BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Formulasi Sediaan Shampoo
Bahan-bahan dasar untuk membuat sediaan shampoo meliputi surfaktan primer, surfaktan sekunder, dan bahan aditif lainnya. Surfaktan merupakan bahan utama karena bertanggung jawab atas sifat detergensi dan pembersihan rambut. Larutan surfaktan akan membasahi baik kotoran maupun rambut lewat penurunan tegangan muka. Kemudian kotoran maupun minyak pada rambut akan terdispersi pada larutan surfaktan tersebut dan menjadi mudah dibilas oleh air (Rieger, 2000).
Surfaktan yang dipilih untuk pembuatan shampoo ini adalah surfaktan yang banyak digunakan dalam sediaan shampoo yang beredar di pasaran, yaitu
sodium lauryl sulphate (SLS) sebagai surfaktan primer dan cocamidopropyl betaine (CAB) sebagai surfaktan sekunder. SLS merupakan surfaktan anionik yang memiliki karakteristik sebagai pembentuk busa yang baik, memiliki daya pembersih yang tinggi, dan stabil pada air sadah. Sifatnya sebagai pembentuk busa dan pembersih yang baik dapat terlihat dari nilai HLB SLS yang tinggi, yaitu 40. Menurut Liebermann (1996) surfaktan dikatakan memiliki sifat sebagai pembersih yang baik bila memiliki nilai HLB di atas 12, karena berarti surfaktan tersebut cenderung bersifat hidrofil, sehingga saat penggunaannya akan mudah terbilas oleh air. SLS bersifat sukar larut dalam air dingin, namun kelarutannya meningkat seiring dengan kenaikan suhu (Mitsui, 1997 dan Rieger, 2000). Maka dalam proses pembuatan shampoo digunakan air hangat untuk
melarutkan SLS yang berbentuk serbuk. Di samping itu penambahan CAB di sini bertujuan supaya busa yang dihasilkan oleh SLS lebih stabil dan sekaligus untuk mengurangi sifat iritatif dari SLS. CAB sendiri merupakan jenis surfaktan amfoter, namun karena pH shampoo di sini asam maka CAB akan cenderung berada dalam bentuk kation.
Sebagai pengatur kekentalan (viscosity modifier) digunakan Carbopol 940. Carbopol 940 merupakan tipe Carbopol yang memiliki penampilan paling jernih dan viskositas paling tinggi, yaitu 40.000-60.000 cps (pada kadar 0,5% dengan pH 7,5) (Allen, 2002). Carbopol 940 mampu bekerja menaikkan viskositas sediaan karena dapat mengembang dalam air sehingga membentuk suatu sistem gel yang kaku. Di mana struktur Carbopol yang semula berbentuk coiled akan menjadi lurus, seperti terlihat pada gambar 6. Supaya pengembangannya maksimum maka perlu ditambahkan suatu basa. Di sini bahan yang digunakan adalah NaOH, di mana 1 g Carbopol dapat dinetralisasi oleh kurang lebih 0,4 g NaOH (Rowe, 2009). Untuk netralisasi Carbopol 940 di sini dipilih NaOH, karena dari hasil percobaan diperoleh mucilago Carbopol yang lebih bening daripada jika menggunakan trietanolamin.
Lewat penambahan NaOH akan terbentuk gugus COONa sesuai persamaan reaksi (1). Gugus COONa yang merupakan garam akan terdisosiasi dalam air menjadi COO- dan Na+ sesuai persamaan reaksi (2).
COOH + NaOH COONa + H2O (1) COONa COO- + Na+ (2)
30
Karena sama-sama bermuatan negatif, maka antar gugus-gugus COO- ini akan terjadi saling tolak-menolak. Selain itu NaOH juga akan menyebabkan putusnya rantai polimer menjadi monomer-monomernya. Pada akhirnya Carbopol yang telah berinteraksi dengan air ini akan membentuk suatu struktur jaringan koloidal 3 dimensi atau yang sering disebut house of card, sehingga terbentuk suatu sistem yang kental dan bersifat viskoelastis (Osborne, 1990). Viskoelastis berarti sediaan tersebut memiliki sifat viscous seperti cairan dan elastis seperti padatan (Martin, 1983). Jadi saat ada gaya geser maka sediaan tersebut akan memiliki tahanan untuk mengalir, namun akan mulur seiring dengan meningkatnya gaya atau stress
yang diberikan. Kemudian sediaan tersebut akan dengan cepat kembali ke konsistensi semula ketika stress dihilangkan.
Gambar 6. Struktur skematik Carbopol (Osborne, 1990)
Dalam proses penelitian ditemukan bahwa shampoo yang terbuat dari SLS, CAB, Carbopol 940, dan air ini viskositasnya sangat tinggi sehingga sukar dituang. Maka perlu ditambahkan suatu viscosity modifier lain yang sifatnya menurunkan kekentalan. Di sini dipilih suatu elektrolit yaitu natrium klorida
(NaCl). NaCl yang merupakan garam akan terdisosiasi sempurna saat berada dalam air menjadi Na+ dan Cl-. Karena kekuatan disosiasi NaCl lebih besar daripada COONa, maka reaksi akan bergeser sehingga terbentuk molekul COONa lagi. Karena ion-ion Na+ menutupi sebagian gugus COO- pada Carbopol, maka muatan menjadi netral, gaya tolak-menolak berkurang, dan viskositas menurun. pH shampoo harus disesuaikan dengan pH rambut dan kulit kepala, yaitu sekitar 5-6. pH shampoo yang terlalu asam akan merusak ikatan hidrogen dan jembatan garam pada struktur rambut. Sebaliknya pH lebih dari 8,5 akan merusak ikatan disulfida dan pH lebih dari 12 akan merusak ikatan hidrogen dan jembatan garam pula. Bila ketiga ikatan tersebut hilang maka rambut akan menjadi kasar dan kemudian rusak (Corcoran, 1997). Karena pH awal sediaan shampoo yang dibuat sekitar 7, maka ditambahkan asam sitrat sampai dicapai pH yang sesuai. Sebenarnya pH juga berpengaruh pada viskositas, di mana dengan penambahan asam maka ion-ion H+dapat berinteraksi lagi dengan COO- menjadi COOH lagi, sehingga gaya tolak-menolak berkurang dan viskositas menurun. Namun dalam hal ini untuk mencapai viskositas shampoo yang memadai atau mudah dituang diperlukan penambahan asam cukup banyak hingga pH 3. Maka dari itu penambahan asam sitrat di sini tidak diperuntukkan sebagai viscosity modifier.
Selain itu bahan lain yang perlu ditambahkan adalah pengawet. Hal ini dikarenakan shampoo merupakan sediaan berair yang dapat menjadi tempat tumbuh jamur dan bakteri. Pengawet yang dipilih di sini adalah nipagin. Karena nipagin mampu bekerja efektif pada rentang pH yang lebar, memiliki aktivitas
32
antimikroba spektrum luas, dan sangat efisien melawan kapang maupun jamur (Rowe, 2009). Selain itu berdasarkan Anonim (1999) dinyatakan bahwa nipagin ataupun nipasol merupakan pengawet yang sesuai bagi sediaan gel, karena tidak mempengaruhi efisiensi polimer untuk menaikkan viskositas sediaan. Di samping itu nipagin merupakan pengawet golongan paraben yang memiliki kelarutan paling tinggi dalam air dibanding jenis paraben yang lain (Anonim, 1979).
Untuk pembuatan shampoo ini digunakan air demineralisata. Tujuannya adalah untuk menghindari keberadaan mineral-mineral seperti Ca dan Mg yang mungkin terdapat dalam air. Karena ion-ion tersebut dapat menutup muatan negatif pada Carbopol sehingga viskositas menjadi lebih sulit dikendalikan. Selain itu pada proses pencampuran sebaiknya dilakukan pengadukan perlahan. Hal ini supaya tidak banyak udara yang masuk dan terjebak sehingga mengakibatkan munculnya banyak gelembung.