## PENGARUH WAKTU SONIKASI TERHADAP UKURAN PARTIKEL, INDEKS POLIDIPERSITAS DAN ZETA POTENSIAL PADA FITOSOM EKSTRAK TEH HIJAU

## Dwi Kurnia Putri
dwikp15@unib.ac.id , Prodi D-III Farmasi, FMIPA, Universitas Bengkulu

## Abstract
This  research  is  about  the  effect  of  sonication  time  on  particle  size,  polydispersity  index  of  green  tea  extract phytosome preparations using the Particle Size Analysis (PSA) method. Particle size, polydispersity index (PDI) and Zeta potential (ZV) are important parameters in the formulation of phytosomes. the small particle size will help  the  active  substance  pass  through  interfering  barriers  to  reach  the  target  immediately.  PDI  which  is  an important  parameter  to  see  whether  the  shape  of  the  phytosome  made  is  a  uniform  phytosome  or  not.  zeta potentially provides a parameter that the phytosome formula is stable or easy to aggregate. Green tea extract was formulated into a phytosome preparation with a ratio of 1:2 to phospholipids using the thin layer method. Next, sonication was carried out using an ultrasonic tool with times of 0, 10, 15, 20, 25 and 30 minutes to see the best time to sonicate the preparation. The results obtained at the 20th minute saw a particle size of 129.13 ± 1.58 nm, polidiversity index 0,40 ± 0,05 mV, and zeta potential -73,57 ± 2,07 . Keywords: Nanoparticle, Particle Size, PDI, Phytosomes, Ultrasonics, Zeta Potential

## Abstrak
Penelitian  ini  mengenai  pengaruh  waktu  sonikasi  terhadap  ukuran  partikel,  indek  polidispersitas  dari  sediaan fitosom  ekstrah  teh  hijau  dengan  menggunakan  metode  Particle  Size  Analyze  (PSA).  Ukuran  partikel,  indeks polidispersitas  (PDI)  dan  potensi  Zeta  (ZV)  merupakan  parameter  penting  dalam  perumusan  fitosom.  Ukuran partikel  yang  kecil  akan  membantu  zat  aktif  melewati  penghalang  pengganggu  untuk  mencapai  target  dengan segera. serta PDI yang merupakan parameter penting untuk melihat apakah bentuk fitosom yang dibuat merupakan fitosom yang seragam atau tidak. zeta berpotensi memberikan parameter bahwa formula fitosom stabil atau mudah diagregasi. Ekstrak teh hijau diformulasi menjadi sediaan fitosom dengan perbandingan 1:2 terhadap posfolipid menggunakan metode lapis tipis. Selanjutnya dilakukan sonikasi menggunakan alat ultrasonik dengan waktu 0, 10, 15, 20, 25, dan 30 menit untuk melihat waktu terbaik dalam melakukan sonikasi pada sediaan tersebut. Hasil didapatkan pada menit ke-20 ukuran partikel 129,13 ± 1,58 nm, indeks polidipersitas 0,40 ± 0,05 mV, dan zeta potensial -73,57 ± 2,07.
Kata Kunci: Fitosom, Nanopartikel, PDI, Ultrasonik, Ukuran Partikel, Zeta Potensial

## PENDAHULUAN
Ekstrak  teh  hijau  memiliki  kandungan  utama  berupa  polifenol  katekin  yaitu Epigallocatechin-3-gallate  (EGCG),  epigallocatechin  (ECG)  dan  epicatechin  (EC).  EGCG merupakan kandungan terbesar yaitu 80% dari jumlah katekin yang ada (Dewi, 2008). Ekstrak teh hijau  sendiri sudah banyak diujikan baik secara preklinik maupun klinik sebagai penurun berat  badan  (Rahmadani  et  al.,  2015;  Nagao  et  al.,  2007).  EGCG  dapat  mencegah  dan mengobati  penyakit  kardiovaskular  melalui  mekanisme  antioksidan,  meningkatkan  sirkulasi kapiler, antiinflamasi, mengurangi penyerapan lipid dengan menghambat fosfolipase A2 dan meningkatkan  metabolisme  lipid  (Granja  et  al.,  2017).  Katekin  (EGCG)  memiliki  efek hipokolesterolemik, karena EGCG dapat menekan absorpsi kolesterol di dalam usus (Cai et al., 2018).
Terlepas dari potensi terapeutiknya, EGCG merupakan senyawa golongan katekin yang mudah terdegradasi karena proses oksidasi dan epimerisasi (Gadkari et al., 2017). Daya serap teh hijau yang rendah pada saluran intestinal disebabkan karena EGCG tidak stabil (Granja et al., 2017). Stabilitas katekin sangat dipengaruhi pH, suhu, konsentrasi dalam larutan, paparan terhadap cahaya, dan oksigen (Puligundla et al., 2017). Karena kestabilan katekin dipengaruhi oleh  pH,  maka  penggunaan  katekin  melalui  rute  per  oral  menyebabkan  katekin  mengalami proses metabolisme di hati. Selain itu, EGCG merupakan golongan polifenol bersifat hidrofilik dengan  kelarutan  terhadap  air  531,7  g/L  (Patel  &  Velikov,  2013).  Sehingga  daya  absorpsi membran  sel  dan  bioavailabilitasnya  sangat  rendah  (<5%)  dikarenakan  banyak  mengalami
eliminasi di dalam tubuh (Anwar & Farhana, 2018; Legeay et al., 2015; Krook & Hagerman, 2012). Oleh  sebab itu,  untuk  melindungi  EGCG  dari metabolisme di  hati dan meningkatkan absorpsi EGCG perlu dibuat nano vesikel lipid yang dapat menembus dinding lipid bilayer dari sel usus halus. Pengembangan nanocarriers termasuk fitosom dapat meningkatkan penjerapan EGCG  yang  menghasilkan  peingkatan  bioavailabilitas.  Fitosom  merupakan  teknologi penghantaran zat aktif menggunakan fosfolipid (lipid carrier) dengan membentuk kompleks zat aktif  (phytoconstituent)  di  dalamnya  sehingga  fitosom  sangat  kompatibel  dengan  sistem fisiologis manusia (A. Kumar et al., 2017).
Fitosom terdiri dari dua istilah; “phyto” yang berarti bioaktif berasal dari tumbuhan dan “some”  yang  berarti  pembungkus  atau  struktur  yang  menyiratkan  bahwa  struktur  akhir kompleks  memiliki  kesamaan  dengan  sel  (Namita  et  al.,  2012).  Fitosom  merupakan  suatu teknologi  yang  telah  dikembangkan  dalam  formulasi  obat  dan  produk  nutrasetika  yang mengandung  senyawa  aktif  bahan  alam  (herbal)  yang  bersifat  hidrofilik  dengan  membentuk kompleks senyawa aktif (phytoconstituent) di dalam fosfolipid. Pembuatan fitosom ditujukan untuk  meningkatkan  absorpsi  obat  sehingga  dapat  meningkatkan  bioavailabilitas  dan  efikasi obat.  Karakteristik  fosfolipid  yang  menyerupai  sifat  dari  membran  sel  manusia  menjadikan sistem  ini  sangat  kompatibel  dengan  sistem  fisiologis  manusia  (Ramadon  &  Munim,  2016). Pembentukan fitosom didasarkan pada ikatan hidrogen (ikatan-H), yang merupakan interaksi utama  terjadi  pada  struktur  fitosom.  Ikatan-H  ditempatkan  di  antara  bagian  polar  fosfolipid yaitu kelompok fosfat dan bagian kutub zat bioaktif.
Pembuatan  fitosom  menggunakan  metode  lapis  tipis.  Untuk  menurunkan  ukuran partikel pada penelitian ini dilakukan sonikasi (Dangi & Shakya, 2013). Karakteristik yang baik berupa ukuran partikel nano sehingga dapat mudah membawa zat aktif menembus pengahalng sampai ke target, stabil dengan melihat nilai zeta potensial, dan memiliki bentuk yang seragam dari data indeks polidipersitas.

## METODE Formulasi
Metode  pembuatan  melalui  dua  tahap,  yaitu  proses  pembentukan  lapisan  tipis  dan proses hidrasi (Putri et al., 2020). Dalam proses pembentukan lapisan tipis, fosfolipid dilarutkan dalam  pelarut  organik  diklorometan,  ekstrak  daun  teh  hijau  dilarutkan  dalam  pelarut  etanol 96%.  Kedua  larutan  tersebut  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  labu  alas  bulat  250  ml. Selanjutnya dilakukan evaporasi dengan rotari evaporator selama 2 jam pada suhu 39 ℃ dengan kecepatan 50-150 rpm pada kondisi vakum dengan pengaturan kecepatan yang lambat sehingga diperoleh  lapisan  yang  tipis.  Setelah  terbentuk  lapisan  tipis,  kemudian  dialirkan  dengan  gas nitrogen dan didiamkan selama 24 jam dalam lemari es (Joseph et al, 2012).
Proses  selanjutnya  adalah  proses  hidrasi.  Proses  hidrasi  dilakukan  dengan menambahkan  25  ml  buffer  fosfat  ke  dalam  25  ml  dan  menggunakan  glass  bead  untuk mengupas  lapisan  lemak  yang  menempel  pada  labu  bulat.  Proses  ini  dilakukan  dengan menggunakan rotary evaporator dengan kecepatan 150 rpm selama 60 menit pada suhu 39 ℃ tanpa menggunakan vakum sampai semua lapisan tipis terhidrasi dalam larutan dapar fosfat pH 7,4  dan  membentuk  suspensi  fitosom  yang  homogen  (Putri  et  al.,  2020).  Formulasi  fitosom dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Formula fitosom Bahan Formula Ekstrak the hijau (gram) 300 Fosfolipid 90G (gram) 600 Phosphate Buffer pH 7,4 (mL) ad 25

## Sonikasi
Sediaan fitosom ekstrak  teh hijau  disonikasi selama 30 menit, dengan setiap 5 menit ultrasonik dimatikan kemudian sampel diambil sebanyak 1 mL untuk dianalisis ukuran partikel, PDI, dan ZP.

## Uji Distribusi ukuran partikel, indeks polidipersitas, dan zeta potensial
Distribusi partikel dari fitosom dianalisis dengan Particle Size Analyzer (PSA) dengan metode Dynamic Light Scattering (DLS). Hasil sonikasi pada 0, 5, 10, 15, 20, 25 dan 20 menit dilakukan pengukuran dengan melarutkan 100 µL fitosom dengan buffer salin fosfat pH 7,4. Pengukuran  zeta  potensial  dilakukan  dengan Particle  Size  Analyzer (PSA)  dengan  metode Dynamic  Light  Scattering (DLS).  Pengukuran  dilakukan  dengan  melarutkan  1  ml  sampel dengan 10 ml aquadest, 5 ml larutan sampel dipindahkan ke kuvet dan dapat diukur potensial zeta.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Formulasi Fitosom
Hasil  formulasi  fitosom  ekstrak  teh  hijau  yang  dibuat  tiga  kali  replikasi  terbentuk suspensi yang homogen. Suspensi fitosom yang dihasilkan memiliki bau khas teh, warna coklat bata,  dan  rasanya  sedikit  pahit  seperti  teh  pada  umumnya.  Untuk  suspensi  fitosom  yang dihasilkan, fitosom dilakukan pengujian karakterisasi. Hasilnya dapat dilihat pada Gambar 1.

## Gambar 1. Foto hasil formulasi suspensi fitosom ekstrak teh hijau pada 3x replikasi
Fitosom memiliki kandungan pembentuk fosfolipid. Fosfolipid adalah molekul amfilik yang  bagian  kepalanya  memiliki  kutub  positif  dan  bagian  ekornya  negatif.  Fosfolipid digunakan dalam penelitian ini untuk membuat fitosom lebih stabil dan meningkatkan jumlah zat aktif dalam penambahan biologis (Ghanbarzadeh et al., 2016).

## Efek  Waktu  Sonikasi  Terhadap  Ukuran  Partikel,  Indeks  Polidipersitas,  dan  Zeta Potensial
Fitosom  ekstrak  teh  hijau  dilakukan  sonikasi  menggunakan  ultrasonik  betujuan  untuk menghasilkan  suspensi  dengan  ukuran  nano  yang  stabil.    Dalam  ultrasonikasi,  gelombang ultrasonik  19  kHz  merambat  melalui  nanofluida,  menggetarkan  partikel  nano  yang menggumpal  sehingga  menyebabkan  fragmentasi.  Penguraian  ini  menghasilkan  titik  panas, yaitu wilayah dengan suhu dan tekanan lokal  yang sangat  tinggi  di  mana terjadi disintegrasi partikel  yang diaglomerasi.  Ultrasonikasi  menyebabkan dispersi  nanopartikel  yang homogen dengan bantuan aliran mikro dan gelombang kejut yang bersifat eksplosif yang dihasilkan dari osilasi  kavitasi. Waktu  sonikasi  berperan  penting dalam penelitian nanofluida, salah satunya suspense fitosom. Secara umum diamati bahwa stabilitas nanofluida meningkat seiring dengan waktu  sonikasi  untuk  mencapai  nilai  maksimum  dan mulai  menurun setelahnya (Rath  et  al., 2023).
Pada  penelitian  ini  suspense  fitosom  ekstrak  teh  hijau  diuji  ukuran  partikel,  indeks polidipersitas dan zeta potensial menggunakan metode DLS dengan alat PSA. Hasil uji dapat dilihat pada Tabel 2.
A B C
Tabel 2. Efek waktu sonikasi terhadap ukuran partikel, Indeks polidipersitas dan Zeta Potensial rata-rata ± SD (n = 3)
Waktu sonikasi (menit) Ukuran partikel (nm) Indeks polidiversitas Zeta Potensial (mV) 0 487,16 ± 10,85 0,69 ± 0,11 -73,53 ± 1,10 5 434,83 ± 10,20 0,66 ± 0,03 -76,00 ± 1,44 10 360,33 ± 5,54 0,63 ± 0,20 -75,70 ± 0,45 15 196,43 ± 1,25 0,52 ± 0,03 -75,00 ± 8,39 20 129,13 ± 1,58 0,40 ± 0,05 -73,57 ± 2,07 25 380,57 ± 4,35 0,57 ± 0,21 -76,83 ± 1,51 30 388,73 ± 15,73 0,58 ± 0,01 -77,97 ± 1,56
Dari hasil di atas dapat dilihat bahwa ukuran partikel terbaik adalah pada waktu 20 menit dengan hasil 129,13 ± 1,58 nm kemudian mengalami kenaikan ukuran partikel diatas 300 nm. Hal  ini menunjukan sediaan  fitosom ekstrak teh  hijau  sudah mencapai  stabilitas pada waktu tersebut  (Rath et  al., 2023). Oleh karena itu, sediaan nanofluida lebih stabil setelah sonikasi yang tepat (Kumar & Subudhi, 2021). Selain itu untuk melihat indeks polidipersitas mengalami penurunan sampai waktu sonikasi 20 menit dan mengalami kenaikan setelah menit ke-25 dan ke-30.  Terungkap  bahwa  peningkatan  waktu  sonikasi  menyebabkan  pengurangan  ukuran partikel dan zeta potensial. Waktu sonikasi yang lebih lama mengeluarkan energi lebih besar sehingga  penyebaran  partikel  nano  lebih  cepat  dan  merata  (Chen  &  Wang,  2019).  Indeks polidipersitas yang baik kurang dari 0,1 untuk preparat monedisperx dan kurang dari 0,5 untuk sistem polidispers, pada riset ini sesui yaitu 0,40 ± 0,05. Sehingga sediaan ini memiliki system polidispers yang baik.

## PENUTUP Kesimpulan
Waktu  sonikasi  berpengaruh  terhadap  ukuran  partikel,  indeks  polidipersitas,  dan  zeta potensial fitosom ekstrak teh hijau. Dari ketiga parameter yang diujikan, waktu sonikasi terbaik adalah 20 menit.

## Saran
Parameter lain yang bisa dilakukan untuk penelitian lanjutan mengenaik waktu sonikasi terhadap  fitosom  ekstrak  teh  hijau  adalah  melihat  efisiensi  penjerapan  dan  karakeristik morfologi pada setiap waktu sonikasi.

## DAFTAR PUSTAKA
Anwar,  E.,  &  Farhana,  N.  (2018).  Formulation  and  Evaluation  of  Phytosome-Loaded Maltodextrin-Gum Arabic Microsphere System for Delivery of Camellia sinensis Extract. Journal of Young Pharmacists , 10 (2s), S56–S62. https://doi.org/10.7324/JAPS.2018.8809 Cai, Z. Y., Li, X. M., Liang, J. P., Xiang, L. P., Wang, K. R., Shi, Y. L., Yang, R., Shi, M., Ye, J. H., Lu, J. L., Zheng, X. Q., & Liang, Y. R. (2018). Bioavailability of tea catechins and its improvement. Molecules , 23 (9), 10–13. https://doi.org/10.3390/molecules23092346 Chen,  X.  ting,  &  Wang,  T.  (2019).  Preparation  and  characterization  of  atrazine-loaded biodegradable PLGA nanospheres. Journal of Integrative Agriculture , 18 (5), 1035–1041. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(19)62613-4
Dangi,  R.  S.,  &  Shakya,  S.  (2013).  Preparation,  optimization  and  characterization  of  PLGA nanoparticle. International Journal of Pharmacy & Life Sciences , 4 (7), 2810–2818. Dewi, K. (2008). Effect of Green Tea Extract on Weight Loss, Triglyceride Levels and Total Cholesterol  in  Wistar  Strain  Rats. Journal  of  Medical  Maranatha , 7 (2),  1–10. https://doi.org/10.1124/dmd.110.033910
Gadkari, P. V., Shashidhar, M. G., & Balaraman, M. (2017). Delivery of green tea catechins through Oil-in-Water (O/W) nanoemulsion and assessment of storage stability. Journal of Food Engineering , 199 , 65–76. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2016.12.009
Ghanbarzadeh, B., Babazadeh, A., & Hamishehkar, H. (2016). Nano-phytosome as a potential food-grade delivery system. Food Bioscience , 15 , 126–135. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2016.07.006
Granja, A., Frias,  I., Neves, A. R., Pinheiro, M., & Reis, S. (2017). Therapeutic Potential of Epigallocatechin  Gallate  Nanodelivery  Systems. BioMed  Research  International , 2017 , 5813793. https://doi.org/10.1155/2017/5813793
Joseph  A  .  Kareparamban,  &  ,  Pravin  H  Nikam  ,  Aruna  P  JadhavKadam,  V.  J.  (2012). PHYTOSOME : A NOVEL REVOLUTION IN HERBAL DRUGS. International Journal of Research in Pharmacy and Chemistry , 2 (2), 2231 2781.
Krook, M. A., & Hagerman, A. E. (2012). Stability of polyphenols epigallocatechin gallate and pentagalloyl glucose in a simulated digestive system. Food Research International , 49 (1), 112–116. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.foodres.2012.08.004
Kumar, A., Kumar, B., Singh, S. K., Kaur, B., & Singh, S. (2017). A review on phytosomes: Novel approach for herbal phytochemicals. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research , 10 (10). https://doi.org/10.22159/ajpcr.2017.v10i10.20424 Kumar, Aditya, & Subudhi, S. (2021). Introduction. In Thermal Characteristics and Convection in  Nanofluids (pp.  1–9).  Springer  Singapore.  https://doi.org/10.1007/978-981-33-4248- 4_1
Legeay, S., Rodier, M., Fillon, L., Faure, S., & Clere, N. (2015). Epigallocatechin gallate: A review of its beneficial properties to prevent metabolic syndrome. Nutrients , 7 (7), 5443– 5468. https://doi.org/10.3390/nu7075230
Nagao, T., Hase, T., & Tokimitsu, I. (2007). A green tea extract high in catechins reduces body fat and cardiovascular risks in humans. Obesity , 15 (6), 1473–1483. https://doi.org/10.1038/oby.2007.176
Namita, P., Mukesh, R., & Vijay, K. J. (2012). Camellia sinensis (green tea): A review. Global Journal of Pharmacology , 6 (2), 52–59.
Patel, A., & Velikov, K. (2013). Non-covalent interactions of green tea polyphenol: Source of novel  colloidal  structures. Green  Tea:  Varieties,  Production  and  Health  Benefits ,  151– 165.
Puligundla,  P.,  Mok,  C.,  Ko,  S.,  Liang,  J.,  &  Recharla,  N.  (2017).  Nanotechnological approaches  to  enhance  the  bioavailability  and  therapeutic  efficacy  of  green  tea polyphenols. Journal of
Functional Foods , 34 , 139–151. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jff.2017.04.023
Putri, D., Iskandarsyah, I., & Anwar, E. (2020). Camellia sinensis extract phytosomes inhibit body weight gain in Sprague-Dawley rats. Pharmaciana , 10 (2), 219. https://doi.org/10.12928/pharmaciana.v10i2.16427
Rahmadani, R., Nugroho, R. A., & Sudiastuti. (2015). Effects of Green Tea (Camellia sinensis) and Apple Tea (Mallus sylvestris Mill.) Commercial on the Decrease in Obesity Index and Lipid Profile of Mus Musculus L, Obesity . Ramadon, D., & Munim, A. (2016). Pemanfaatan Nanoteknologi dalam Sistem Penghantaran Obat Baru untuk Produk Bahan Alam ( Utilization of Nanotechnology in Drug Delivery System for Natural Products ) . 14 (2), 118–127.
Rath,  G.  K.,  Singh,  S.,  Pandey,  G.,  Poothia,  T.,  &  Kumar,  A.  (2023).  Chapter  4  -  Role  of nanofluids in chemical enhanced oil recovery. In S. Joshi, P. Jadhawar, & A. Kumar (Eds.), Challenges and Recent Advances in Sustainable Oil and Gas Recovery and Transportation
(pp. 81–119). Gulf Professional Publishing. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/B978- 0-323-99304-3.00016-9