Formulasi dan Karakterisasi Nano-Emulsi Vitamin E dalam Basis Hidrogel serta Uji Pelepasannya secara In-Vitro

DZUKHARIAN MUNANDAR, Prof. Dr. apt. Akhmad Kharis Nugroho, M.Si; Dr. rer. nat. Ronny Martien, M.Si

2021 | Tesis | MAGISTER ILMU FARMASI

Vitamin E merupakan antioksidan potensial yang dibutuhkan pada kulit. Lipofilisitas dari vitamin E serta kemampuan permeasi yang rendah ketika diformulasikan dalam bentuk gel konvensional memberikan daya antioksidan yang lemah ketika digunakan secara topikal. Penelitian ini bertujuan untuk memformulasikan dan mengkarakterisasi vitamin E asetat berbasis nano-emulsi yang terinkorporasi ke dalam basis hidrogel (nanoemulgel) serta melakukan kajian pelepasannya secara in-vitro. Pemilihan komponen nano-emulsi melalui mekanisme dari self-emulsifying yaitu komponen minyak, surfaktan, dan ko-surfaktan didasarkan pada loading vitamin E asetat pada masing-masing komponen. Masing-masing komponen minyak, surfaktan, dan ko-surfaktan terpilih kemudian dikembangkan menjadi formula self-nano emulsifying drug delivery system (SNEDDS) menggunakan desain D-optimal. Formula SNEDDS vitamin E asetat dioptimasi dan dikarakterisasi yaitu meliputi: waktu emulsifikasi, transmitan, ukuran dan distribusi ukuran partikel/droplet, potensial zeta serta drug loading. Formula SNEDDS vitamin E asetat hasil optimasi diinkorporasikan ke dalam basis hidrogel dan dikarakterisasi yaitu uji pelepasannya secara in-vitro dan viskositasnya sebagai sediaan nanoemulgel vitamin E asetat. Pengolahan data optimasi menggunakan perangkat lunak Design Expert versi 12. Formula optimum diverifikasi menggunakan confidence interval dan prediction interval pada perangkat lunak Design Expert versi 12 menggunakan taraf kepercayaan 95%. Hasil menunjukkan bahwa Capryol® 90, Tween 80, dan Transcutol® CG merupakan komponen terpilih dalam formula SNEDDS. Interaksi antara Tween 80 dengan Capryol® 90 mampu menurunkan kecepatan waktu emulsifikasi dan meningkatkan transmitan dari nano-emulsi. Tween 80 dan Transcutol® CG memiliki peranan dominan dalam dalam proses emulsifikasi. Formula SNEDDS optimum terdiri dari 19,60% Capryol® 90; 59,56% Tween 80, dan 20,84% Transcutol® CG dengan nano-emulsi yang memiliki ukuran partikel 37,4 ± 0,1 nm dan potensial zeta -38,6 ± 0,1 mV. Nano-emulsi diinkorporasikan ke dalam basis hidrogel membentuk nanoemulgel dengan jumlah pelepasan sebanyak 303,41 ± 27,07 µg atau sekitar 4,79 ± 0,48% dalam waktu 10 jam dengan kecepatan pelepasan obat 191,6 ± 26,8 µg/cm2 mengikuti kinetika pelepasan model Korsmeyer-Peppas.

Vitamin E is a potential antioxidant required by skin. Owing to its lipophilicity, it has low permeation when it is formulated to conventional gel formulation. Thus, a low antioxidant activity is achieved. Therefore, this study purposed to formulate and characterize nano-emulsion based vitamin E incorporated into hydrogel as well as its in-vitro release. Selection of nano-emulsion component was based on self-emulsification mechanism and loading of vitamin E acetate comprising oil, surfactant, and co-surfactant. Selected component was developed to SNEDDS formulation using D-optimal design. Vitamin E acetate SNEDDS was optimized and characterized by emulsification time, transmittance, particle size and distribution, zeta potential and drug loading. The optimized SNEDDS vitamin E acetate formula was incorporated into a hydrogel base and characterized by release test in-vitro and its viscosity as a vitamin E acetate nanoemulgel preparation. Optimization data processing using software Design Expert v12. The optimum formula is verified using confidence intervals and prediction intervals in the software Design Expert v12 using a 95% confidence level. The result showed that Capryol® 90, Tween 80, and Transcutol® CG was selected as SNEDDS component. Interaction between Tween 80 and Capryol® 90 reduced the emulsification time and enhanced the transmittance. Tween 80 and Transcutol® CG had dominant role on emulsification process. Optimized formulation comprised 19,60% Capryol® 90, 59,56% Tween 80, and 20,84% Transcutol® CG along with particle size and zeta potential of 37,4 ± 0,1 nm and 38,6 ± 0,1 mV, respectively. Nano-emulsion was incorporated into the hydrogel base to form a nanoemulgel with a release amount of 303,41 ± 27,07 µg or approximately 4,79 ± 0,48% within 10 hours with release rate of 191,6 ± 26,8 µg/cm2 followed Korsmeyer-Peppas model.

Kata Kunci : vitamin E, SNEDDS, nano-emulsi, nanoemulgel