J. Islamic Pharm. [ISSN: 2527-6123]
Volume 4 (2) 2019 p27-31

## Pengaruh Variasi Konsentrasi Propilen Glikol sebagai Enhancer terhadap Sediaan Transdermal Patch Ibuprofen in Vitro
Misnamayanti* 1 , Hajar Sugihantoro 1 and Begum Fauziyah 1
1 Department of Pharmacy, Faculty of Medicine and Health Sciences, UIN Maulana Malik Ibrahim Malang, East Java, Indonesia
*E-mail: misnamayanti10@mail.com

## ABSTRACT
Ibuprofen is an anti-inflammatory class of non-steroidal propionic acid used in the treatment of osteoarthritis, analgesics, and antipyretics. Ibuprofen made in a transdermal patch to avoid side effects of irritation to the stomach, first pass effect on application oral. This aims of the research to determine the physical characteristics of the patch, the effect of propylene glycol concentration (150 mg, 200 mg, 250 mg) on the thickness patch, pH, and the rate of penetration as increase in penetration of the ibuprofen transdermal patch. Patch preparations were made in 3 draft formulas with varying concentrations of propylene glycol 150 mg, 200 mg, and 250 mg. The method used for penetration testing is Franz diffusion cells. The results of physical characteristics are clear, odorless, dry, not cracked,> 300 folds, thickness ranges from 0.142 to 0.184. The concentration of propylene glycol effects (p-value> 0.05) the penetration and no effect (p-value> 0.05) the pH test. Increasing the concentration of propylene glycol causes an increase medicine that penetrate the skin.
Keywords: Ibuprofen, transdermal patch, propylene glycol

## ABSTRAK
Ibuprofen merupakan obat golongan anti inflamsi non steroid derivat asam propionat yang digunakan dalam pengobatan osteoarthritis , analgesik, antipiretik . Ibuprofen dibuat dalam transdermal patch untuk menghindari efek samping iritasi pada lambung, first  pass  effect pada  penggunaan  peroral.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  karakteristik  fisik patch, pengaruh  konsentrasi  propilen  glikol  (150  mg,  200  mg,  250  mg)  terhadap  ketebalan patch ,  ketahanan  lipat,  pH,  dan  laju penetrasi sebagai peningkat penetrasi sediaan transdermal patch ibuprofen. Sediaan patch dibuat 3 rancangan formula dengan variasi konsentrasi propilen glikol 150 mg, 200 mg, dan 250 mg. Metode yang digunakan untuk uji penetrasi yaitu sel difusi franz. Hasil karakteristik fisik yaitu bening, tidak berbau, kering, tidak retak, >300 kali lipatan, ketebalan berkisar 0,142-0,184, Konsentrasi propilen glikol berpengaruh ( p-value <0,05) terhadap laju penetrasi dan tidak berpengaruh ( p-value >0,05) terhadap uji pH. Peningkatan konsentrasi propilen glikol menyebabkan meningkatnya jumlah obat yang berpenetrasi kedalam kulit.
Kata kunci: Ibuprofen, transdermal patch, propilen glikol

## 1. Pendahuluan
Ibuprofen  merupakan  golongan  NSAID  turunan  asam propionat yang menghambat enzim siklooksigenase-1 (COX- 1)  dan  enzim  siklooksigenase-2  (COX-2)  yang  biasanya diberikan  melalui  rute  peroral  untuk  pengobatan  berbagai macam penyakit rematik [1]. Ibuprofen juga dapat digunakan untuk  nyeri ringan  sampai sedang termasuk dysmenorrhoea , analgesik pasca operasi, migrain, sakit gigi, dan demam [2]. Obat ibuprofen mempunyai efek samping yang sama dengan golongan  obat  NSAID  yakni  dapat  menyebabkan  gangguan
pada saluran pencernaan sekitar 5-15% seperti mual, muntah, erosi lambung, dan sakit kepala [3]. Untuk mengatasi masalah ini maka dibuat ibuprofen dalam bentuk sediaan topikal yaitu sediaan transdermal .  Penghantaran  obat  secara transdermal mempunyai  keuntungan  yaitu  memberikan  pelepasan  obat konstan, penghantaran obat terkontrol, menghindari first pass metabolism ,  mencegah  iritasi  pada  saluran  pencernaan,  dan cara  penggunaan  yang  mudah  [4]. Berdasarkan  kelebihan tersebut  maka  ibuprofen  dapat  diformulasikan  dalam  bentuk transdermal patch .
Patch merupakan  salah  satu  sediaan  yang  dapat menghantarkan  dosis  obat  secara  terkendali  melalui  kulit dalam  periode  waktu  tertentu.  Berdasarkan  metode formulasinya, patch dibagi  menjadi  dua  yaitu membran controlled  system dan matrix  controlled  system .  Pada penelitian  ini  digunakan matrix  controlled  system karena mempunyai  keuntungan  yaitu  dapat  menghasilkan  sediaan patch yang  tipis  dan  elegan,  sehingga  nyaman  untuk digunakan, proses pembuatan yang mudah, cepat, dan murah dibandingkan dengan membran controlled system [5]. Stratum  corneum adalah  lapisan  terluar  kulit  yang  terdiri dari  sel-sel  gepeng  yang  mati,  tidak  berinti,  dan protoplasmanya  berubah  menjadi  keratin  (zat  tanduk).  Laju penetrasi  obat  melalui stratum  corneum dapat  meningkat dengan  adanya  peningkat  penetrasi.  Salah  satu  contoh peningkat  penetrasi yaitu  propilen  glikol  yang  memiliki mekanisme  mempengaruhi  kelarutan  bahan  aktif  didalam kulit  dan  berinteraksi  dengan  lapisan stratum  corneum , sehingga dapat meningkatkan difusi obat menembus membran sel  dan  memberikan  efek  hidrasi  kulit  yaitu  melunakkan lapisan keratin pada Stratum corneum [6].
Propilen glikol dipilih karena penggunaannya lebih aman, nyaman,  tidak  toksik  dan  hanya  mengiritasi  ringan  jika dibandingkan  dengan  gliserin  [7].  Diantara  tiga  konsentrasi propilen  glikol  yang  digunakan  yaitu  10%,  20%,  dan  30% yang  memberikan  laju  penetrasi  yang  paling  baik  terhadap ibuprofen sediaan  gel adalah konsentrasi 30% [8]. Selain itu terdapat penelitian lain yang menyebutkan bahwa konsentrasi propilen glikol sebesar 18,51% sudah menunjukkan peningkat penetrasi ketoprofen sediaan transdermal patch [9].

## 2. Bahan dan Metode Penelitian

## 2.1 Bahan
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah ibuprofen  (Merck),  hidroksi  propil  metil  selulosa  (Merck), carbopol  (Merck),  etil  selulosa  (Merck),  propilen  glikol (Merck), polietilen glikol 400 (Merck), trinoalamin (Merck), kalium  klorida  (Merck),  kalium  fosfat  dibasik  (Merck), natrium fosfat dibasi (Merck), natrium klorida (Merck), asam klorida (Merck), etanol 96% dan aquadest.

## 2.3 Metode
Sediaan patch dibuat  dengan  cara  melarutkan  100  mg ibuprofen menggunakan etanol 96% dan dituangkan kedalam campuran polimer yaitu HPMC, Carbopol, dan EC kemudian diaduk  hingga  larut.  Larutan  obat  dan  polimer  yang  sudah tercampur  di  tambahkan  bahan  tambahan  lainnya  yaitu
propilen  glikol,  PEG-400,  TEA  diaduk  hingga  homogen. Setelah  semua  bahan  sudah  tercampur  lalu  dituangkan kedalam cetakan. Kemudian dikeringkan menggunakan oven pada  suhu  50°C  selama  20  jam.  Rancangan  formula patch dapat dilihat pada Tabel 1.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1 Pengamatan organoleptik
Hasil pengujian organoleptik patch dari ke-empat formula menunjukkan  bahwa  sediaan transdermal  patch berbentuk lingkaran  sesuai  dengan  cetakan  yang  digunakan  dengan diameter permukaan sebesar 4,9 cm tidak menimbulkan bau, dan  berwarna  bening.  Sediaan transdermal  patch yang dihasilkan  juga  mempunyai  kondisi  permukaan  yang  kering dan  tidak  retak.  Kondisi  ini  menunjukkan  bahwa  proses pengeringan  pada  suhu  50 0 C  selama  20  jam  merupakan kondisi  yang  optimum  dalam  segi  pembuatan  sediaan transdermal  patch ibuprofen.  Sediaan patch yang  diperoleh dapat dilihat pada Gambar 1.

## 3.2 Uji ketebalan
Hasil uji ketebalan dalam satu patch menunjukkan bahwa rata-rata  ketebalan  formula  1  sebesar  0,142  ±  0,008  mm, formula 2 memiliki rata-rata ketebalan sebesar 0,154 ± 0,005 mm,  formula  3  memiliki  rata-rata  ketebalan  sebesar  0,17  ± 0,01 mm dan formula 4 memiliki rata-rata ketebalan sebesar 0,184  ±  0,005  mm.  Hasil  pengujian  tersebut  menunjukkan bahwa  bahan-bahan  pada  proses  pembuatan patch telah tersebar  secara  merata  pada  sediaan patch dimana  nilai ketebalan patch di  berbagai  titik  memiliki  perbedaan  yang tidak `terlalu jauh. Hal ini dapat dilihat kecil nya nilai SD yang diperoleh dari masing-masing formula menunjukkan ketebalan  antar  permukaan  dari  masing-masing patch seragam. Hasil uji ketebalan sediaan patch dapat dilihat pada Tabel 2.

## 3.3 Uji ketahanan lipat
Uji  ketahanan  lipat  dilakukan  secara  manual  dengan  cara melipat patch pada  dua  sisi  berulang  kali  sampai  rusak  atau dilipat hingga 300 kali. Hasil dari uji ketahanan lipat dari ke- empat  formula  yaitu  lebih  dari  300  kali  lipatan  dan  dapat dikatakan  baik.  Hal  ini  dikarenakan patch masih  dalam keadaan  baik,  tidak  rusak,  tidak  retak  ketika  dilakukan pengujian hingga nilai lebih dari 300 kali. Hasil uji ketahanan lipat dapat dilihat pada Tabel 3.

## Tabel 1
Rancangan formula patch ibuprofen Bahan Formula (mg) Formula 1 Formula 2 Formula 3 Formula 4 Ibuprofen 100 100 100 100 HPMC 10 10 10 10 Carbopol 10 10 10 10 Etil Selulosa 150 150 150 150 Propilen Glikol 0 150 200 250 PEG 400 65 65 65 65 TEA 15 15 15 15 Jumlah 350 500 550 600
Gambar 1 . Formula 1 (a); Formula 2 (b); Formula 3 (c); Formula 4 (d). Sediaan transdermal patch berwarna putih, kering dan tidak retak.

## Tabel 2
Hasil uji ketebalan patch
Titik Ketebalan patch (mm) Formula 1 Formula 2 Formula 3 Formula 4 1 0,15 0,16 0,18 0,19 2 0,15 0,16 0,18 0,19 3 0,13 0,15 0,17 0,18 4 0,14 0,15 0,16 0,18 5 0,14 0,15 0,16 0,18 Rata-rata±SD 0,142 ± 0,008 0,154 ± 0,005 0,17 ± 0,01 0,184 ± 0,005

## 3.4 Uji pH
Data  hasil  pengujian  pH  menunjukkan  bahwa  pH  dari masing-masing  formula  memenuhi  kriteria  pH  sediaan  yang dapat  di  toleransi  dan  tidak  mengiritasi  kulit  yaitu  4,5-6,5. Hasil  uji  pH  untuk  sediaan transdermal  patch ibuprofen menunjukkan  penurunan  pH  dari  F1>F2>F3>F4,  hal  ini dikarenakan  variasi  konsentrasi  propilen  glikol,  diketahui propilen  glikol  mempunyai  pH  5,6  [10].  Hasil  uji  pH  dapat dilihat pada Tabel 4.

## 3.5 Hasil uji penetrasi
Pengujian  penetrasi  dilakukan  dengan  menggunakan  alat sel difusi franz. Setelah dilakukan uji penetrasi selama 8 jam dapat  terlihat  bahwa  kadar  kumulatif  ibuprofen  semakin
meningkat  seiring  dengan  bertambahnya  waktu  penetrasi. Selain  itu  dari  kurva  penetrasi  ke-empat  formula  sediaaan patch ibuprofen juga dapat dilihat bahwa sampai menit ke-480 masing-masing  formula belum  menunjukkan  keadaan jenuh. Hasil pengujian penetrasi secara statistik menunjukkan bahwa formula  optimum  dari  ke-empat  formula  tersebut  yaitu formula 3, karena formula 1 ke formula 3, dan formula 2 ke formula 3 berbeda signifikan, sedangkan formula 4 ke formula 3  tidak  berbeda  signifikan.  Artinya  apabila  formula  yang optimum  merupakan  formula  3  dengan  jumlah  konsentrasi propilen glikol 200 mg maka dengan penambahan konsentrasi 250  mg  atau  formula  4  tidak  memiliki  banyak  perbedaan dengan formula 3. Hasil pengujian kadar kumulatif penetrasi ibuprofen dalam sediaan transdermal patch dapat dilihat pada tabel  5  dan  profil  penetrasi  ibuprofen  dapat  dilihat  pada Gambar 2.
Gambar 2 . Profil penetrasi patch ibuprofen dari ke-empat formula

## Tabel 3
Hasil uji ketahanan lipat patch Replikasi Ketahanan lipat patch Formula 1 Formula 2 Formula 3 Formula 4 1 ˃300 kali ˃300 kali ˃300 kali ˃300 kali 2 ˃300 kali ˃300 kali ˃300 kali ˃300 kali 3 ˃300 kali ˃300 kali ˃300 kali ˃300 kali Tabel 4 Hasil pengujian pH Patch Replikasi pH permukaan Formula 1 Formula 2 Formula 3 Formula 4 1 5,5 5,5 4,6 4,9 2 5,9 5,3 5,0 4,6 3 4,8 4,7 5,0 4,8 Rata-rata±SD 5,4± 0,556 5,166± 0,416 4,866± 0,230 4,766± 0,152

## Tabel 5
Hasil pengujian penetrasi patch ibuprofen Menit Formula 1 Formula 2 Formula 3 Formula 4 0 0 0 0 0 15 24.10333 24.06933 76.997 28.84333 30 48.78233 47.57967 153.3307 62.67467 45 74.79667 76.05 217.49 113.538 60 102.0843 107.9033 300.089 168.7467 90 131.4957 137.0137 422.3703 240.0437 120 175.4143 169.6043 561.3543 337.5457 180 221.9897 202.471 699.682 451.4097 240 271.311 277.8303 837.3143 633.1917 300 325.8917 358.335 975.466 847.062 360 400.901 455.4753 1117.487 1096.191 420 536.464 562.211 1256.049 1388.051 480 717.0503 710.4167 1392.45 1732.081
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 F1 F2 F3 F4 waktu (menit) k ad ar k u m u latif µg /cm ²

## 4. Kesimpulan
Karakteristik  fisik  organoleptis  dari  ke-empat  formula diperoleh  hasil  yang  sama  yaitu  tidak  berbau,  berwarna bening,  kondisi  permukaan  kering  dan  tidak  retak,  dengan ketahanan lipat  yang diperoleh  yaitu >300 kali lipatan,  hasil ketebalan  yang  diperoleh  berkisar  antara  0,142  -  0,184,  dan pH sediaan transdermal patch ibuprofen berkisar antara 4,7- 5,4  telah  memenuhi  persyaratan  pH  yang  dapat  ditoleransi yaitu 4,5-6,5.
Variasi  konsentrasi  propilen  glikol  150  mg,  200  mg,  dan 250  mg    memberikan  pengaruh  terhadap  laju  penetrasi  dari sediaan transdermal  patch ibuprofen.  Peningkatan konsentrasi  propilen  glikol  menyebabkan  meningkatnya jumlah  obat  yang  berpenetrasi  ke  dalam  kulit.  Hal  ini ditunjukkan  dengan  hasil  penetrasi  dimana  laju  penetrasi formula 4 > formula 3 > formula 2 > formula 1.

## References
[1] Katzung, B.G. 2003. Drugs Used in Disorders of Coagulation, in:  Basic  &  Clinical  Pharmacology.  Mcgraw-Hill.  9th Ed.P.775-776.
[2] BNF. 2009. Bnf Children: The Essential Resource For Clinical Use Of Medicines In Children, Bmj Group, Germany.
[3] Waranugraha,  Y.,  Putra,  B.P.  dan  Suryana,  B.P.  Hubungan Pola Penggunaan OAINS dengan Gejala Klinis Gastropati pada Pasien  Reumatik  Relationship  of  NSAID  Utilization  Pattern
With  Gastropathy  Symptoms  in  Rheumatic  Patient.  Jurnal Kedokteran Brawijaya, 2010; 26 (2).
[4] Madhulatha, A. dan Naga, T.R. Formulation And Evaluation of Ibuprofen  Transdermal  Patches.  International  Journal  Of Research In Pharmaceutical And Biomedical Sciences, 2013; 4 (1).
[5] Gungor,  S.,  Erdal,  M.  E.  dan  Ozsoy,  Y.  2012.  Plasticizer  in Transdermal  Drug  Delivery  System.  Recent  Advances  in Plasticizer. Beyazit-Istanbul: Turki
[6] Williams, A.C. dan Barry, B.W. 2004. Penetration Enhancers. Advanced Drug Delivery Reviews. 5 (6): 603-618.
[7] Rowe, R. C., Sheskey, P,.J. dan Quinn, M,E. 2009. Handbook of  Pharmaceutical    Excipients  Sixth  Edition.  Pharmaceutical Press: London.
[8] Mehsen,  M.B.  Effect  Of  Propylene  Glycol,  Poly  Ethylene Glycol  400  And  Ph  On  The  Release  And  Diffusion  Of Ibuprofen From Different Topical Bases. AJPS, 2011; 9 No.1.
[9] Zakinah,  H.R.  2016.  Pengaruh  Propilen  Glikol  dalam  Patch Dispersi  Padat  Ketoprofen  Terhadap  Karakteristik  Fisika Kimia  da  Laju  Penetrasinya.  [Skripsi].  Jember.  Fakultas Farmasi Universitas Jember.
[10] Gaikwad,  A.K.  Transdermal  Drug  Delivery  System: Formulation Aspect and Evaluation. Comprehensive Journal of Pharmaceutical Science, 2013; 1 (1).
[11] Wulandari,  S.A.R.  2017.  Formulasi  dan  Uji  Aktivitas Antibakteri  Stapylococcus  Epidemidis  Sediaan  Mikroemulsi Ekstrak Daun Kersen (Muntingia Calabura Linn.) dengan Fase Minyak  Isopropil  Mirystate  [Skripsi].  Malang:  Fakultas Kedokteran Dan Ilmu Kesehatan Universitas UIN Malang.