Sains Malaysiana 54(7)(2025): 1763-1773

http://doi.org/10.17576/jsm-2025-5407-10

 

Styrax benzoin Emulgel for Burn Wound Healing: Formulation, Evaluation, and in vivo Study

(Emulgel Styrax benzoin untuk Penyembuhan Luka Terbakar: Formulasi, Penilaian dan Kajian in vivo)

 

            ERLIA ANGGRAINY SIANIPAR*, LIFIANA ANGEL & REYNELDA JULIANI SAGALA

 

Department of Pharmacy, School of Medicine and Health Sciences, Atma Jaya Catholic University of Indonesia, North Jakarta, DKI Jakarta 14440, Indonesia

 

Diserahkan: 24 Januari 2025/Diterima: 6 Mei 2025

 

Abstract

Burn-wound mortality is high, affecting 180,000 annually based on WHO’s data in 2018, especially in low-to-middle-income countries. Antibiotic misuse leads to resistance, prompting the need for alternative treatments. Studies have shown the effectiveness of Styrax benzoin in wound treatment, highlighting the need to investigate the formulation and in vivo study for burn wound healing. This study aimed to determine the optimal Styrax benzoin emulgel formula and evaluate its effectiveness on burn wounds in mice. Styrax benzoin extract was analyzed using various chemical tests and LC-MS/MS. The optimal emulgel formula was determined using the simplex lattice design (SLD) method with variations in Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC) and carbopol 940 concentrations. An in vivo study measured burn wound reduction and was analyzed using one-way ANOVA and Tukey post hoc test. Chemical tests found the presence of alkaloids, tannins, triterpenoids, and flavonoids. LCMSMS analysis showed cinnamic acids and vanillin. The optimal emulgel formula, with a 2:1 ratio of HPMC to carbopol 940, demonstrated 4.954 s adhesion, 5.594 cm spreadability, and 314533.329 cPs viscosity. At a 10% concentration of Styrax benzoin ethanol extract, this emulgel achieved the highest burn wound healing rate of 75.83%, significantly reducing the wound area.

Keywords: Burn wound healing; carbopol 940; emulgel; hydroxypropyl methylcellulose; in vivo; Styrax benzoin

 

Abstrak

Kadar kematian akibat luka terbakar adalah tinggi dengan 180,000 kes setiap tahun berdasarkan data WHO pada tahun 2018, terutamanya di negara berpendapatan rendah dan sederhana. Penyalahgunaan antibiotik menyebabkan kerintangan yang mendesak pencarian rawatan alternatif. Penyelidikan ini telah menunjukkan keberkesanan Styrax benzoin dalam rawatan luka, menekankan keperluan untuk mengkaji formulasi dan kajian in vivo bagi penyembuhan luka terbakar. Kajian ini bertujuan untuk menentukan formula emulgel Styrax benzoin yang optimum dan menilai keberkesanannya terhadap luka terbakar pada tikus. Ekstrak Styrax benzoin dianalisis menggunakan pelbagai ujian kimia dan LC-MS/MS. Formula emulgel optimum ditentukan menggunakan kaedah reka bentuk kisi simpleks (SLD) dengan variasi dalam kepekatan Hidroksipropil Metilselulosa (HPMC) dan carbopol 940. Kajian in vivo mengukur pengurangan luka terbakar, dianalisis menggunakan ANOVA satu hala dan ujian pasca hoc Tukey. Ujian kimia mendapati kehadiran alkaloid, tanin, triterpenoid dan flavonoid. Analisis LCMSMS menunjukkan asid sinamat dan vanillin. Formula emulgel optimum dengan nisbah 2:1 HPMC kepada carbopol 940, menunjukkan masa lekat 4.954 saat, kebolehan penyebaran 5.594 cm dan kelikatan 314533.329 cPs. Pada kepekatan 10% ekstrak etanol Styrax benzoin, emulgel ini mencapai kadar penyembuhan luka bakar tertinggi sebanyak 75.83%, mengurangkan kawasan luka dengan ketara.

Kata kunci: Carbopol 940; emulgel; hidroksipropil metilselulosa; in vivo; penyembuhan luka bakar; Styrax benzoin

 

RUJUKAN

Abd El-Razek, M.H., Mohamed, T.A., Ali, M.I. & Hamed, A.R. 2022. Anti-inflammatory activity of two new acylic C18 hydroxy unsaturated fatty acids from the gum resin of styrax benzoin in RAW264.7 macrophages. Egyptian Journal of Chemistry 65(11): 375-384.

Abdurrahmat, A.S. 2014. Luka peradangan dan pemulihan. Jurnal Entropi 9(1): 729-738.

Aliefia Ditha Kusumawardhani, Umi Kalsum & Ika Setyo Rini. 2015. Pengaruh sediaan salep ekstrak daun sirih (Piper betle Linn.) terhadap jumlah fibroblas luka bakar derajat IIA pada tikus putih (Rattus norvegicus) galur wistar. Majalah Kesehatan 2(1): 16-28.

Anang Setyo Wiyono, Tri Puji Lestari & Very Setya Wardani. 2020. The Effect of HPMC as gelling agent on the optimization formula of bromelain crude extract gel from pineapple peel (Ananas comossus L. Merr). Jurnal Sintesis: Penelitian Sains, Terapan dan Analisisnya 1(2): 52-59.

Arifah Zakaria, Andi Evi Erviani & Eddy Soekendarsi. 2021. Uji potensi getah pepaya Carica papaya terhadap kecepatan penyembuhan luka bakar kulit tikus Rattus novergicus. Jurnal Ilmu Alam dan Lingkungan 12(2): 40-46.

Arini Aprilliani, Nuriyatul Fhatonah & Noval Adi Ashari. 2021. Uji efektivitas antiinflamasi ekstrak etanol 70% daun dewa (Gynur pseudochina (L.) DC.) pada luka bakar tikus putih jantan galur wistar. Jurnal Farmagazine 8(2): 52.

Arsiaty Sumule, Ilham Kuncahyo & Fransiska Leviana. 2020. Optimasi carbopol 940 dan gliserin dalam formula gel lendir bekicot (Achatina fulica Ferr) sebagai antibakteri Staphylococcus aureus dengan metode simplex lattice design. PHARMACY: Jurnal Farmasi Indonesia 17(1): 108-117.

Asih Gayatri, Eti Rohaeti & Irmanida Batubara. 2019. Gum benzoin (Styrax benzoin) as antibacterial against Staphylococcus aureus. Al-Kimia 7(2): 208-217.

Blaise, O., Duchesne, C., Banzet, S., Rousseau, A. & Frescaline, N. 2020. A murine model of a burn wound reconstructed with an allogeneic skin graft. J. Vis. Exp. (162). doi: 10.3791/61339

Cañedo-Dorantes, L. & Cañedo-Ayala, M. 2019. Skin acute wound healing: A comprehensive review. International Journal of Inflammation 2019: e3706315.

Christine Citra Dewi & Nyi Mekar Saptarini. 2016. Hidroksi propil metil selulosa dan karbomer serta sifat fisikokimianya sebagai gelling agent. Farmaka 14(3): 1-10.

de Oliveira Gonzalez, A.C., Costa, T.F., de Araújo Andrade, Z. & Medrado, A.R.A.P. 2016. Wound healing - A literature review. Anais Brasileiros de Dermatologia 91(5): 614-620.

Dino Caesaron & Sri Septyan Ayu Nintyas. 2017. Pengaruh kecepatan putar spindel dalam pengujian viskositas produk UQ. Black QHS dengan metode ANOVA (studi kasus PT. mata pelangi chemindo). Journal of Industrial Engineering and Management Systems 8(1): 70-78.

Dita Nurlita Rakhma, Yuli Ainun Najih & Fadhilah Eka Pratiwi. 2020. Pengaruh rasio karbomer dan HPMC terhadap karakteristik dan stabilitas fisik emulgel minyak ikan salmon. Journal of Pharmacy and Science 5(2): 43-47.

Du, J., Singh, H. & Yi, T-H. 2016. Antibacterial, anti-biofilm and anticancer potentials of green synthesized silver nanoparticles using benzoin gum (Styrax benzoin) extract. Bioprocess and Biosystems Engineering 39(12): 1923-1931.

Dwi Saryanti, Iwan Setiawan & Hendri Hari Dayanto. 2022. Use of CMC Na as gelling agent in nanoemulgel formulation of methanol extract of Sappan wood (Caesalpinia sappan L). Journal of Tropical Pharmacy and Chemistry 6(1): 21-29.

Endah Nurrohwinta Djuwarno, Faramita Hiola & Ishak Isa. 2021. Formulasi sediaan emulgel ekstrak daun kelor (Moringa oleifera Lam.) dan uji aktivitas antioksidan menggunakan metode DPPh. Indonesian Journal of Pharmaceutical Education 1(1): 10-19.

Erinda Risma Puspita Cahya, Dewi Ekowati & Dwi Ningsih. 2022. Formulating oil emulgel of Nyamplung (Calophyllum inophyllum L.) with variations of HPMC and activity testing for incision in rabbit New Zealand. Indonesian Journal of Pharmaceutical Education 2(3): 161-175.

Fadhilah & Imaniar Noor Faridah. 2019. Kajian persepsi dan pengetahuan penggunaan kombinasi ubat sintetik dan obat tradisional pada pasien DM Tipe 2 di 3 Puskesmas Kota Yogyakarta. chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://core.ac.uk/download/pdf/225542652.pdf

Faula Rohmatul Tri Agustiani, Landyyun Rahmawan Sjahid & Fith Khaira Nursal. 2022. Kajian literatur: Peranan Berbagai jenis polimer sebagai gelling agent terhadap sifat fisik sediaan gel. Majalah Farmasetika 7(4): 270-287. https://doi.org/10.24198/mfarmasetika.v7i4.39016

Fetse, J., Kyekyeku, J.O., Dueve, E. & Mensah, K. 2014. Wound healing activity of total alkaloidal extract of the root bark of Alstonia boonei (Apocynacea). British Journal of Pharmaceutical Research 4: 2642-2652.

Fitra Alvionida, Nanik Sulistyani & Nining Sugihartini. 2021. Composition of carbopol 940 and HPMC affects antibacterial activity of beluntas (Pluchea indica (L.)) leaves extract gel. Pharmaciana 11(3): 427-438.

Ghiulai, R., Roşca, O.J., Antal, D.S., Mioc, M., Mioc, A., Racoviceanu, R., Macaşoi, I., Olariu, T., Dehelean, C., Creţu, O.M., Voicu, M. & Şoica, C. 2020. Tetracyclic and pentacyclic triterpenes with high therapeutic efficiency in wound healing approaches. Molecules 25(23): 5557.

Hidayat, A., Iswanto, A.H., Susilowati, A. & Rachmat, H.H. 2018. Radical scavenging activity of kemenyan resin produced by an Indonesian native plant, Styrax sumatrana. Journal of the Korean Wood Science and Technology 46(4): 346-354.

IACUC. 2023. Anesthesia (Guideline). Vertebrate Animal Research. Accessed October 10, 2023. https://animal.research.uiowa.edu/iacuc-guidelines-anesthesia

Iin Lidia Putama Mursal, Anggun Hari Kusumawati & Devi Hartianti Puspasari. 2019. Pengaruh variasi konsentrasi gelling agent carbopol 940 terhadap sifat fisik sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri daun kemangi (Ocimum sanctum L.). Pharma Xplore : Jurnal Sains dan Ilmu Farmasi 4(1): 268-277.

Izzati, U.Z. 2015. Efektivitas penyembuhan luka bakar salep ekstrak etanol daun senggani (Melastoma malabathricum L.) pada tikus (Rattus norvegicus) jantan galur Wistar. Jurnal Mahasiswa Farmasi Fakultas Kedokteran UNTAN 3: 1.

I. Wayan Jorden Junior, I. Made Suka Adnyana, I. Wayan Subawa & Vivi Paula Putri. 2019. Pola kuman dan uji kepekaan antibiotik pada pasien Unit Luka Bakar RSUP Sanglah Periode 1 Januari 2016 - 1 Januari 2017. Intisari Sains Medis 10(2): 201-206.

Jayusman, J. & Ari Fiani. 2019. Strategi pemuliaan kemenyan bulu (Styrax benzoine var hiliferum). Prosiding SNPBS (Seminar Nasional Pendidikan Biologi dan Saintek). pp. 148-154.

Kemkes, R.I. 2019. Pedoman Nasional Pelayanan Kedokteran Tata Laksana Luka Bakar. Kementerian Kesehatan Republik Indonesia.

Lisi, A.K.F., Runtuwene, M.R.J. & Wewengkang, D.S. 2017. Uji fitokimia dan aktivitas antioksidan dari ekstrak metanol bunga Soyogik (Saurauia bracteosa DC.). Pharmacon UNSRAT 6(1): 53-61.

Liu, C., Ponsero, A.J., Armstrong, D.G., Lipsky, B.A. & Hurwitz, B.L. 2020. The dynamic wound microbiome. BMC Medicine 18: 358.

Maharuni Nurqadriasti Djuddawi, Haryati Haryati & Andi Noor Kholidha. 2019. Uji efektivitas ekstrak serai (Cymbopogon citratus) terhadap penyembuhan luka sayat pada mencit putih. Jurnal Surya Medika (JSM) 5(1): 13-21.

Minta Ito Melinda Harahap. 2019. Pengalaman masyarakat pakpak bharat merawat luka menggunakan kemenyan. Jurnal Maternitas Kebidanan 4(2): 62-72.

Mitra, S., Tareq, A.M., Das, R., Emran, T.B., Nainu, F., Chakraborty, A.J., Ahmad, I., Tallei, T.E., Idris, A.M. & Simal-Gandara, J. 2022. Polyphenols: A first evidence in the synergism and bioactivities. Food Reviews International 39(7): 4419-4441.

Nabilah Zulkefli, Che Nur Mazadillina Che Zahari, Nor Hafiza Sayuti, Ammar Akram Kamarudin, Norazalina Saad, Hamizah Shahirah Hamezah, Hamidun Bunawan, Syarul Nataqain Baharum, Ahmed Mediani, Qamar Uddin Ahmed, Ahmad Fahmi Harun Ismail & Murni Nazira Sarian. 2023. Flavonoids as Potential Wound-Healing Molecules: Emphasis on Pathways Perspective. International Journal of Molecular Sciences 24(5): 4607.

Naghavi, M., Tamri, P. & Soleimani, A.S. 2021. Investigation of healing effects of cinnamic acid in a full-thickness wound model in rabbit. Jundishapur Journal of Natural Pharmaceutical Products 16(1): e97669.

Naniek Widyaningrum, Mimiek Murrukmihadi & Syarifatun Karunia Ekawati. 2012. Pengaruh Konsentrasi ekstrak etanolik daun teh hijau (Camellia sinesis L.) dalam sediaan krim terhadap sifat fisik dan aktivitas antibakteri. Sains Medika: Jurnal Kedokteran Dan Kesehatan 4(2): 147-156.

Nelky Suriawanto. 2021. Pengaruh pemberian ekstrak propolis lebah tanpa sengat pada penyembuhan luka bakar tikus putih (Rattus norvegicus). Jurnal Bioteknologi dan Biosains Indonesia 8(1): 68-76.

Nora Susanti, Jamalum Purba & Dedi P. Simatupang. 2021. Increased Stability of Styrax benzoin extract and fraction with the addition of cosolvents. Journal of Physics: Conference Series 1819: 012049.

Nurasyfa, R.F., Priani, S.E., Cahaya, G. & Darma, E. 2019. Formulasi sediaan emulgel mengandung minyak atsiri Rosemary (Rosmarinus officinalis L.) serta uji aktivitasnya sebagai antijerawat terhadap bakteri Propionibacterium acnes. Prosiding Farmasi 5(2): 706-716.

Pauletti, P.M., Teles, H.L., Silva, D.H.S., Araújo, Â.R. & Bolzani, V.S. 2006. The styracaceae. Revista Brasileira de Farmacognosia 16(4): 576-590.

Rahmi Annisa, Roihatul Mutiah, Abdul Hakim & Delvi Noer Kholida Rahmaniyah. 2019. Formulation design and evaluation of hydrocortisone-loaded nanoemulsion and nanoemulsion gel for topical delivery. AIP Conference Proceedings 2120(1): 050001.

Razika, L., Thanina, A.C., Nadjiba, C.M., Narimen, B., Mahdi, D.M. & Karim, A. 2017. Antioxidant and wound healing potential of saponins extracted from the leaves of Algerian Urtica dioica L. Pak. J. Pharm. Sci. 30(3(Suppl.)): 1023-1029.

Riana Sari Puspita Rasyid, Iche Andriyani Liberty & Subandrate. 2020. Gambaran histologi ketebalan jaringan granulasi pada tikus Wistar jantan dengan luka bakar setelah pemberian ekstrak kayu manis (Cinnamomun burmanii). Jurnal Kedokteran dan Kesehatan: Publikasi Ilmiah Fakultas Kedokteran Universitas Sriwijaya 7(1): 9-15.

Rina Widiastuti. 2020. Formulasi dan uji stabilitas fisik emulgel tabir surya ekstrak etanol kulit buah jeruk nipis (Citrus aurantifolia) menggunakan variasi Nilai HLB emulgator. Jurnal Ilmu Kesehatan Bhakti Setya Medika 5: 42-54.

Sani Ega Priani, Sasanti Tarini Darijanto, Tri Suciati & Maria Immaculata Iwo. 2013. Formulasi sediaan emulgel untuk penghantaran transdermal ketoprofen. Acta Pharmaceutica Indonesia 38(1): 37-42.

Silvi Ayu Wulansari & Umar Udin. 2020. Pengaruh variasi kombinasi konsentrasi surfaktan non ionik (span 60 dan PEG-40 HCO) terhadap stabilitas fisik mikroemulsi koenzym Q10. Jurnal Surya Medika (JSM) 6(1): 77-83.

Smolle, C., Cambiaso-Daniel, J., Forbes, A.A., Wurzer, P., Hundeshagen, G., Branski, L.K., Huss, F. & Lars-Peter, K. 2017. Recent trends in burn epidemiology worldwide: A systematic review. Burns 43(2): 249-257.

Sohail Akhtar, M. & Alam, T. 2021. Chemistry, biological activities, and uses of benzoin resin. In Gums, Resins and Latexes of Plant Origin: Chemistry, Biological Activities and Uses, edited by Murthy, H.N. pp. 1-22. Reference Series in Phytochemistry. Cham: Springer International Publishing.

Subehan Lallo, Besse Hardianti, Halim Umar, Widya Trisurani, Andi Wahyuni & Mauizatul Latifah. 2020. Aktivitas anti inflamasi dan penyembuhan luka dari ekstrak kulit batang Murbei (Morus alba L.). Jurnal Farmasi Galenika 6(1): 26-36.

Theresia Carolina, Dyan Fitri Nugraha & Umi Hanik Fetriyah. 2022. Uji aktivitas ekstrak kloroform daun Sangkareho (Callicarpa longifolia Lam.) terhadap penyembuhan luka sayat pada tikus jantan galur Wistar. Jurnal Surya Medika (JSM) 7(2): 166-173.

Tuti Lestari, Sumaryati Syukur, Gusti Revilla, Rauza Sukma Rita & Rini Rustini. 2023. The burn wound healing process: A review. International Journal of Progressive Sciences and Technologies 40(1): 77-88.

Uswatun Chasanah, Annisa Nurwiyanti, Agatha Salsabilla Miftakhurrohmah, Muhammad Hamid Afif, Zumrotun Najihah, Rovano Rizky Hanwidi Putra & Dyah Rahmasari. 2023. Optimation of emulgel combination of tea tree oil and lavender oil: Evaluation and antibacterial study. KnE Medicine 3(2): 518-530.

Utami Wahyu Hidayanti, Jaka Fadraersada & Arsyik Ibrahim. 2015. Formulasi dan optimasi basis gel carbopol 940 dengan berbagai variasi konsentrasi. Proceeding of Mulawarman Pharmaceuticals Conferences 1: 68-75.

Voigt, R. 1994. Buku Pelajaran Teknologi Farmasi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Wijesekara, T., Luo, J. & Xu, B. 2024. Critical review on anti‐inflammation effects of saponins and their molecular mechanisms. Phytotherapy Research 38(4): 2007-2022.

Xia, D-D., Han, X-Y., Zhang, Y. & Zhang, N. 2023. Chemical constituents and their biological activities from genus Styrax.  Pharmaceuticals 16(7): 1043.

 

*Pengarang untuk surat-menyurat; email: erlia.anggarainy@atmajaya.ac.id