BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
B. Formulasi Emulgel Antiacne Ekstrak Kulit Buah Manggis
Fruits” di kawasan Asia. Bagian kulit buah manggis kaya akan senyawa golongan xanthone, yang terdiri dari derivatnya yaitu senyawa alfa, beta, gamma mangostin, garcinon E, dan turunan yang lainnya. Alfa mangostin merupakan komponen utama yang telah digunakan secara luas dan memiliki khasiat sebagai antibakteri, antiinflamasi, antioksidan (Yodhnu, Sirikatitham, and Wattanapiromsakul, 2009). Berdasarkan Merck Index (1989), alfa mangostin merupakan senyawa yang
praktis tidak larut dalam air. Nilai pKa dari alfa mangostin adalah 3,76 (Foti, Pearson, Rock, Wahlstrom, and Wienkers, 2009). Nilai pKa dapat digunakan untuk mengetahui kekuatan keasaman atau kebasaan senyawa, semakin kecil nilai pKa maka semakin asam senyawa tersebut dan sebaliknya. Dalam formulasi suatu sediaan dapat dilihat berdasarkan nilai pKanya, pH sistem sediaan dapat diatur untuk mempertahankan kestabilan senyawa tersebut (Novita, Rullah, dan Syahadat, 2012).
Bentuk sediaan yang dibuat adalah emulgel yang merupakan kombinasi antara emulsi dan gel. Emulgel adalah sediaan emulsi yang ditingkatkan viskositasnya dengan menambahkan gelling agent dan memadukan kelebihan antara emulsi dan gel. Kelebihan emulsi adalah memiliki kemampuan penetrasi yang baik ke kulit (Mohamed, 2004). Kelebihan dari gel adalah mudah dibersihkan, dapat meningkatkan stabilitas emulsi serta memberikan sensasi dingin ketika diaplikasikan pada kulit. Emulgel merupakan salah satu sistem panghantaran zat hidrofobik atau zat yang tidak larut dalam air seperti golongan xanthone, alfa mangostin yang terkandung dalam ekstrak kulit buah manggis.
Emulsi yang dibentuk dalam emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis adalah tipe minyak dalam air (M/A) yaitu droplet minyak yang terdispersi di dalam medium air. Pada umumnya zat-zat yang tidak larut dalam air tidak dapat dicampurkan secara langsung ke dalam basis gel karena terbatas pada kelarutannya, namun dengan emulsi M/A memudahkan pencampuran dengan basis gel. Tipe emulsi M/A dipilih karena tidak memberikan rasa lengket di kulit dengan air di fase luar dan juga sesuai dengan tujuan penggunaan emulgel yaitu
untuk mengatasi jerawat. Menurut Harmanto (2006), jerawat dapat terjadi karena gangguan produksi kelenjar minyak (sebaceus gland) yang berlebihan sehingga menyebabkan penyumbatan saluran folikel rambut dan pori-pori kulit. Oleh karena itu, pada kulit yang berjerawat penggunaan sediaan kosmetik yang mengandung banyak minyak harus seminimal mungkin agar tidak memperparah jerawat dan tidak komedogenik.
Bahan yang digunakan dalam formulasi emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis terdiri atas ekstrak kulit buah manggis, etanol 70%, carbopol 940, TEA, tween 20, span 20, parafin liquid, propilen glikol, metil paraben, propil paraben dan aquadest. Ekstrak kulit buah manggis digunakan sebagai zat aktif karena mangandung alfa mangostin yang memiliki aktivitas antimikrobial terhadap salah satu bakteri penyebab jerawat yaitu Staphyloccocus epidermidis (Chomnawang et al., 2005). Banyaknya ekstrak kulit buah manggis yang digunakan dilihat dari segi penampilan dan kemampuannya dalam menghambat bakteri Staphyloccocus epidermidis. Dari hasil orientasi dengan menggunakan berbagai konsentrasi ekstrak (Lampiran 17), menunjukkan bahwa ekstrak sebanyak 3 gram mampu memberikan zona hambat dan memberikan penampilan yang baik.
Etanol 70% digunakan untuk melarutkan ekstrak kering kulit buah manggis. Berdasarkan hasil orientasi, maka jumlah etanol 70% yang digunakan dalam 100 gram emulgel adalah 7,5 gram. Dalam Cosmetic Products Notification Portal (2013), menyatakan bahwa penggunaan etanol dalam sediaan skin care misalnya krim, lotion dan gel maksimum pada konsentrasi 10% b/b. Hal ini
menunjukkan bahwa penggunaan etanol dalam emulgel masih dalam range yang diperbolehkan.
Gelling agent yang digunakan dalam penelitian adalah carbopol 940 karena dengan konsentrasi rendah dapat menghasilkan viskositas yang tinggi yaitu 40.000-60.000 cps dan dapat menghasilkan gel dengan penampilan yang jernih (Allen, 2002). Carbopol merupakan polimer asam akrilat yang jika dalam bentuk serbuk kering akan tightly coiled (terlilit kuat). Ketika carbopol didispersikan ke dalam air, molekul – molekulnya akan mulai terhidrasi dan uncoiled seiring dengan meningkatnya viskositas. Akan tetapi, untuk mendapatkan tampilan dengan viskositas yang paling bagus, semua molekul harus uncoiled sempurna (Katdare dan Chaubal, 2006).
Gambar 13. Molekul carbopol dalam bentuk coiled
(Katdare dan Chaubal, 2006)
Katdare dan Chaubal (2006) menyatakan bahwa terdapat dua mekanisme yang dapat membuat polimer uncoiled sempurna dengan menghasilkan viskositas maksimal.
1. Ikatan Hidrogen
Mekanisme pengentalan ini membutuhkan donor gugus hidroksil. Kombinasi antara gugus karboksil dari carbopol dan gugus hidroksil akan
menyebabkan molekul menjadi uncoiled dan meningkatkan viskositas karena terbentuknya ikatan hidrogen. Donor hidroksil yang biasanya digunakan adalah golongan poliol (gliserin, propilen glikol dan PEG), mannitol dan sebagainya (Katdare dan Chaubal, 2006).
Ikatan hidrogen tidak terbentuk secara langsung, namun membutuhkan waktu beberapa jam untuk sampai mengental sempurna. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, metode ini tidak dapat menghasilkan viskositas yang sama seperti metode netralisasi dengan menggunakan jumlah carbopol yang sama (Curteis, 1991).
Gambar 14. Molekul carbopoluncoiled dengan ikatan hidrogen (Curteis, 1991)
2. Netralisasi
Mekanisme yang paling sering digunakan adalah netralisasi polimer dengan suatu basa seperti trietanolamin (TEA) yang digunakan dalam penelitian ini. Penambahan basa akan memutuskan gugus karboksil sehingga meningkatkan muatan negatif di sepanjang rantai polimer. Adanya muatan
negatif menyebabkan timbulnya gaya tolak-menolak elektrostatis sehingga polimer carbopol menjadi uncoiled. Reaksi ini terjadi secara cepat dan langsung memberikan pengentalan sempurna (Katdare dan Chaubal, 2006).
Gambar 15. Molekul carbopoluncoiled dengan netralisasi (Katdare dan Chaubal, 2006)
Emulsifying agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah emulgator non ionik yang aman digunakan karena tidak bersifat toksik dan tidak mengiritasi (Rowe et al., 2009). Selain itu juga, emulgator non ionik kurang sensitif terhadap perubahan pH dan elektrolit sehingga dapat menghasilkan emulsi yang stabil (Kim, 2004). Dalam formulasi digunakan kombinasi emulsifying agent yaitu tween 20 dan span 20 karena dapat menghasilkan tipe emulsi yang diinginkan berdasarkan nilai HLB serta emulsi yang dihasilkan akan lebih stabil dibandingkan dengan penggunaan tunggal. Emulsi yang dibuat memiliki nilai HLB 11,84 (Lampiran 5). Menurut Ghost and Jasti (2005), tipe emulsi minyak dalam air (M/A) memiliki rentang HLB antara 8-18, yang berarti sediaan emulsi yang dibuat termasuk jenis M/A.
Tween dan span bekerja dengan membentuk suatu lapisan antarmuka dan mengurangi tegangan antarmuka antara fase minyak dan fase air. Proses emulsifikasi emulsi M/A dengan emulgator tween dan span terjadi dimana rantai
hidrokarbon span akan berada dalam fase minyak dan kepala berada dalam fase air. Kepala span yang besar akan mencegah ekor hidrokarbon mendekat rapat di dalam fase minyak. Ketika tween ditambahkan, sebagian hidrokarbon tween akan masuk ke dalam fase minyak bersama dengan bagian hidrokarbon span. Rantai lain yang tersisa bersama dengan kepala span dan rantai polioksietilen akan berada dalam fase air. Bagian hidrokarbon tween yang terletak bersama hidrokarbon span dalam fase minyak akan menghasilkan gaya tarik-menarik Van der Waals yang efektif. Sementara rantai polioksetilen dan kepala span akan menghasilkan gaya tolak-menolak antar droplet yang dikarenakan adanya halangan sterik (Sinko, 2005).
Gambar 16. Molekul tween dan span pada antarmuka emulsi M/A (Sinko, 2006)
Parifin liquid berperan sebagai emolien dan fase minyak dalam emulsi. Emolien merupakan bahan yang dapat membantu menjaga kulit agar tampak lembut dan halus serta meningkatkan penampilan kulit. Emolien akan membentuk suatu lapisan pada kulit untuk mencegah menguapnya air pada lapisan stratum corneum (Barel, Paye, and Maibach, 2009). Propilen glikol digunakan sebagai humektan yang berfungsi untuk mempertahankan kelembaban sediaan emulgel. Adanya gugus hidroksi (-OH) pada strukturnya menyebabkan propilen glikol dapat berinteraksi membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air. Pengawet yang digunakan adalah kombinasi antara metil paraben dan propil paraben. Alasan digunakan kombinasi 2 macam paraben adalah untuk meningkatkan efektivitas dari paraben (Rowe et al., 2009). Aquadest digunakan untuk mengembangkan carbopol 940 dan sebagai fase air dalam emulsi.
Dalam formulasi emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis, faktor yang dilihat pengaruhnya adalah carbopol 940. Carbopol di dalam air akan mengembang membentuk struktur jejaring berserat tiga dimensi yang tidak teratur. Dengan adanya penambahan TEA, carbopol akan membentuk struktur seperti sarang lebah (honeycomb-like structure) yang lebih kuat dibandingkan struktur jejaring berserat tidak teratur. Penambahan jumlah carbopol akan mengakibatkan densitas ikatan silang meningkat dan mengakibatkan naiknya viskositas (Kim, Song, Lee, and Park, 2003). Peningkatan viskositas akan meningkatkan waktu retensi pada sisi target, namun akan menurunkan daya sebar, begitu pula sebaliknya (Garg et al., 2002). Oleh karena itu, carbopol memiliki
kontribusi yang sangat besar terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis.
Dalam penelitian digunakan kosentrasi carbopol 940 dari 0,5%, 0,75%, 1%, 1,25%, 1,5%, 1,75% dan 2%. Hal ini disebabkan karena menurut Rowe et al (2009), carbopol digunakan sebagai gelling agent pada konsentrasi antara 0,5% - 2% sehingga jumlah carbopol yang digunakan masuk dalam range yang masih diperbolehkan.
Proses pembuatan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis terdiri atas 2 tahap yaitu emulsifikasi dan penambahan gelling agent. Emulsifikasi adalah proses pembuatan emulsi dengan mencampurkan fase minyak ke dalam fase air. Fase minyak terdiri atas span 20, parafin liquid, dan ekstrak kulit buah manggis yang telah dilarutkan dalam etanol 70%. Ekstrak kulit buah manggis dicampurkan ke dalam fase minyak dengan tujuan agar zat aktif yang tidak larut dalam air akan berada dalam droplet minyak sehingga dapat memberikan penetrasi yang lebih baik. Fase air terdiri atas tween 20 dan propilen glikol yang sebelumnya telah dicampur dengan metil dan propil paraben. Fase minyak dan fase air masing-masing dipanaskan di atas waterbath pada suhu 70 - 80˚C agar memudahkan proses emulsifikasi dengan adanya peningkatan energi. Pencampuran dilakukan dengan menggunakan mixer pada kecepatan 300 rpm selama 10 menit. Tahap kedua adalah penambahan gelling agent, dimana carbopol 940 yang telah dikembangkan selama 24 jam dicampurkan ke dalam emulsi yang telah terbentuk dengan menggunakan mixer pada kecepatan 300 rpm selama 10 menit.
Selanjutnya, TEA ditambahkan ke dalam campuran dan diaduk kembali menggunakan mixer dengan kecepatan 300 rpm selama 5 menit.
Mixer berperan dalam memberikan energi kinetik yang menyebabkan pencampuran menjadi lebih homogen. Jenis mixer yang digunakan adalah jenis planetary mixer yang umumnya ditemukan di dapur rumah dan industri dalam skala besar. Planetary mixer dirancang khusus untuk pencampuran bentuk sediaan semisolid. Mixer ini akan berputar pada porosnya sambil mengitari sekeliling mangkuk bulat (Aulton, 2013). Dalam pencampuran dengan mixer menggunakan kecepatan putar 300 rpm yang sudah bisa mencampur secara homogen dan hemat energi.
