BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
B. Formulasi Emulgel
Emulgel memiliki dua sistem yaitu sistem emulsi dan sistem gel. Emulgel dipilih karena zat aktif yang digunakan dalam penelitian ini adalah minyak daun cengkeh. Minyak memiliki sifat hidrofobik sehingga zat aktif tersebut akan lebih sulit apabila diformulasikan ke dalam bentuk sediaan gel yang mengandung banyak air.
Kegunaan sediaan emulgel yang diformulasikan ini adalah sebagai anti bau kaki. UmumnyaF setiap orang menggunakan kaos kaki dan sepatu. Kaki yang tertutup kaos kaki dan sepatu akan berkeringat sehingga menyebabkan bau kaki. Hal tersebut dikarenakan adanya kandungan lembab berlebih pada kaki menyebabkan Staphylococcus epidermidis sebagai flora normal kulit menguraikan leusin yang ada di dalam keringat menjadi isovaleric acid (Ara et al.F 2006) dan
senyawa tersebut menyebabkan bau kaki (Caroprese et al.F 2009). JadiF sistem emulsi yang digunakan pada penelitian adalah sistem oil in water (O/W). Selain ituF rasa lengket yang ditimbulkan oleh minyak daun cengkeh sebagai zat aktif akan mengurangi acceptability penggunanya sehingga pemilihan sediaan emulgel pada penelitian ini dapat memberikan keuntungan. Emulgel mengandung sejumlah air yang apabila menguapF maka dapat memberikan efek dingin dan sistem emulsi tipe O/W yang terbentuk pada emulgel dalam penelitian ini dapat menutupi kesan berminyak dari minyak cengkeh.
Bentuk sediaan emulgel tipe O/W juga akan lebih stabil dengan adanya penambahan gelling agent untuk membentuk sistem gel didalamnya. Polimer-polimer gelling agent akan menjebak droplet-droplet minyak sehingga mengurangi terjadinya penggabungan droplet-droplet minyak (coalescence) tersebut. Selain ituF gelling agent juga dapat berfungsi sebagai pengental yang dapat meningkatkan viskositas. Peningkatan viskositas ini akan membuat droplet-droplet minyak semakin susah bergerak sehingga coalescence semakin kecil.
Pada penelitian iniF formulasi sediaan emulgel terdiri dari minyak cengkehF parafin cairF tween 80F span 80F carbopol 940F triethanolamine (TEA)F sorbitolF metil parabenF propil parabenF dan aquadest. Minyak cengkeh berfungsi sebagai zat aktif karena minyak cengkeh 15% sudah dapat menghambat pertumbuhan bakteri Staphyloccocus epidermidis (KusumaF 2010). Bersama dengan minyak cengkehF parafin cair digunakan sebagai fase minyak pada saat proses emulsifikasi.
Tween 80 dan span 80 digunakan sebagai emulsifying agentF yang menjembatani antara fase minyak dengan fase air dengan mekanisme menurunkan tegangan antar muka pada kedua fase tersebut agar dapat bercampur sehingga menghasilkan bentuk emulgel yang stabil. Tween 80 lebih bersifat hidrofilik sedangkan span 80 lebih bersifat lipofilik.
Adapun mekanisme kerja penggunaan tween dan span secara kombinasi yaitu bagian hidrokarbon molekul span (sorbitan monooleate) terletak pada globul minyak dan bagian radikalnya terletak pada fase air. Kepala yang besar pada molekul sorbitan mencegah ekor-ekor hidrokarbon di dalam fase minyak saling berdekatan. Ketika tween (polyoxyethylene 20 sorbitan monopalmitat)
ditambahkanF senyawa ini akan berorientasi pada antarmuka sehingga bagian ekor hidrokarbonnya berada pada fase minyak. Sisa rantai pada senyawa tersebut bersama dengan cincin sorbitan dan rantai polyoxyethylene terletak pada fase air.
Gambar 8. Skematik droplet minyak dalam emulsi O/W, menunjukkan orientasi molekul tween dan span pada antarmuka (Sinko, 2006)
Pada gambar 10 dapat teramati bahwa rantai hidrokarbon molekul
orientasi ini akan menghasilkan gaya tarik menarik van der Waals yang efektif. Dengan cara iniF kedua emulsifying agent tersebut dapat memperkuat interfacial film dan meningkatkan stabilitas emulsi tipe O/W terhadap coalescence.
Pada formula iniF metil paraben dan propil paraben berfungsi untuk mencegah terkontaminasinya emulgel oleh mikroba (sebagai pengawet). Peningkatan rantai alkil seiring dengan peningkatan aktivitas antimikroba pada golongan paraben (Rowe et al.F 2009). Oleh karena ituF metil paraben dan propil paraben dikombinasikan dalam penelitian ini. Aquadest berfungsi untuk mengembangkan carbopol 940 dan sebagai fase air pada saat proses emulsifikasi.
Carbopol 940 berfungsi sebagai gelling agent. Carbopol 940 merupakan suatu polimer yang membentuk gelungan sangat erat (coiled) dalam bentuk serbuk kering sehingga dapat membatasi kemampuan thickening-nya.
Gambar 9. Carbopol dalam bentuk coiled (kiri) dan uncoiled (kanan) (Noveon, 2002)
Ketika didispersikan ke dalam airF carbopol 940 terhidrasi dan sebagian gelungannya terbuka (uncoiled). Carbopol 940 dapat berfungsi dengan baik apabila polimer tersebut benar-benar uncoiled (Chikalikar and MoorkathF 2002). Mekanisme carbopol 940 untuk uncoiled adalah penetralan gugus asam karboksilat pada rantai polimer dengan basa yang sesuai. Penetralan tersebut akan mengakibatkan terbentuknya muatan negatif di sepanjang rantai polimernya. Gaya
tolak-menolak antar muatan negatif tersebut menyebabkan carbopol 940 benar-benar uncoiled ke dalam strukturnya yang lebih bebas. NamunF rantai carbopol 940 tetap akan terjalin satu sama lain menghasilkan matriks tiga dimensi untuk membentuk gel yang sangat kental dalam waktu seketika (SuhaimeF TripathyF MohamedF and MajeedF 2012). Pada penelitian iniF triethanolamine (TEA) berfungsi sebagai basa untuk menetralkan pH asam carbopol 940 sehingga dapat membantu carbopol 940 untuk uncoiled.
Humectant akan menarik air saat diaplikasikan pada kulit sehingga meningkatkan penyerapan air pada stratum korneum. Dalam penelitian iniF sorbitol berfungsi sebagai humectant. Sorbitol dipilih karena bersifat inert dan
compatible dengan banyak eksipien. Sifatnya yang mengikat lembab ( moisture-binding)dapat menstabilkan emulgel dengan cara mengurangi penguapan air dari formulasinya. Dalam jumlah tertentuF penggunaan sorbitol dapat meningkatkan ketahanan emulgel. Selain ituF sorbitol juga dapat mempertahankan kelembaban pada kulit.
Faktor yang akan diteliti adalah carbopol 940 dan sorbitol dengan dua level yaitu level rendah dan level tinggi untuk masing-masing faktor. Level rendah dan level tinggi untuk carbopol 940 adalah 1 g dan 5 g.
Tabel VII. Hasil orientasi sifat fisik emulgel dengan variasi carbopol 940 Carbopol 940 (g) Viskositas (d.Pa.s) Daya sebar (cm)
1 60 5F50
2 120 4F05
3 150 4F00
4 160 3F75
Gambar 10. Profil kurva variasi carbopol 940 terhadap viskositas
Gambar 11. Profil kurva variasi carbopol 940 terhadap daya sebar
Pada orientasi ini diambil 5 titik untuk jumlah carbopol 940 yaitu 1F 2F 3F 4F dan 5 g. Tabel VII menunjukkan bahwa jumlah carbopol 940 sebesar 3 g sampai 5 g menghasilkan viskositas yang sesuai dengan range yang dikehendaki yaitu 150-300 d.Pa.s F sedangkan range daya sebar yang dikehendaki yaitu 3-5 cm dihasilkan oleh jumlah carbopol 940 sebesar 2 g sampai 5 g. NamunF level yang dipilih pada penelitian ini adalah carbopol 940 sebesar 1 g sebagai level rendah meskipun tidak masuk kedalam range viskositas dan daya sebar yang dikehendaki dan carbopol 940 sebesar 5 g sebagai level tinggi. Hal ini dikarenakan grafik pada gambar 10 terjadi peningkatan viskositas dan grafik pada gambar 11 terjadi
0 50 100 150 200 250 300 0 1 2 3 4 5 6 V is ko si ta s (d .P a. s) Carbopol (g)
Profil Carbopol 940 terhadap Viskositas
0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 D ay a Se ba r (c m ) Carbopol (g)
penurunan daya sebar. Berdasarkan grafik tersebutF maka diprediksikan bahwa ada pengaruh dari penambahan carbopol 940 terhadap viskositas dan daya sebar. JadiF pemilihan level rendah dan level tinggi carbopol 940 sebesar 1 g dan 5 g dimaksudkan untuk melihat pengaruh yang lebih jelas dari penambahan carbopol 940 sebagai gelling agent terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel yang diformulasikan.
Tabel VIII. Hasil orientasi sifat fisik emulgel dengan variasi sorbitol Sorbitol (g) Viskositas (d.Pa.s) Daya sebar (cm)
2 185 3F85
4 175 3F83
6 225 3F78
8 150 3F95
10 155 3F80
Gambar 12. Profil kurva variasi sorbitol terhadap viskositas 0 50 100 150 200 250 0 2 4 6 8 10 12 V is kos it as (d .P a. s) Sorbitol (g)
Gambar 13. Profil kurva variasi sorbitol terhadap daya sebar
Sorbitol memiliki level rendah dan level tinggi yaitu 2 g dan 10 g. Penentuan level tersebut juga didasarkan pada hasil orientasi menurut tabel VIII dengan mengambil 5 titik untuk jumlah sorbitol. Hasil orientasi menunjukkan bahwa semua titik yang diambil memenuhi baik range viskositas (150-300 d.Pa.s) maupun daya sebar (3-5 cm) meskipun dilihat dari grafikF nilainya tidak stabil (naik-turun). Level rendah dan level tinggi sorbitol yaitu 2 g dan 10 g dipilih berdasarkan grafik pada gambar 12 dan 13 yang masih mengalami peningkatan dan penurunanF meskipun grafik pada gambar 13 tidak terlalu signifikan dalam menggambarkan peningkatan dan penurunan yang terjadi. Peningkatan dan penurunan tersebut menandakan bahwa sorbitol memiliki pengaruh terhadap viskositas dan daya sebar. Oleh karena ituF level sorbitol yang dipilih dalam penelitian ini yaitu level rendah sebesar 2 g dan level tinggi sebesar 10 g. Hal ini bertujuan untuk dapat melihat pengaruh yang lebih jelas dari sorbitol sebagai
humectant terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel yang diformulasikan. Proses formulasi emulgel ini terdiri dari dua tahap yaitu tahap emulsifikasi dan penambahan gelling agent. Emulsifikasi merupakan tahap pembentukan emulsi. Proses ini dilakukan dengan mencampurkan fase minyak
0 1 2 3 4 5 6 0 2 4 6 8 10 12 D ay a Se ba r (c m ) Sorbitol (g)
dan fase air yang dilakukan di atas waterbath hingga suhunya mencapai 50oCF kemudian dicampur menggunakan mixer selama 10 menit untuk meningkatkan hasil proses emulsifikasi. Proses mixer dapat memberikan energi kinetik dalam pencampuran fase minyak dan fase air yang dibantu dengan adanya emulsifying agent. Tahapan kedua adalah penambahan gelling agentF yaitu carbopol 940F yang telah dikembangkan dengan cara didispersikan di dalam air selama 24 jamF kemudian dicampur menggunakan mixer selama 10 menit. SelanjutnyaF
triethanolamine (TEA) ditambahkan ke dalam campuran untuk menetralkan pH yang sebelumnya memiliki pH asamF kemudian dicampur menggunakan mixer
selama 5 menit.
