12BAB IITINJAUAN PUSTAKA

II.1Dasar TeoriII.1.1GelMenurut Farmakope Indonesia edisi IV,gelkadang-kadang disebut jeli, merupakan sistem semipadat terdiri dari suspensi yang dibuat dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar, terpenetrasi oleh suatu cairan.Menurut Formularium Nasional,gel adalah sediaan bermassa lembek, berupa suspensi yang dibuat dari zarah kecil senyawa anorganik atau makromolekul senyawa organik, masing-masing terbungkus dan saling terserap oleh cairan.Menurut Ansel,gel didefinisikan sebagai suatu system setengah padat yang terdiri dari suatu disperse yang tersusun baik dari partikel anorganik yang terkecil atau molekul organic yang besar dan saling diresapi cairan.

II.1.2Penggolongan Gel (Disperse Sistem), (Lachman, hal 496)a. Berdasarkan sifat fasa koloid: Gel anorganik,contoh : bentonitmagma Gel organik, pembentuk gel berupa polimerb. Berdasarkan sifat pelarut:1) Hidrogel (pelarut air)Hidrogel pada umumnya terbentuk oleh molekul polimer hidrofilik yang saling sambung silang melalui ikatan kimia atau gaya kohesi seperti interaksi ionik, ikatan hidrogen atau interaksi hidrofobik. Hidrogel mempunyai biokompatibilitas yang tinggi sebab hidrogel mempunyai tegangan permukaan yang rendah dengan cairan biologi dan jaringan sehingga meminimalkan kekuatan adsorbsi protein dan adhesi sel; hidrogel menstimulasi sifathidrodinamik dari gel biological, sel dan jaringan dengan berbagai cara; hidrogel bersifat lembut/lunak, elastis sehingga meminimalkan iritasi karena friksi atau mekanik pada jaringan sekitarnya. Kekurangan hidrogel yaitu memiliki kekuatan mekanik dan kekerasan yang rendah setelah mengembang. Contoh : bentonit magma, gelatin.2) Organogel (pelarut bukan air/pelarut organik)Contoh: plastibase (suatu polietilen dengan BM rendah yang terlarut dalam minyak mineral dan didinginkan secarashock cooled), dan dispersi logam stearat dalam minyak.3) XerogelGel yang telah padat dengan konsentrasi pelarut yang rendah diketahui sebagai xerogel. Xerogel sering dihasilkan oleh evaporasi pelarut, sehingga sisa sisa kerangka gel yang tertinggal. Kondisi ini dapat dikembalikan pada keadaan semula dengan penambahan agen yang mengimbibisi, dan mengembangkan matriks gel. Contoh: gelatin kering, tragakan ribbons dan acacia tears, dan sellulosa kering dan polystyrene.c. Berdasarkan bentuk struktur gel: Kumparan acak Heliks Batang Bangunan kartud. Berdasarkan jenis fase terdispersi(FI IV, 1995; Ansel):1) Gel fase tunggal, terdiri dari makromolekul organik yang tersebar serba sama dalam suatu cairan sedemikian hinggatidak terlihat adanya ikatan antara molekul makro yang terdispersi dan cairan. Gel fase tunggal dapat dibuat dari makromolekul sintetik (misal karbomer) atau dari gom alam (misal tragakan). Molekul organik larut dalam fasa kontinu.2) Gel sistem dua fasa, terbentuk jika masa gel terdiri dari jaringan partikel kecil yangterpisah.Dalam sistem ini, jika ukuran partikel dari fase terdispersi relatif besar, masa gel kadang-kadang dinyatakan sebagai magma. Partikel anorganik tidak larut, hampir secara keseluruhan terdispersi pada fasa kontinu.Menurut Farmakope Indonesia Edisi IV penggolongan sediaan gel dibagi menjadi dua yaitu:1. Gel sistem dua faseDalam sistem dua fase, jika ukuran partikel dari fase terdispersi relatif besar , massa gel kadang-kadang dinyatakan sebagai magma misalnya magma bentonit. Baik gel maupun magma dapat berupa tiksotropik, membentuk semipadat jika dibiarkan dan menjadi cair pada pengocokan.Sediaan harus dikocok dahulu sebelum digunakan untuk menjamin homogenitas.2. Gel sistem fase tunggalGel fase tunggal terdiri dari makromolekul organik yang tersebar sama dalam suatu cairan sedemikian hingga tidak terlihat adanya ikatan antara molekul makro yang terdispersi dan cairan. Gel fase tunggal dapat dibuat dari makromolekul sintetik misalnya karboner atau dari gom alam misanya tragakan.

II.1.3Kegunaan Gel(Lachman, 1989; FI IV, 1995) Gel merupakan suatu sistem yang dapat diterima untuk pemberian oral, dalam bentuk sediaan yang tepat, atau sebagai kulit kapsul yang dibuat dari gelatin dan untuk bentuk sediaan obat long acting yang diinjeksikan secara intramuskular. Gelling agent biasa digunakan sebagai bahan pengikat pada granulasi tablet, bahan pelindung koloid pada suspensi, bahan pengental pada sediaan cairan oral, dan basis suppositoria. Untuk kosmetik, gel telah digunakan dalam berbagai produk kosmetik, termasuk pada shampo, parfum, pasta gigi, dan kulit dan sediaan perawatan rambut. Gel dapat digunakan untuk obat yang diberikan secara topikal (non streril) atau dimasukkan ke dalam lubang tubuh atau mata (gel steril).

II.1.4Sifat dan Karakteristik GelMenurut Lachman, 1994 sediaan gel memiliki sifat sebagai berikut:a. Zat pembentuk gel yang ideal untuk sediaan farmasi dan kosmetik ialah inert, aman dan tidak bereaksi dengan komponen lain.b. Pemilihan bahan pembentuk gel harus dapat memberikan bentuk padatan yang baik selama penyimpanan tapi dapat rusak segera ketika sediaan diberikan kekuatan atau daya yang disebabkan oleh pengocokan dalam botol, pemerasan tube, atau selama penggunaan topical.c. Karakteristik gel harus disesuaikan dengan tujuan penggunaan sediaan yang diharapkan.d. Penggunaan bahan pembentuk gel yang konsentrasinya sangat tinggi atau BM besar dapat menghasilkan gel yang sulit untuk dikeluarkan atau digunakan.e. Gel dapat terbentuk melalui penurunan temperatur, tapi dapat juga pembentukan gel terjadi setelah pemanasan hingga suhu tertentu. Contoh polimer seperti MC, HPMC dapat terlarut hanya pada air yang dingin yang akan membentuk larutan yang kental dan pada peningkatan suhu larutan tersebut akan membentuk gel.f. Fenomena pembentukan gel atau pemisahan fase yang disebabkan oleh pemanasan disebut thermogelation.

II.1.5Komponen Gela. Gelling Agents (Pustaka : Dysperse System, vol. II, page 499-504)Sejumlah polimer digunakan dalam pembentukan struktur berbentuk jaringan yang merupakan bagian penting dari sistem gel. Termasuk dalam kelompok ini adalah gum alam, turunan selulosa, dan karbomer. Kebanyakan dari sistem tersebut berfungsi dalam media air, selain itu ada yangmembentuk gel dalam cairan nonpolar. Beberapa partikel padat koloidal dapat berperilaku sebagai pembentuk gel karena terjadinya flokulasi partikel. Konsentrasi yang tinggi dari beberapa surfaktan nonionik dapat digunakan untuk menghasilkan gel yang jernih di dalam sistem yang mengandung sampai 15% minyak mineral.Berikut ini adalah beberapa contoh gelling agent :1) Polimer (gel organik)a) Gum alam (natural gums)Umumnya bersifat anionik (bermuatan negatif dalam larutan atau dispersi dalam air), meskipun dalam jumlah kecil ada yang bermuatan netral, seperti guar gum. Karena komponen yang membangun struktur kimianya, maka natural gum mudah terurai secara mikrobiologi dan menunjang pertumbuhan mikroba. Oleh karena itu, sistem cair yang mengandung gum harus mengandung pengawet dengan konsentrasi yang cukup. Pengawet yang bersifat kationik inkompatibel dengangum yang bersifat anionik sehingga penggunaannya harus dihindari. Beberapa contoh gum alam: Natrium alginateMerupakan polisakarida, terdiri dari berbagai proporsi asam D-mannuronik dan asam L-guluronik yang didapatkan dari rumput laut coklat dalam bentuk garam monovalen dan divalen. Natrium alginat 1,5-2% digunakan sebagai lubrikan, dan 5-10% digunakan sebagai pembawa. Garam kalsium dapat ditambahkan untuk meningkatkan viskositas dan kebanyakan formulasi mengandung gliserol sebagai pendispersi. Tersedia dalam beberapa grade sesuai dengan viskositas yang terstandardisasi yang merupakan kelebihan natrium alginat dibandingkan dengan tragakan. KaragenanHidrokoloid yang diekstrak dari beberapa alga merah yang merupakan suatu campuran tidak tetap dari natrium, kalium, amonium, kalsium, dan ester-ester magnesium sulfat dari polimer galaktosa, dan 3,6-anhidrogalaktosa. Jenis kopolimer utama ialah kappa, iota, dan lambda karagenan. Fraksi kappa dan iota membentuk gel yang reversibel terhadap pengaruh panas. Semua karagenan adalah anionik. Gel kappa yang cenderung getas, merupakan gel yang terkuat dengan keberadaan ion K. Gel iota bersifat elastis dan tetap jernih dengan keberadaan ion K. TragakanMenurut NF, didefinisikan sebagai ekstrak gum kering dariAstragalus gummiferLabillardie, atau spesies Asia dari Astragalus. Material kompleks yang sebagian besar tersusun atas asam polisakarida yang terdiri dari kalsium, magnesium, dan kalium. Sisanya adalah polisakarida netral, tragakantin. Gum ini mengembang di dalam air. Digunakan sebanyak 2-3% sebagai lubrikan, dan 5% sebagai pembawa.Tragakan kurang begitu populer karena mempunyai viskositas yang bervariasi. Viskositas akan menurun dengan cepat di luar range pH 4,5-7, rentan terhadap degradasi oleh mikroba.Formula mengandung alkohol dan/atau gliserol dan/atau volatile oil untuk mendispersikan gum dan mencegah pengentalan ketika penambahan air. PektinPolisakarida yang diekstrak dari kulit sebelah dalam buah citrus yang banyak digunakan dalam makanan. Merupakan gelling agent untuk produk yang bersifat asam dan digunakan bersama gliserol sebagai pendispersi dan humektan. Gel yang dihasilkan harus disimpan dalam wadah yang tertutup rapat karena air dapat menguap secara cepat sehingga meningkatkan kemungkinan terjadinya proses sineresis. Gel terbentuk pada pH asam dalam larutan air yang mengandung kalsium dan kemungkinan zat lain yang befungsi menghidrasi gum.b) Derivat selulosaSelulosa murni tidak larut dalam air karena sifat kristalinitas yang tinggi. Substitusi dengan gugus hidroksi menurunkan kristalinitas dengan menurunkan pengaturan rantai polimer dan ikatan hidrogen antar rantai. Derivat selulosa yang sering digunakan adalah MC, HEMC, HPMC, EHEC, HEC, dan HPC.Sifat fisik dari selulosa ditentukan oleh jenis dan gugus substitusi. HPMC merupakan derivat selulosa yang sering digunakan. Derivat selulosa rentan terhadap degradasi enzimatik sehingga harus icegah adanya kontak dengan sumber selulosa. Sterilisasi sediaan atau penambahan pengawet dapat mencegah penurunan viskositas yang diakibatkan oleh depolimerisasi oleh enzim yang dihasilkan dari mikroorganisme. Misalnya : MC, Na CMC, HEC, HPC. Sering digunakan karena menghasilkan gel yang bersifat netral, viskositas stabil, resisten terhadap pertumbuhan mikroba, gel yang jernih, dan menghasilkan film yang kuat pada kulit ketika kering. Misalnya MC, Na CMC, HPMC.c) Polimer sintetis (Karbomer = karbopol)Sebagai pengental sediaan dan produk kosmetik. Karbomer merupakan gelling agent yang kuat, membentuk gel pada konsentrasi sekitar 0,5%. Dalam media air, yang diperdagangkandalam bentuk asam bebasnya, pertama-tama dibersihkan dulu, setelah udara yang terperangkap keluar semua, gel akan terbentuk dengan cara netralisasi dengan basa yang sesuai.Dalam sistem cair, basa anorganik seperti NaOH, KOH, dan NH4OH sebaiknya ditambahkan. pH harus dinetralkan karena karakter gel yang dihasilkan dipengaruhi oleh proses netralisasi atau pH yang tinggi. Viskositas dispersi karbomer dapat menurun dengan adanya ion-ion. Merupakan gelling agent yang kuat, maka hanya diperlukan dalam konsentrasi kecil.2) Polietilen (gelling oil)Digunakan dalam gel hidrofobik likuid, akan dihasilkan gel yang lembut, mudah tersebar, dan membentuk lapisan/film yang tahan air pada permukaan kulit. Untuk membentuk gel, polimer harus didispersikan dalam minyak pada suhu tinggi (di atas 800C) kemudian langsung didinginkan dengan cepat untuk mengendapkan kristal yang merupakan pembentukan matriks.

3) Koloid padat terdispersiMikrokristalin selulosa dapat berfungsi sebagai gellant dengan cara pembentukan jaringan karena gaya tarik-menarikantar partikel seperti ikatan hidrogen.Konsentrasi rendah dibutuhkan untuk cairan nonpolar. Untuk cairan polar diperlukan konsentrasi yang lebih besar untuk membentuk gel, karena adanya kompetisi dengan medium yang melemahkan interaksi antar partikel tersebut.4) SurfaktanGel yang jernih dapat dihasilkan oleh kombinasi antara minyak mineral, air, dan konsentrasi yang tinggi (20-40%) dari surfaktan anionik. Kombinasi tersebut membentuk mikroemulsi. Karakteristik gel yang terbentuk dapat bervariasi dengan cara meng-adjust proporsi dan konsentrasi dari komposisinya. Bentuk komersial yang paling banyak untuk jenis gel ini adalah produk pembersih rambut.5) Gellants lainBanyak wax yang digunakan sebagai gellants untuk media nonpolar seperti beeswax, carnauba wax, setil ester wax.6) Polivinil alcoholUntuk membuat gel yang dapat mengering secara cepat. Film yang terbentuk sangat kuat dan plastis sehingga memberikan kontak yang baik antara obat dan kulit. Tersedia dalam beberapa grade yang berbeda dalam viskositas dan angka penyabunan.7) Clays (gel anorganik)Digunakan sebanyak 7-20% sebagai basis. Mempunyai pH 9 sehingga tidak cocok digunakan pada kulit. Viskositas dapat menurun dengan adanya basa. Magnesium oksida sering ditambahkan untuk meningkatkan viskositas. Bentonit harus disterilkan terlebih dahuluuntuk penggunaan pada luka terbuka. Bentonit dapat digunakan pada konsentrasi 5-20%. Contohnya: Bentonit, veegum, laponite.

II.1.7Keuntungan dan Kekurangan Gel (Lachman, 1994)a. Keuntungan sediaan gelUntuk hidrogel: efek pendinginan pada kulit saat digunakan, penampilan sediaan yang jernih dan elegan, pada pemakaian di kulit setelah kering meninggalkan film tembus pandang, elastis, mudah dicuci dengan air, pelepasan obatnya baik, kemampuan penyebarannya pada kulit baik.b. Kekurangan sediaan gelUntuk hidrogel: harus menggunakan zat aktif yang larut di dalam air sehingga diperlukan penggunaan peningkat kelarutan seperti surfaktan agar gel tetap jernih pada berbagai perubahan temperatur, tetapi gel tersebut sangat mudah dicuci atau hilang ketika berkeringat, kandungan surfaktan yang tinggi dapat menyebabkan iritasi dan harga lebih mahal.Penggunaan emolien golongan ester harus diminimalkan atau dihilangkan untuk mencapai kejernihan yang tinggi.Untuk hidroalkoholik: gel dengan kandungan alkohol yang tinggi dapat menyebabkan pedih pada wajah dan mata, penampilan yang buruk pada kulit bila terkena pemaparan cahaya matahari, alkohol akan menguap dengan cepat dan meninggalkan film yang berpori atau pecah-pecah sehingga tidak semua area tertutupi atau kontak dengan zat aktif.

II.2IbuprofenIbuprofen merupakan derifat asam prepionat yang diperkenalkan pertama kali di banyak negara. Obat ini bersifat analgesik dengan daya anti-inflamasi yang tidak terlalu kuat. Efek analgesiknya sama seperti aspirin. Efek anti-inflamasinya terlihat dengan dosis 1200-2400 mg sehari. Absorpsi ibuprofen cepat melalui lambung dan kadar maksimum dalam plasma dicapai setelah 1-2 jam. Waktu paruh dalam plasma sekitar 2 jam, 90% ibuprofen terikat dalam protein plasma. Ekskresi berlangsung cepat dan lengkap. Kira-kira 90% dari dosis yang diabsorpsikan diekskresikan melalui urin sebagai metabolit atau konjugatnya. Metabolit utama merupakan hasil hidroksilasi dan karboksilasi (ISO Farmakoterapi, 2009).Efek samping terhadap saluran cerna lebih ringan dibandingkan dengan aspirin, indometasin, atau naproksen. Efek samping lainnya yang jarang ialah eritema kulit, sakit kepala trombosipenia, ambliopia toksik yang reversibel. Dengan alasan bahwa ibuprofen relatif lebih lama dikenal dan tidak menimbulkan efek samping serius, maka ibuprofen dijual sebagai obat generik bebas di beberapa negara termasuk Indonesia (Syarif, 2012).

II.3Analisis Permasalahan Zat Aktif & Sediaana. Ibuprofen diformulasikan gel karena ditujukan untuk mengobati nyeri local seperti nyeri sendib. Gel memiliki penampilan yang elegan, saat dioleskan pada kulit terasa lembut dan mudah dibersihkan dengan airc. Ibuprofen tidak larut dalam air, tapi mudah larut dalam alcohol sehingga digunakan alcohol untuk melarutkan ibuprofend. Pelepasan ibuprofen pada basis meningkat dengan adanya alcohole. Dalam formulasi ibuprofen gel digunakan basis gelling agentf. Gelling agent yang digunakan yaitu carbomer yang bersifat hidrofil dan dikombinasi dengan NaOH sebagai penetral carbomer agar viskositasnya tidak menurung. Ibuprofen memiliki pH 1-7,5 sehingga untuk menjaga kestabilan pH tersebut maka digunakan larutan daparh. Dalam sediaan topical seperti gel, cream, salep biasanya digunakan skin penetration untuk meningkatkan penetrasi agar zat aktif mudah menembus kuliti. Dalam sediaan gel yang banyak mengandung air mudah untuk ditumbuhi mikroba sehingga ditambahkan pengawet untuk menghambat pertumbuhan mikroba