Jurnal Pharmascience, Vol 2, No. 2, Oktober 2015, hal: 80 - 87 ISSN-Print. 2355 – 5386 ISSN-Online. 2460-9560 http://jps.ppjpu.unlam.ac.id/
Research Article

## Formulasi Solid Lipid Nanoparticle Ceramide
Garnadi Jafar, Sasanti Tarini Darijanto, Rachmat Mauludin Sekolah Tinggi Farmasi Bandung, Institut Teknologi Bandung Email : zhaaf_stfb@yahoo.co.id

## ABSTRAK
Ceramide  merupakan  senyawa  golongan  Phytosphingosine  yang  secara  alami terdapat didalam kulit disekitar stratum korneum yang memiliki efek sebagai menjaga kelembaban kulit. Ceramide yang terdapat dikulit secara alami akan berkurang seiring dengan penuaan dan faktor lainnya yang mengakibatkan kulit menjadi kering. Untuk mengatasi masalah ini maka pada penelitian ini dilakukan pengembangan formula solid lipid  nanoparticle (SLN)  ceramide  sintetik  yang  diinkorporasikan  kedalam  sediaan  gel agar  membentuk  sistem  oklusif  pada  kulit  untuk  membantu  dalam  mengatasi  TEWL ( Transepidermal  Water  Loss ).  Pembuatan  SLN  yang  digunakan  yaitu  ultraturax  dan ultrasonik probe dengan  pemilihan  3  jenis  lipid  padat  (asam  stearat,  gliserol monostearat  dan  apifil)  serta  2  jenis  surfaktan  (tego  care  dan  planta  care). Karakterisasi  SLN  meliputi  analisis  ukuran  partikel,  indeks  polidispersitas,  zeta potensial,  morfologi  (TEM)  dan  stabilitas  fisik.  SLN  ceramide  yang  stabil  terbentuk dengan kapasitas pemuatan ceramide 4 %  dengan kapasitas apifil 4 % dan planta care 1  %  memiliki  diameter  globul  113.5  ±  3.60  nm  dan  indeks  polidisperitas  0.263  ±  0.01. Selama penyimpanan 2 bulan kandungan ceramide relative stabil dengan nilai 92.26 %. Kata Kunci : ceramide, SLN, kelembaban.

## ABSTRACT
Ceramide  is  a  substance  from  Phytosphingosine  group  that  naturally  occured around  stratum  corneum  region  within  our  skin,  possessing  skin  moisturizing  activity. Along with aging process, ceramide will progressively reduce in number, bringing dryness to  the  skin.  In  this  research,  solid  lipid  nanoparticle  (SLN)  formulation  containing
synthetic ceramide was developed and later incorporated into gel and cream dosage forms that  formed  occlussive  system  on  skin  surface  to  reduce  Transepidermal  Water  Loss (TEWL).  SLN  manufactured  by  ultrathurax  and  probe  ultrasonic  using  3  types  of  solid lipids  (stearic  acid,  glycerol  monostearate,  and  apiphyl)  and  2  types  of  surfactants  (tego care and planta care). SLN characterisation including particle size analysis, polydispersity index,  zeta  potensial  determination,  morphology  (TEM),  and  physical  stability.  Ceramide SLN  then  incorporated  into  gel  or  cream  dosage  form.  Physical  stability  conducted  were organoleptic,  pH,  and  viscosity  tests  in  room  temperature  storage  and also  in  accelerated stability  test  condition.  Cream  dosage  forms  before  and  after  stability  test  (freeze-thaw instability  test)  were  compared,  showing  viscosity  reduction  after  5 cycles.  Moisturity  test was later conducted using CM 825 corneometer. Stable ceramide SLN was formed with 4 %  ceramide  loading  capacity  using  4  %  apiphyl  and  1  %  planta  care,  having  globules diameter  of  113.5  ±  3.60  nm  and  polydispersity  index  of  0.263  ±  0.01.  During  2  months storage, ceramide was relatively stable with concentration of 92.26 %.
Keywords : ceramide, SLN, gel, cream, moisturity

## I. LATAR BELAKANG
Kulit  kering  merupakan  tanda terjadi  penurunan  kemampuan  epidermis dalam mengikat air atau terjadi peningkatan pengeluaran air transepidermal. Salah satunya dikarenakan berkurangnya  Seramide  (suatu  molekul penahan  air  pada  ruang  ekstraseluler  di stratum  korneum  dan  ikatan  seramide dengan  suatu  protein  matriks  struktural yang  membentuk  fungsi  pertahanan).  Hal tersebut    menyebabkan  fungsi  sawar  kulit terganggu yang berakibat pada peningkatan  kehilangan  cairan  melalui kulit,  sehingga  kulit  menjadi  lebih  kering dan  sensitif    terhadap  berbagai  pengaruh fisik  dan  kimiawi . (Leung  et  al.,  2004, Leung dan Soter, 2001).
Seramide  merupakan  komponen lipid epidermal yang secara alami terdapat didalam  kulit  disekitar  stratum  korneum yang  memiliki  efek  sebagai  menjaga kelembaban  kulit  dengan  cara  mengikat, menyeimbangkan dan memiliki kemampuan  untuk  menahan  air  dikulit (Wollenweber dkk, 2006; Philip W. Wertz 2000;).  Seramide  yang  terdapat  dikulit secara  alami  akan  berkurang  seiring dengan  penuan  dan  faktor  lainnya  yang berdampak  terhadap  kulit  menjadi  kering. Pemberian asupan seramide dapat mengatasi kekeringan kulit melalui perbaikan  fungsi  sawar  kulit  (Philip  W. Wertz dkk 2000). Salah satu pilihan terapi yang bisa dipilih adalah memberikan suatu terapi  rute  topikal  dengan  fungsi  primer
mencegah  atau  memperbaiki  kulit  kering yang  bersifat  melembabkan.  K.  Lintner dkk  telah  melakukan  penelitian  bahwa penggunaan  seramide    sintetik  dalam bentuk krim selama 3 minggu memberikan efek  melembabkan  dan  dapat  mengatasi TEWL pada kulit.
Dalam  2  dekade  terakhir  ini  solid lipid  nanoparticle  (SLN)  telah  menjadi perhatian  para  peneliti    dengan  sejumlah senyawa  aktif  untuk  aplikasi  kulit, menggunakan  bahan  aktif  baik  kosmetik dan  farmasi  karena  bermacam  keuntungan dibandingkan dengan
formulasi
konvensional.
SLN ( solid lipid nanoparticle ) memiliki
banyak
keuntungan  seperti  biokompabilitas  yang baik,  toksisitas  rendah,  stabilitas  fisik sistem  yang  baik  dan  inkorporasi  obat hidrofilik  dan  lipofilik  (Ekambaram  dkk., 2012). Diharapkan seramide yang dibentuk SLN  memiliki  bentuk  ukuran  kecil,  luas area  permukaan  besar,    memberikan  efek oklusif , loading obat tinggi, interaksi fase di  antarmuka  serta  potensinya  untuk meningkatkan  kinerja  farmasetik dari  sifat padatnya  (Wissing  et  al.,  2001;Muller  et al, 2002).
Sistem  penghantaran  obat  melalui rute  topikal  merupakan  pilihan  dari penggunaan  obat  yang  bersifat  lokal  dan mengasilkan  efek  lebih  cepat  karena pengaplikasiannya  langsung  pada  sasaran.
Pada penelitian ini dilakukan pengembangan  salah  satunya  formulasi sediaan  gel  yang  mengandung  SLN Seramide  untuk  penggunaan  topikal. Kelarutan  seramide  yang  sangat  rendah didalam  air  atau  bersifat  hidrofobik, memiliki  kelarutan  dalam  etanol,  metanol, DMSO  dan  lipid,  jika  harus  dilarutkan dalam  pelarut  organik  untuk  rute  topikal akan  berpotensi  menyebabkaan  iritasi. Diharapkan  seramide  yang  dibentuk  SLN yang  diinkorporasikan  kedalam  gel  dapat terdispersi,  bersifat  stabil  dan  memiliki aktivitas pengikatan air  yang  baik.

## II. METODE
Pembuatan nanopartikel lipid dilakukan dengan mencampurkan seramide  yang  terlebih  dahulu  dilarutkan dalam  lipid  padat yang sudah dilelehkan, kemudian  surfaktan  yang  telah  dilarutkan dalam air dipanaskan hingga suhu keduanya  sama,  kemudian  dicampurkan secara perlahan. Pencampuran fase minyak dan fase air dilakukan dengan pengadukkan  ringan  terlebih  dahulu  dan untuk  menghasilkan  tingkat  kehomogenan yang baik, kemudian dilakukan pengadukkan  kembali  dengan  ultraturax dan dilanjutkan dengan ultrasonikasi.
Uji stabilitas fisik dilakukan terhadap  nanopartikel  lipid  seramide. Evaluasi  fisik  yang  dilakukan  adalah
ukuran  partikel  atau  globul,  distribusi ukuran nanopartikel lipid seramide menggunakan particle analyzer.
Karakterisasi  dari  SLN  meliputi  evaluasi TEM  dan  kadar. Efisiensi  pemuatan/ penjeratan dalam SLN ditetapkan berdasarkan  perbedaan  antara  jumlah Seramide  dalam  SLN  dengan  jumlah seramide  terjerat  dengan  menggunakan sentrifuga kecepatan tinggi.
Penetapan  kadar  seramide  dalam SLN  menggunakan spektrofotometer pada
panjang  gelombang  205  nm.  Untuk melepaskan  seramide  yang  terjerat  dalam lipid  maka  dilakukan  sentrifugasi  dengan kecepatan  13  ribu  rpm  selama  90  menit, kemudian  diambil  supernatannya  yang dilanjutkan  dengan  penambahan  pelarut metanol dan dilakukan centrifugasi kembali  untuk  memastikan  berpisahnya seramide  pada  lipid  dan  larut  dalam metanol,  kemudian  diukur  menggunakan spektrofotometri.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Formulasi Solid Lipid Nanoparticle Seramide

## Tabel 1.  Hasil Pemilihan Jenis Lipid dan Surfaktan
Formula Lipid Konsentrasi (%) Surfaktan Konsentrasi (%) aquades Ukuran Partikel (nm) PI 1 GMS 8 Tego Care 1 100% - - 6 1 - - 4 1 221.9 0.337 2 GMS 8 Planta Care 1 100% - - 6 1 - - 4 1 171.8 0.251 3 As Stearat 8 Tego Care 1 100% - - 6 1 - - 4 1 337.2 0.453 4 As Stearat 8 Planta Care 1 100% - - 6 1 - - 4 1 313.6 0.324 5 Apifil 8 Tego Care 1 100% - - 6 1 - - 4 1 129.9 0.299 6 Apifil 8 Planta Care 1 100% - - 6 1 - - 4 1 113.5 0.263
Hasil  pengujian  menunjukkan  bahwa  penggunaan  kombinasi  Apifil  dan  Plantacare perbandingan 1 : 4 menunjukkan ukuran partikel yang paling kecil.
Efesiensi    Penjeratan    Seramide  dalam SLN. Efesiensi pemuatan Seramide dalam sistem  SLN    dengan  memvariasikan penambahan  seramide 0,5 % ;1 %; 2 %; 4 %;  6  %  dan    8  %  kedalam  4  %  apifil. Dapat  diprediksikan  bahwa  konsentrasi lipid  yang  digunakan  akan  berpengaruh terhadap efesiensi pemuatan senyawa obat.
Semakin  rendah  konsentrasi  lipid  yang digunakan maka kemampuan untuk pemuatan  seramide  pun  akan  lebih  kecil dan kemungkinan terjadi kompetisi
masuknya  seramide  kedalam  minyak sehingga terjadi penolakan
atau
dikeluarkan secara paksa dan mengakibatkan  seramide  yang  berada diluar globul minyaknya.
Gambar 1 Grafik  persen  penjeratan Seramide dalam 4 %  lipid
Dari peristiwa tersebut akan menyebabkan penurunan  efesiensi  pemuatan  dari  sistem SLN.  Selain  itu  semakin  banyak  jumlah seramide  yang  diinkorporasikan  kedalam fase  minyak  maka  konsentrasi  yang terjerat  akan  semakin  sedikit.  Hal  ini
berarti  terdapat  batasan  jumlah  seramide yang  dapat  diinkorporasikan  ke  dalam sisten SLN.
Berdasarkan  Tabel  1  maka    dengan konsentrasi 4 % seramide  dalam 4 % lipid apifil    yang  akan  digunakan  untuk penelitian selanjutnya.
Tabel 2 . Formula SLN Seramide
Komponen Konesntrasi Seramide 4% Apifil 4% Plantacare 1% Aquades add 100 B. Evaluasi dan Karakterisasi
Nanopartikel lipid Seramide
Tampilan  fisik  SLN  Seramide. Formula SLN hanya menggunakan satu konsentrasi zat  aktif  dengan  komposisi  seramide; Apifil;  Plantacare  dengan  perbandingan (1:4:1)  b/v  secara  visual  terlihat  seperti susu, hal ini diakibatkan oleh tercampurnya  fase  minyak  dan  fase  air yang  dicampurkan  pada  titik  gelasinya dengan  ukuran  yang  kecil  (nm).  Selama penyimpanan  pada  suhu  kamar  selama  14 hari tidak mengalami perubahan, menunjukkan  kerja  dari  surfaktan  sebagai penstabil fisik.
Morfologi    SLN. Hasil  analisis  TEM menunjukkan  bahwa  globul  nanopartikel padat Seramide memiliki ukuran  dibawah 200 nm dengan bentuk sferis. Pada gambar
0 20 40 60 80 100 120 0 5 10 Per sen Te rjer at Konsentrasi  ceramide (b/v) SLN Ceramide
0 20 40 60 80 100 120 0 10 20 30 40 50 60 K ad ar % Hari ke- SLN…
juga  terlihat    bahwa  globul  dalam  sediaan nanopartikel padat yang dibuat terdistribusi merata, selain itu juga terlihat pada gambar ukuran globul pada nanopartikel padat terlihat cukup seragam, sesuai dengan hasil nilai indeks polidispersitas  nanopartikel  padat  yang rendah.
Gambar 2   Morfologi  globul  nanopartikel padat Seramide hasil TEM Pembesaran 80.000 x

## C. Uji Stabilitas SLN Seramide
Uji  Sentrifugasi. Hasil  uji  sentrifugasi menunjukkan  tidak  terjadi  pemisahan antara  fase  air  dan  fase  minyak  pada sistem  SLN.  Sentrifugasi  dilakukan  pada kecepatan  13.000  rpm  selama  30  menit, hal  ini  menunjukkan  bahwa  kestabilan fisik pada sistem SLN sangat baik.
Uji Stabilitas Penyimpanan. Uji stabilitas  selama  penyimpanan  dilakukan pada  suhu  ruang  selama  56  hari.  Uji stabilitas meliputi ukuran globul,
polidispersi  indeks.  SLN  Seramide  relatif stabil  tidak  terjadi  pembesaran  yang signifikan  terhadap  ukuran  partikel,  masih berada  disekitar  200  nm.  Berarti  selama
proses  penyimpanan  pada  suhu  kamar tidak  terjadi  aglomerasi  antar  globul  pada sistem SLN, konsentrasi surfaktan plantacare  yang  digunakan  dalam  system SLN  ini  yaitu  1%  hal  ini  menunjukkan sudah mampu menstabilkan selama proses penyimpanan  (Pardeike,  Hommos  & Muller,  2009).  Pada  karakterisasi  sistem SLN  memiliki  nilai  indeks  polidispersi yang  rendah  dengan  nilai  kurang  dari  0,5. Kadar  seramide  dalam  sistem  SLN menunnjukkan relative stabil pada penyimpanan  pada  suhu  ruang  selama  2 bulan, walupun ada penurunan tetapi tidak signifikan  selama  penyimpanan  2  bulan dengan  kandungan  Seramide  92,26  %  dan ukuran partikel dibawah 200 nm.
Gambar 3 Kadar Seramid selama penyimpanan

## V. KESIMPULAN
SLN ceramide yang stabil terbentuk  dengan  kapasitas  pemuatan ceramide 4 %  dengan kapasitas apifil 4 %
dan  planta  care  1  %  memiliki  diameter globul  113.5  ±  3.60  nm  dan  indeks polidisperitas  0.263  ±  0.01.  Selama penyimpanan 2 bulan kandungan ceramide relative stabil dengan nilai 92.26 %.

## Daftar Pustaka
Antonio  J.Almeida,  Eliana  Souto.  2007. Solid  Lipid  Nanoparticles  as  a  Drug Delevery  System  For  Peptides  and Protein, ADDR 59 , 478-490
Baumann L. 2008. Cosmetic in dermatology Dalam: WolfF K,
Goldsmith  LA,  Katz  SI,  Gilchrest  BA, Paller  AS,  LefFel  DJ,. Fitzpatrick's dermatology in general  medicine . Edisi ke-7.  New  York:  Mc  Graw-HHl Incorporation. p. 2357-61.
Benjamin J.Pettus.,Alicia Bielawska., Bart-Jan  Kroesen.,Peter  D.R  Moeller., Zdzislaw  M.Szilk.,  Yusuf  A.  Hannun.,
Mark  Busman.  2003.  Observation  of Different Seramide Species From Crude Cellular Extracts by Normal. PhaseHigh- Performance Liquid Chromatography Copled to Atmespheric Pressure Chemical Ionization  Mass  Spectrometri  “  Rapid
Common. Mass  Speectrum 17,  1203-
1211
Bieber    T.  2008.  Mechanism  of  atopic dermatitis.  N  Engl Joernal  Med .
358 :1483- 94.
Catherine  Charosset.,  Assma  Ahmed  El- Harati., Hatem Fessi. 2006. A Membrane Contractor for the Preparation of Solid Lipid Nanoparticles, Desalination 200 ,  570- 571
Gislaine  Ricci  Leonardi.,Lorena  rigo Gapar.,  Patricia  Maia  Campos.  2002. Application  of  a  Non-Invasive  method to  Study  The  Moisturizing  Effect  of
Formulation ContainingVitamin E or A or Seramide on Human Skin. J.Cosmet , 53 , 263-268
Goldstein.  2003.  Seramides  and  the stratum  corneum:  structure,  function, and  new  methodes  to  promote  repair . Int J Dermatol 42 :256-9.
Hori  Mio., Seishi kishimoto., Yu Tezuka., Hideo  Nishigori.,  Keitaro  Nomoro., Umenoi  Hamada.,  Yoshikazu  Yonei. 2010. Double-Blind Study on Effects of Glucosyl  Seramide  in  Beet  Extract  on Skin Elasticity and Fibronectin Production in Human
Dermal
Fibroblasts, 129-142
Jacob  Mutanu.,  Lars,  Hellgren.,Julie K.Hogh.,Tue  Drachmann.,Gregor  B.E Jemec.,  Tove  Agner.  2010.  Seramides an  Barrier  Fungtion  in  Healthy  Skin,
Journal Compilation 210 ActaDermato- Verereologic Vol 90 , 350-353
Jacob  Mutanu  Jungersted.,Julie  K.Hogh.,
Lars.I.Heligren., Gregor BE.Jemec.,Tove  Agner.  2011. Effect  of Topical  Corticosteroid  and  Tacrolimus on  Seramide  and  irritancy  to  sodium Lauryl Sulphat in Healty Skin , 290-294.
Joke  A.  Bouwstra.,P.Loan  Honeywell- Nguyen.,  Gerts.Gooris.,  Maria  Ponec. 2003. Structure of the Skin Barrier and its odulation by Resicular Formulation , 1-36
K.Lintner.,P.Mondon.,F.Girard.,C.Gibaud.
1997. The Effect of Synthetic Seramide-2  on  Transepidermal  Water Loss  After  Stripping  or  Sodium  Lauryl Sulphate  Treatment  an  in  vivo  Study  , International  Journal  of  Cosmetic science , 15-25
Leung,  D.  Y.  M.,  Eichenfield,  L.  F.  &
Boginiewicz. 2008. M. Atopic
Dermatitis.  IN  WOLFF,  K.  et  al  (Eds.) Fitzpatrick's  Dermatology  in  General Medicine. 7 th ed. New York: McGraw- Hill Book
Mariella  Bleve.,Franca  Paranetto.,Paola Perugini. 2011. Solid Lipid Nanoparticles ; Technologycal Development  an  in  vivo  Techniques  to Evaluate their Interaction with Skin. Melike Uner.,Gulgun Yener. 2007. Importence of solid Lipid nanoparticles (SLN)  in  various  administration  routs and  future  perspectives, International Journal  of  Nanomedicine ,  review  289- 300 Monika Schafer-Korting., Wolfgang Mehnert., Haans-Christian Korting.
2007. Lipid Nanoparticles for improved ztopical  application  of  Drugs  for  Skin Diseases , 427-443
Muller  Rainer  H.,  Dorte  Ruhl.,Stephan
A.Runge.  1996.  Biodegradation  of
Solid Lipid Nanoparticles as a Fungtion
of Lipase Incubation Time, international  Joeurnal  Pharmaceutic,
115-121
Muller  Rainer  H.,  Karsten  Mader.,Sven Gohla. 2000. Solid Lipid Nanoparticles (SLN)  for  controlled  Drug  Delevery-  a review of the state of the art , 161-177
Muller  Rainer  H.,M.Radtke.,S.A.Wissing. 2002. Solid  Lipid  Nanoparticles  and
Nano  Structured  Lipid  Carriers  in Cosmetic and Dermatology Preparation , 8131-8155 Perdeike  Jana.,Kay  Schwabe.,Rainer  H Muller. 2010. Influence of Nanostructured Lipid carriers (NLC) on the Physical Properties of the Cutanova Nanorepair Q10 cream and the In Vivo Skin  Hydration  Effect, international journal of Pharmaceutic .
P.Ekambaram.,A.Abdul Hasan Sathali.,K.Priyangka.  2011. Solid  Lipid
Nanoparticles:  A.  Rivew  “Scientific Reviews  &  Chemical  Comunication , 80-102
Rowe,R.C.,  Sheskey,  P.J.,dan  Quin,  M.E.
2009. Hanbook  of  Pharmaceutical
Exipients  6 th Edition ,  Pharmaceutical
Press and American Pharmacist association, London
Sandra  N.Pinto.,Liana  C.  Silvia.,Anthony
H.Futerman.,  Manuel  Prieto.  2011. Effect  of  Seramide  Structure  on
Membrane Biophysical Properties ; The
Roleofacyl chain Length an
Unsaturation , 2753-2780 Schubert.,  C.C.  Muller-Goymann.  2005.
:Characterisation  of  Surface-  Modified Solid Lipid Nanoparticles (SLN), Influnce  of  Lecithin  and  Nonionic
Emulsifier, European Journal Of Pharmaceutics  and  Biopharmaceutic , 77-86
S.Mukherjee.,S.Ray.,R  S  Thakur.  2010. Solid  Lipid  Nanoparticles;  A  Modern Formulation Approch in Drug Delevery System.
Souto.,S.A  Wissing.,  C.M  Barbosa.,  R.H Muller.  2004.  Evaluation  of  the Physical  Stability  of  SLN  an  NLC before  and  after  Incorporation  inti Hydrogrl Formulation, EJPB 58 , 83-90
Sunil  Kamba.,Suman  Bala.,Anroop  B Nair.  2010.  Solid  Lipid  Nanoparticles  ; An  Efective  Based  Technology  For Poorly Water Soluble Drug.
Tae  Hwa  Jeong.,  Seong-Geun  oh.  2007. Influence  of  the  Seramide  (III)  and Cholesterol  on  the  Structure  of  a  Non- Hydrous  Phosphoipid-based  Lamellar Liquid Crystaal : Structural and thermal Transition Behaviors, 1021-1030
Takahiro Oda., Hedeki Tachimoto.,Mikiya Kisnu.,  Takayuki  Kaga.,  Masamitsu Ichihashi. 2010. Effect of Oral Intake of
Seramide-contsining Acetic Acid
Bacteria  on  Skin  barrier  Fungtion ,50- 54