BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
C. Evaluasi Multiemulsi A/M/A
Pembuatan multiemulsi A/M/A dilakukan dengan dua tahap yaitu pembuatan emulsi A/M dan multiemulsi A/M/A. Dalam pembuatan emulsi A/M,
fase air berupa ekstrak kelopak bunga rosella dilarutkan dalam aquadest kemudian ditambahkan Tween 80® dan magnesium sulfat. Parafin cair pilih karena selain berfungsi sebagai minyak dalam emulsi A/M namun juga karena memiliki sifat sebagai emolien yang dapat mencegah kehilangan air pada kulit saat sediaan diaplikasikan. Magnesium sulfat digunakan sebagai elektrolit untuk mengurangi atau mencegah tekanan osmotik antara fase air internal dan fase air eksternal.
Fase minyak dalam emulsi A/M merupakan campuran dari paraffin cair, Span 80®, dimethicone, dan setil alkohol. Fase air dan fase minyak emulsi A/M selanjutnya dicampurkan dengan menggunakan mixer dengan skala kecepatan 5 selama 10 menit. Emulsi A/M sebanyak 37,72 gram diemulsikan ke dalam fase cair eksternal yang terdiri dari Tween 80® dan xanthan gum. Emulsifikasi dilakukan dengan menggunakan mixer skala kecepatan 1 agar droplet air ada emulsi A/M tidak pecah dan bercampur dengan fase luar. Xanthan gum berperan sebagai agen meningkatkan viskositas.
Ekstrak kelopak bunga rosella merupakan zat aktif multiemulsi A/M/A, mengandung antioksidan. Kestabilan antioksidan juga dipengaruhi oleh suhu. Laju kerusakan antosianin yang terkandung dalam ekstrak kelopak bunga cenderung meningkat selama proses penyimpanan yag diiringi dengan kenaikan suhu. (Hermawan dkk, 2010). Suhu memberikan efek tidak langsung terhadap multiemulsi yaitu pada viskositas, adsorpsi surfaktan dan tegangan antar muka. Perbedaan suhu yang tinggi pada saat penyimpanan dapat berpengaruh drastis terhadap kestabilan multiemulsi dan bentuk sediaan vesikel lainnya (Prajapati,
Bhatt, Koli, Dharamsi, dan Shah, 2013). Keberadaan oksidator seperti oksigen dapat mengoksidasi antosianin, sehingga perlu diberikan gas nitrogen untuk menghilangkan oksigen di udara sehingga mencegah oksidasi ekstrak kelopak bunga rosella yang berada pada permukaan fase eksternal multiemulsi A/M/A. Perbedaan suhu dan keberadaan gas nitrogen selama penyimpanan dilakukan untuk mengetahui pengaruh penyimpanan terhadap kestabilan antosianin ekstrak kelopak bunga rosella selama distribusi sediaan pada kedua jenis penyimpanan tersebut. Kestabilan antosianin ekstrak kelopak bunga rosella selama distribusi perlu diperhatikan agar saat sediaan sampai di tangan konsumen, ekstrak kelopak bunga rosella masih stabil. Pengujian pada multiemulsi A/M/A yang disimpan pada suhu kamar 2 C tanpa pemberian gas nitrogen dan suhu rendah dengan pemberian gas nitrogen -4 C untuk mengetahui perbedaan stabilitas antosianin ekstrak rosella dalam kondisi penyimpanan berbeda.
(a) (b)
Gambar 13. Penampilan (a) emulsi A/M dan (b) multiemulsi A/M/A
Multiemulsi A/M/A formula optimum kemudian dievaluasi sifat dan stabilitas fisisnya. Secara organoleptis yang dilakukan selama penyimpanan, multiemulsi memiliki warna merah muda yang ditunjukkan pada gambar 13. Warna tersebut diperoleh dari warna ekstrak kelopak bunga rosella yang berwarna
merah pekat. Multiemulsi A/M/A kontrol memiliki intensitas warna merah yang semakin hari semakin memudar dan berbau tengik sejak hari ke-14. Hal ini dapat terjadi karena multiemulsi kontrol disimpan dengan suhu ruangan dan tanpa nitrogen sehingga memungkinkan udara yang berada dalam flakon mengandung air dan menyebabkan tumbuhnya jamur serta adanya oksidasi pada biopolimer xanthan gum. Hasil pengamatan organoleptis multiemulsi A/M/A perlakuan berwarna merah dan tidak berjamur hingga penyimpanan hari ke-28.
pH sediaan multiemulsi A/M/A perlu ditetapkan untuk mengetahui apakah sediaan yang dihasilkan sudah sesuai untuk pH sediaan topikal yang ditetapkan. Multiemulsi A/M/A yang dihasilkan adalah 4 yang bersifat asam, hal ini dipengaruhi oleh ekstrak kelopak bunga rosella yang bersifat asam. pH tersebut sesuai dengan nilai pH kulit yang berkisar antara 4 hingga 6 (Lamber, Piessens, Bloem, Pronk, dan Finkel, 2006).
(a) (b)
Gambar 14. Pengamatan uji fase (a) emulsi primer A/M dalam minyak dan (b) multiemulsi A/M/A dalam air
Emulsi dan multiemulsi yang telah diperoleh dilakukan pengujian untuk mengetahui tipe yang dihasilkan apakah sudah sesuai dengan tujuan yaitu A/M dan A/M/A atau air dalam minyak dalam air sehingga dapat melindungi ekstrak kelopak bunga rosella yang terlarut dalam aquadest. Pengujian fase menunjukkan
fase luar pada sediaan emulsi dan multiemulsi. Emulsi primer yang dihasilkan merupakan A/M yang larut dalam minyak dan multiemulsi primer yang dihasilkan merupakan A/M/A karena multiemulsi A/M/A larut dalam air seperti yang ditunjukkan pada gambar 14.
Pengamatan mikroskopik dilakukan untuk mengetahui keberadaan droplet air pada emulsi primer A/M dan ukuran partikel multiemulsi A/M/A yang dihasilkan. Metode mikroskopik merupakan metode sederhana yang hanya menggunakan satu alat yaitu mikroskop yang dapat mengukur ukuran partikel berkisar dari 0,2 µm sampai kira-kira 100 µm. Partikel diukur sepanjang garis yang melewati pusat partikel. Kerugian dari metode mikroskopik adalah bahwa garis tengah yang diperoleh hanya dua dimensi dari droplet tersebut, yaitu diameter. Selain itu jumlah droplet yang harus dihitung sekitar 300-500 droplet agar mendapatkan suatu perkiraan yang baik dari distribusi, sehingga metode ini membutuhkan waktu dan ketelitian (Martin dkk.,1993).
Pengamatan mikroskopik yang dilakukan menunjukkan, droplet multiemulsi berbentuk matriks. Matriks droplet merupakan droplet multiemulsi yang di dalamnya terdapat beberapa partikel fase terdispersi pada emulsi primer (Tadros, 1993). Hasil pengukuran mikromeritik emulsi A/M dapat dilihat dan multiemulsi A/M/A pada lampiran 11 dan 16 pada setiap hari pengujian.
Ukuran partikel rata-rata emulsi primer A/M pada hari pertama; multiemulsi A/M/A pada hari pertama (gambar 15); multiemulsi A/M/A kontrol pada hari ke-28; dan multiemulsi A/M/A perlakuan pada hari ke-28 (gambar 16) berturut-turut adalah 4,543; 12,191; 4,343; dan 5,709 µm. Ukuran partikel
multiemulsi A/M/A menunjukkan lama penyimpanan dan kondisi penyimpanan mempengaruhi ukuran partikel. Hal ini juga ditunjang dari modus pada multiemulsi A/M/A pada hari pertama lebih besar daripada multiemulsi A/M/A ke-28 pada kondisi penyimpanan kontrol maupun perlakuan. Pengecilan ukuran partikel kemungkinan disebabkan karena tekanan antarmuka berupa tekanan osmosis dan tekanan Laplace. Tekanan osmosis pada fase luar (tidak terjerap) lebih besar daripada tekanan osmosis dalam partikel dalam (yang terjerap) dikarenakan adanya penambahan jumlah elektrolit yang tidak optimum. Apabila tekanan osmotik lebih tinggi dalam fase air internal dibandingkan dengan air terus menerus eksternal fase menyebabkan air masuk ke dalam fase air internal, sehingga pembengkakan tetesan internal yang sebelum mereka akhirnya meledak dan melepaskan isinya dan apabila perbedaan tersebut terlalu ekstrim maka perpindahan air akan terlalu cepat dan menyebabkan kerusakan pada fase minyak. Ketika fase minyak rusak maka fase air internal akan keluar dan bercampur dengan fase air eksternal sehingga terbentuk emulsi A/M. Pemecahan droplet tersebut menyebabkan gradien osmotik menurun dan keseimbangan tekanan tercapai, tetapi hilangnya tetesan air fase internal bersifat ireversibel. Konsentrasi MgSO4 sebagai elektrolit dalam penelitian tidak dilakukan optimasi sehingga masih terdapat perbedaan tekanan osmotik dan tekanan Laplace. Kehadiran elektrolit (MgSO4) dengan jumlah yang tidak tepat dapat berdampak negatif terhadap stabilitas multiemulsi. Jumlah elektrolit yang di formulasikan harus cukup untuk melawan tekanan Laplace yang tinggi namun, cukup rendah untuk menghindari efek osmotik (Jiao dan Burgess, 2008).
Tekanan Laplace selama penyimpanan terjadi sepanjang permukaan antar droplet. Droplet yang dipengaruhi tekanan Lapalce menjadi berbentuk memanjang dan berbentuk silindris, untuk mengurangi tekanan Laplace dari droplet berbentuk bola, yang menyebabkan ketidakstabilan dengan membentuk droplet yang lebih besar (Jiao dan Burgess, 2008).
(a) (b)
Gambar 15. Hasil pengamatan mikroskopik pada hari pertama (a) emulsi A/M dengan rentang modus 4,395 - 5,030 µm dan (b) multiemulsi A/M/A dengan rentang
modus 10,820 - 12,113 µm pada perbesaran 40 kali
(a) (b)
Gambar 16. Hasil pengamatan mikroskopik pada hari ke-28 (a) multiemulsi A/M/A kontrol dengan rentang modus 3,420 - 4,082 µm dan (b) multiemulsi A/M/A perlakuan dengan rentang modus 6,497 - 7,522 µm pada perbesaran 40 kali
Penggojokan mekanik dapat dilakukan pada suatu sediaan yang secara termodinamika tidak stabil seperti multiemulsi A/M/A. Kestabilan dengan pengojokan dapat diuji dengan melakukan uji mekanik. Hasil pengujian terlihat
pada gambar 17. Sediaan terbagi menjadi empat bagian yang terdiri dari fase minyak, emulsi, fase air, dan xanthan gum.
Gambar 17. Hasil pengujian mekanik dengan sentrifugasi
Gambar 18. Persentase pemisahan pada multiemulsi A/M/A
Stabilitas multiemulsi A/M/A dapat dilihat dari persentase pemisahan selama penyimpanan. Sediaan multiemulsi A/M/A kontrol disimpan dalam tabung reaksi berskala menunjukkan bahwa terjadi pemisahan pada hari percobaan ke-28 dengan laju pemisahan multiemulsi A/M/A sebesar 0,2357 yang terlihat pada lampiran 12. Multiemulsi A/M/A kontrol disimpan pada ruangan mengalami pemisahan pada hari ke-19 sedangkan multiemulsi A/M/A perlakuan tidak mengalami pemisahan hingga hari ke-28 (gambar 18). Multiemulsi A/M/A
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 0 10 20 30 P er se nt as e pem isa han ( % )
Lama penyimpanan (hari)
Multiemulsi A/M/A kontrol Multiemulsi A/M/A perlakuan Fase minyak Emulsi A/M Fase air Xanthan gum
kontrol mengunakan hari ke-19 bukan hari ke-7 dan 14, hal ini dikarenakan tabung reaksi berskala yang digunakan untuk menunjukan volume pemisahan, tidak memiliki skala dibawah 1 mL. Persentase pemisahan multiemulsi A/M/A kontrol ditentukan setelah pemisahan 1 mL dan ketikavolume pemisahan mencapai skala tertentu pada labu takar reaksi berskala.
