur propilen glikol

1.6.8 Natrium metabisulfit

25

Natrium metabisulfit (Na2S2O5) merupakan kristal prisma tidak berwarna atau serbuk

kristalin putih dan mempunyai bau khas sulfur dioksida. Natrium metabisulfit digunakan

sebagai antioksidan dengan konsentrasi 0,01-0,1 % b/v untuk formulasi sediaan topikal.

Nilai pH untuk larutan 5 % b/v adalah 3,5-5. Natrium metabisulfit agak larut dalam etanol

(95%) dan larut dalam air (1 bagian dalam 1,9 bagian air) (Rowe et al., 2006).

1.6.9 Disodium EDTA

Disodium Etilendiamine tetraasetat (disodium EDTA) merupakan serbuk kristalin putih,

tidak berbau, dan mempunyai rasa agak asam. Disodium EDTA digunakan sebagai

khelating agent dengan konsentrasi 0,005 – 0,1 % b/v untuk sediaan topikal. Disodium

EDTA di sini berfungsi untuk mencegah oksidasi (yang dikatalisis oleh ion logam). Nilai

pH disodium EDTA untuk larutan 1 % b/v dalam karbon dioksida bebas air adalah 4,3-4,7.

(Rowe et al., 2006).

Gambar 1.16 Struktur disodium EDTA (C10H14N2Na2O8. 2 H2O)