## 1. Pendahuluan
Tanaman  mahkota  dewa  ( Phaleria macrocarpa (Scheff)  Boerl)  merupakan salah  satu  tanaman  yang  digunakan  untuk menyembuhkan  penyakit  kanker  (Siswanto dan  Nurulita,  2007).  Senyawa  yang terkandung dalam buah mahkota dewa yang berefek sebagai antikanker adalah flavonoid, alkaloid,  dan  polifenol  (Anonim,  2002). Ekstrak  etanol  daging  buah  mahkota  dewa mempunyai  aktivitas  sebagai  sitotoksik dengan  IC   86,28  µg/ml  (Mudahar,  2005). 50 Disamping  itu  kandungan  flavonoid  dari buah  mahkota  dewa  memiliki  kemampuan dalam menangkap radikal bebas yang dapat menyebabkan kanker (Sundaryono, 2011).
Buah  mahkota  dewa  jika  dikonsumsi secara  berlebihan  dapat  menyebabkan nefrotoksik  (Johnson et  al .,  2000)  dan  efek toksik  pada  sel  normal.  Penghantaran  obat
t e r t a rg e t   ( Ta rg e t e d   D r u g   D e l i v e r y Sistem /TDDS)  dikembangkan  untuk m e n i n g k a t k a n   e f e k t i f i t a s   s e n y a w a antikanker.  Salah  satu  metode  TDDS penyakit kanker adalah dengan mengikatkan senyawa antikanker ke dalam makromolekul atau  nanopartikel  yang  terbukti  membantu obat  terkonsentrasi  lebih  banyak  dalam jaringan  kanker  ( pasive  targeting ), sedangkan  di  sisi  yang  lain  yang  tidak dikehendaki dibuat sesedikit mungkin yang sampai (Minko et al , 2004).
Nanopartikel  adalah  partikel  koloid atau padatan dengan diameter yang berkisar dari  10-1000  nm.  Nanopartikel  dengan menggunakan  polimer  dapat  dimanfaatkan untuk  sistem  penghantaran  tertarget, meningkatkan  bioavailabilitas,  pelepasan obat terkendali, atau melarutkan obat untuk penghantaran  sistemik.  Juga  dapat
JURNAL FARMASI SAINS DAN KOMUNITAS, Mei 2014, hlm. 7-12
ISSN : 1693-5683
PREPARASI NANOPARTIKEL KITOSAN-TPP/ EKSTRAK ETANOL DAGING BUAH MAHKOTA DEWA ( Phaleriamacrocarpa (Scheff) Boerl) DENGAN METODE GELASI IONIK

## RAUHATUN NAPSAH, IIS WAHYUNINGSIH
Fakultas Farmasi Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Jl. Prof. Dr. Soepomo, Janturan, Yogyakarta
Email korespondensi: avinagi@gmail.com
Abstract: Mahkota dewa (Phaleria macrocarpa (Scheff) Boerl) is one of the plants frequently used as anticancer. But mahkota dewa extract have a high toxicity.   One of certain effort that could reduces the toxic effect of medicine is nanoparticle decivery. The aims of this study were to make  nanoparticle  from  chitosan-mahkota  dewa  extract  using  TPP  as  a  cross  linker  and  to determine it's particle size, zeta potential, loading capacity and loading efficiency. Chitosan nanoparticles extract of Phaleria macrocarpa fruits with TPP as cross linker by ionic gelation method. Chitosan was dissolved in acetic buffer solution at pH 4 with various concentrations (0.045 and 0.09 % b/v),   meanwhile tripolyphosphate (0.009 dan 0.018 % b/v) with volume compare (5 : 1). The characterizations of chitosan nanoparticles of extract were determined by measure  its  particle  size,  zeta  potential,  loading  capacity,  and  determining  efficiency  value nanoparticle  process  formed.  The  results  showed  that  the  most  stable  extract  were  on concentration 0.68 and 0.9 mg/ml (kitosan 0.09 % b/v, TPP 0.018 % b/v) with 350 rpm stirring speed. The average of nanoparticle size were 190.9 and 162.87 nm. The zeta potential were 48.5 mV and 60.86 mV, the loading capacity were 2.96 and 5.33 %, than the loading efficiency were 35.75 and 45.26 %. Preparation of chitosan-extract of   mahkota dewa fruits by ionic gelation method  can  produced  nanoparticles  and  has  a  short  range  of  size  distribution,  grade  of uniformity and good stability.
Key words: Mahkota dewa, nanoparticles, chitosan, ionic gelation.
digunakan untuk melindungi agen terapetik akibat adanya degradasi enzim ( nuclease dan protease ) (Mohanraj  dan  Chen,  2006).
Salah  satu  metode  yang  digunakan untuk  pembuatan  nanopartikel  adalah dengan  gabungan  kompleks  koaservasi  dan gelasi  ionik.  Kompleks  koaservasi  atau gelasi  ionik  dapat  diinduksi  dalam  sistem yang  mempunyai  dua  dispersi  koloid hidrofilik  yang  mempunyai  muatan  yang berlawanan. Netralisasi muatan positif oleh muatan  negatif  menyebabkan  pemisahan kompleks  (Versic,  2010).  Mekanisme terbentuknya formulasi nanopartikel kitosan ini  berdasarkan  pada  interaksi  elektrostatik antara  gugus  amina  kitosan  dengan  gugus bermuatan  negatif  dari  suatu  polianion (Tiyaboonchai,  2003).  Metode  gabungan kompleks  koaservasi  dan  gelasi  ionik m e n g g u n a k a n   t e k n i k   p e m b u a t a n nanopartikel  dengan  teknologi bottom  up , dimana  teknologi  ini  membentuk  partikel skala  nano  dari  larutan  molekuler  dengan mengontrol karakteristik partikelnya (ukuran dan  morfologinya),  contohnya  dengan penguapan pelarut (Ober dan Gupta, 2011).
Polimer  yang  digunakan  untuk pembentukan  nanopartikel  salah  satunya adalah  kitosan  dan  Na  TPP.  Muatan  positif gugus  amina  kitosan  berinteraksi  dengan muatan  negatif  TPP  untuk  membentuk kompleks  dengan  ukuran  dalam  rentang nanopartikel (Kafshgari et al ., 2011).
Nanopartikel yang terbentuk dianalisis karakteristiknya  yang  meliputi    ukuran partikel, zeta potensial, loading capacity dan nilai loading efficiency .

## 2. Bahan dan Metode
B a h a n   y a n g   d i g u n a k a n   d a l a m penelitian  ini  adalah  buah  mahkota  dewa ( Phaleria  macrocarpa (Scheff.)  Boerl), Chitosan  Low  molecular  weight (Sigma ® Aldrich China),  Sodium  tripolyphosphate ® (Sigma  Aldrich China),  Asam  asetat (Merck), Natrium Asetat (Merck), air bebas CO , Etanol 70% (Merck).
2 Peralatan  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah alat-alat gelas (Pyrex), timbangan  elektrik  (Ohaus  carat  series),
soxhlet (Pyrex), rotary evaporator (Heidolph Germany),  mikropipet  (pipet  PAL),  pH meter, hotplate  stirrer (Thermo  scientific cimarec), waterbath (Memmert), ultrasonic bath (Elmasonic  S  30H),  spektrofotometri Visibel  (Shimadzu  UV-1800), ultra sentrifuge (Hettich  zentrifugen  mikro  220 R), particle size analyser (Nicomp PSS 380).

## 3. Tata Cara Penelitian

## 3.1. Proses Ekstraksi Daging Buah Mahkota Dewa
Daging  buah  mahkota  dewa  yang sudah  kering  kemudian  dihaluskan  untuk memperkecil ukuran partikel. Senyawa aktif daging  buah  mahkota  dewa  dipisahkan dengan metode ekstraksi soxhlet (Rohyami, 2008).  Ekstraksi  dilakukan  dengan menggunakan soxhlet dengan pelarut etanol 70  %,  ekstrak  etanol  yang  diperoleh, d i p e k a t k a n   d e n g a n   b a n t u a n ro t a r y evaporator ,  kemudian  diuapkan  pada waterbath hingga  terbentuk  ekstrak  kental (Mudahar et al ., 2005).

## 3.2. Preparasi Perbandingan Kadar Ekstrak dengan Kadar Kitosan
Ekstrak  diencerkan  dengan  etanol hingga  mendapatkan  kadar  ekstrak bervariasi.    Setiap  larutan  ekstrak  (5  ml) dicampur  dengan  larutan  kitosan  (5  ml) dalam  dapar  asetat  pH  4  dengan  kadar kitosan bervariasi. Variasi kadar ekstrak dan kadar kitosan tersaji dalam Tabel I.

## NAPSAH, WAHYUNINGSIH
8

## Jurnal Farmasi Sains dan Komunitas
Tabel I. Formula nanopartikel ekstrak mahkota dewa pada variasi kadar ekstrak dan kadar kitosan  (volume 5 mL)
Setiap formula diaduk selama 30 menit (dengan magnetik stirer 350 rpm) dan larutan TPP sebanyak 1 mL ditambahkan ke dalam campuran larutan ekstrak-kitosan tetes demi tetes,  sambil  diaduk  (30  menit  dengan magnetik  stirer  350  rpm).  Masing-masing seri  formula  dengan  beberapa  variasi konsentrasi  dilakukan  replikasi  2  kali. Campuran  dibiarkan  semalam  di  dalam flakon  yang  tertutup.  Formula  terpilih ditentukan dengan mengamati partikel yang terbentuk  pada  dispersi  nanopartikel. Formula  yang  terpilih  adalah  formula  yang berupa  dispersi  opalesensi  (Calvo et  al ., 1997).  Formula  yang  tidak  memberikan endapan  atau  stabil  selama  pengamatan dijadikan  sampel  untuk  dilakukan scale  up untuk mencari loading capacity dan loading efficiency.

## 3.3. Uji Karakteristik Nanopartikel
Karakterisasi  nanopartikel  meliputi penentuan ukuran partikel dan zeta potensial. Keduanya  dilakukan  di  Balai  Inkubator Teknologi Badan Pengkajian dan Penerapan Te k n o l o g i   ( B I T- B P P T )   S e r p o n g , Tanggerang.

## 3.4.  Perhitungan  Loading  Capacity  dan Loading  Eficiency  Menggunakan Spektrofotometri Visibel.
Setelah  mengetahui  jumlah  flavonoid yang  terbebas  kemudian  dilakukan perhitungan loading obat  dari  masing- masing formula dari hasil perhitungan kadar flavonoid total yang tidak terjerap sehingga dapat  dihitung Loading  Capacity dan
Loading Eficiency dari formula nanopartikel yang terbentuk.

## 4. Hasil dan Pembahasan

## 4.1.Preparasi Formula Nanopartikel
Preparasi  nanopartikel  ekstrak  etanol buah  mahkota  dewa  dilakukan  berdasarkan gabungan metode kompleks koaservasi dan gelasi  ionik  antara  kitosan  dan  TPP  serta dapar asetat pH 4.
Preparasi  dilakukan  terlebih  dahulu untuk  menentukan  formula  yang  paling stabil.  Formula  dikatakan  stabil  jika  terjadi opalesen  dan  dalam  penyimpanan  tidak terjadi  pengendapan.  Dari  hasil  preparasi formula  nanopartikel  yang  stabil  selama penyimpanan tiga hari tidak mengendap dan ukuran  partikel  yang  terbentuk  tidak mengalami  agregasi  selama  penyimpanan adalah formula P dan R.
P a d a   p e m b u a t a n   n a n o p a r t i k e l berdasarkan metode gelasi ionik mekanisme terbentuknya formulasi nanopartikel kitosan ini  berdasarkan  pada  interaksi  elektrostatik antara  gugus  amina  kitosan  dengan  gugus muatan  negatif  dari  suatu  polianion (Tiyaboonchai et  al .,  2003).  Gugus  amina pada kitosan yang dilarutkan dalam dapar pH 4  akan  terprotonasi  membentuk  amina
+ kationik  (-NH ).  TPP  mempunyai  muatan 3 negatif  sehingga  dapat  berfungsi  sebagai polianion.  Reaksi  dengan  komponen bermuatan negatif baik ion ataupun molekul dapat  menyebabkan  pembentukan  jaringan antara rantai polimer melalui jembatan ionik (Kumar, 2006).
NAPSAH, WAHYUNINGSIH Jurnal Farmasi Sains dan Komunitas 9
Gambar 1. Distribusi ukuran partikel formula P dan R
Formula P rata-rata 190,9 nm
Formula Q rata-rata 162,87 nm

## 4.2. Hasil karakteristik nanopartikel ekstrak etanol daging buah mahkota dewa
Gambaran distribusi ukuran partikel pada salah satu formula terpilih tersaji pada Gambar 1. Hasil  rata-rata  pengukuran distribusi ukuran partikel tersaji pada tabel II.
Konsentrasi proses formula P (ekstrak 0,69 mg/ml), formula R (ekstrak 0,9 mg/ml) dengan  masing-masing  kitosan  0,09  %  b/v, dan  TPP  0,018  %  b/v).  Hasil  pengukura formula  P  dan  R,  diperoleh  rata-rata  190,9 dan 162,87 nm. Menurut Mohanraj dan Chen (2006)  bahwa  dikatakan  nanopartikel  jika rentang ukurannya antara 10 sampai dengan 1000  nm. Dari ukuran yang dihasilkan maka k e d u a   f o r m u l a   t e r s e b u t   d a p a t diklasifikasikan  sebagai  nanopartikel. Penggunaan  kitosan  yang  berlebih menyebabkan ukuran partikel semakin besar, seperti terjadi pada formula P, jumlah ekstrak yang  digunakan  lebih  sedikit  dibanding dengan  kitosan  sehingga  zat  aktif  yang
bereaksi  dengan  kitosan  sedikit,  sehingga sisa  kitosan  yang  tidak  bereaksi  akan mengikat  kembali  zat  aktif  sehingga menyebabkan ukuran partikel semakin besar.
Polydispersity  index (PI)  digunakan untuk  memperkirakan  rentang  distribusi ukuran partikel yang ada dalam suatu sampel serta  mengetahui  ada  tidaknya  agregasi.  PI yang  kecil  berarti  nanopartikel  yang terbentuk memiliki rentang distribusi ukuran yang  pendek  atau  dengan  kata  lain  tingkat keseragaman cukup baik.
Potensial  zeta  menggambarkan stabilitas  nanopartikel  karena  perbedaan muatan  antar  partikel  akan  mempengaruhi gaya  tolak  menolak  antar  partikel.  Untuk memperoleh koloid nanopartikel yang stabil, nanopartikel  harus  memiliki  zeta  potensial lebih dari ±30 mV (Akhtar et al ., 2012). Hasil pengukuran  zeta  potensial  pada  salah  satu sampel tersaji pada Gambar 2.
4.3.  Perhitungan Loading  Efficiency dan

## NAPSAH, WAHYUNINGSIH
Formula Ukuran partikel (nm) - SD
Indeks Polidispersitas - SD potensial zeta (mV) - SD P 190,9 - 16,4 0,673 - 0,14 60,86 - 2,22 R 162,87 - 31,35 0,703 - 0,099 48,5 - 4,78
Tabel II.Hasil rata-rata pengukuran partikel, distribusi ukuran partikel, dan potensial zeta formula P dan R.
Formula P rata-rata 60,86 mV
Formula R rata-rata 48,5 mV
Gambar 2. Hasil pengukuran zeta potensial formula P dan R

## Loading Capacity
Penetapan Loading  Efficiency dan Loading  Capacity setelah  mendapatkan flavonoid  total  dari  ekstrak  formula  yang terpilih  dan  flavonoid  bebas.  Flavonoid ditentukan  dengan  menggunakan  standar kuersetin,  kadar  kuersetin  yang  diperoleh dianggap  sebagai  flavonoid  total  yang nantinya  digunakan  untuk  menghitung loading efficiency dan loading capacity .
Rumus Loading capacity dan loading Efficiency adalah sebagai berikut :
LC = Loading Capacity LE = Loading Efficiency Ce = Konsentrasi flavonoid dalam  ekstrak
Cf = Konsentrasi flavonoid dalam filtrat
Ve = Volume ekstrak
Vf = Volume filtrat
Hasil  perhitungan loading  efficiency dan loading capacity dapat dilihat pada Tabel III. Loading efficiency merupakan parameter yang menggambarkan keberhasilan polimer memerangkap  obat  terlarut  dalam  proses pembentukan  nanopartikel  atau  efisiensi nanopartikel  yang  terbentuk.  Dari  tabel  III didapatkan loading efficiency untuk formula P  rata-rata 35,37 %  dan  formula  R  rata-rata 45,26  %  artinya  keberhasilan  polimer menjerap obat yang terlarut sebesar 35,37 dan 45,26  %.    Dari  hasil  tersebut loading efficiency formula P lebih kecil dibandingkan dengan  formula  R.  Hal  ini  kemungkinan disebabkan  karena  jumlah  zat  aktif  yang
diikat  oleh  polimer  lebih  sedikit  dan kemungkinan dipengaruhi oleh sifat muatan dari  zat  aktifnya,  jika  muatan  zat  aktifnya terionisasi  sedikit  maka  kekuatan  untuk mengikat kitosan lebih kecil sehingga proses penjerapan  zat  aktif  oleh  kitosan  tidak efektif.  Hal  tersebut  menyebabkan  kitosan hanya berikatan dengan TPP.
Loading  capacity merupakan  jumlah zat  aktif  yang  terjerap  dalam  nanopartikel. Dari  tabel  III  didapatkan loading  capacity masing-masing formula adalah 2,96 dan 5,33 %. Semakin besar kadar ekstrak etanol buah mahkota dewa maka Loading capacity akan besar.  Disamping  itu Loading  capacity berbanding terbalik dengan jumlah endapan yang  dihasilkan,  semakin  banyak  endapan maka Loading capacity semakin kecil.

## 5. Kesimpulan
Nanopartikel  ekstrak  buah  mahkota dewa  dapat  dibuat  dengan  metode  gelasi ionik dengan karakteristik nanopartikel yang diperoleh sebagai berikut:
· Nanopartikel ekstrak etanol buah mahkota dewa  konsentrasi  1,5  mg/ml  ukuran partikel rata-rata 190,9 nm dan konsentrasi 2,0 mg/ml rata-rata 162,87 nm.
· Zeta potensial rata-rata 60,86 dan 48,5 mV.
· Loading  capacity rata-rata  2,96  dan 5,33%.
Loading efficiency atau efisiensi proses nanopartikel  yaitu  rata-rata  35,75  dan 45,26%.  Formula  R  mempunyai loading capacity dan loading  efficiency lebih  besar dibanding dengan formula P.

## Daftar Pustaka
Akhtar,  F.,  Rizvi,  MM.,  and  Kar,  SK.,  2012,  Oral delivery  of  curcumin  bound  to  chitosan nanoparticles  cured Plasmodium  yoelii
NAPSAH, WAHYUNINGSIH
Jurnal Farmasi Sains dan Komunitas 11 Formula Jumlah flavonoid total (25 mL) Jumlah flavonoid bebas (50 mL)
LE (%) rata-rata SD - CV
LC (%) rata rata SD - CV P 1,225 mg 0,791 mg 35,37 2,07 - 5,85 2,97 0,18 - 6,06 R 1,875 mg 1,026 mg 45,26 0,46 - 1,02 5,34 0,05 - 0,94
Tabel III.  Nilai Loading Efficiency dan Loading Capacity
infected mice, Biotechnology Advances, 30 (1):
310-20.
Anonim,  2002,  Dicari  karena  khasiatnya  dihindari karena  racunnya,    http://www.  aranormal. Web.id/obat/t_obat/b_dewa_01.htm.
Calvo, P., Remuñan-López C., Vila-Jato JL., Alonso MJ.,  1997,  Novel  Hydrophilic  Chitosan- Polyethylene Oxide Nanoparticles as Protein Carriers, Journal  of  Applied  Polymer Science , 63 (1): 125-132.
Johnson, J.D., Ryan, M.J., Toft, J.D.I.I., Graves,S.W., Hejtmancik,M.R.,  Cunningham,  M.L., Herbert,  R.A.,  dan  Kamal,  M.,  2000, Two- year  toxicity  and  carcinogenicity  study  of methyleugenol  in  F344/N  rats  and B6C3F1mice, Journal  of  Agricultural  and Food Chemistry 48 (8): 3620-3632.
Kafshgari, MH., Khorram, M., Khodadoost, M., and Khavari, S., 2011, Reinforcement of chitosan nanoparticles  obtained  by  an  ionic crosslinking  process, Iranian  Polymer Journal , 20 (5): 445-456.
Kumar, C. S., 2006, DNA-Chitosan Nanoparticles for
Gene  Therapy, in  Current  Knowledge  and Future Trends , Willey.
Minko T., Dharap SS., Pakunlu RI., Wang Y., 2004, Molecular targeting of drug delivery systems to  cancer, Current  Drug  Targets , 5 (4):389- 406.
Mohanraj U. J and Y Chen, 2006, Nanoparticles - A
Review, Tropical Journal of Pharmaceutical Research 5 (1): 561-573.
Mudahar, H., Lelly, W., Sinta, D., 2005, Uji Sitotoksik Fraksi Etanol Daging Buah Mahkota Dewa
Terhadap Sel Kanker Serviks, J urnal Bahan Alam Indonesia , 4 (2): 1412-2855.
Ober,  C.A.,  dan  Gupta,  R.B.,  2011,  Nanoparticle technology  for  drug  delivery, Ideas Concyteg , 6 (72), 714-726.
Rohyami, Y., 2008, Penentuan kandungan flavonoid dari  ekstrak  metanol  daging  buah  mahkota dewa  ( Phaleria  macrocarpa Scheff  Boerl), Logika , 5 (1):1-8.
Siswanto, A., dan Nurulita N. A., 2007, Efek sitotoksik dan  antiproliferatif  ekstrak  kloroform  buah mahkota dewa terhadap sel kanker payudara T47D, Jurnal Farmasi Indonesia , 3 (4): 168- 175.
Sundaryono A, 2011, Uji aktivitas senyawa flavonoid total  dari Gynura  segetum (lour)  terhadap peningkatan eritrosit dan penurunan leukosit pada mencit ( Mus  musculus ), Jurnal Exacta , 2 (9): 8-16.
Tiyaboonchai,  W.,  2003,  Chitosan  Nanoparticles: A P r o m i s i n g   S y s t e m   f o r   D r u g Delivery,Department  of  Pharmaceutical Technology,  Faculty  of  Pharmaceutical Sciences,Naresuan  University,  Phitsanulok 65000,  Thailand, Naresuan  University Journal , 11 (3) 51-66.
Versic,  R.  J.,  2010, Coacervation  for  Flavor E n c a p s u l a t i o n , http://rtdodgle.com/coacer.html,  20  april 2011.
NAPSAH, WAHYUNINGSIH 12