BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
B. Pembuatan Shampoo Ekstrak Kering Teh Hijau
Sediaan yang dibuat dalam penelitian ini adalah sediaan shampoo yang bertujuan untuk membersihkan rambut dari kotoran yang berupa minyak, partikel yang larut maupun tidak larut. Pada pembuatan shampoo ini ditambahkan ekstrak kering teh hijau. Ekstrak kering teh hijau menjadi pilihan karena berdasarkan penelitian, ekstrak kering teh hijau memiliki banyak manfaat antara lain antioksidan, antibakteri, menginduksi perpanjangan folikel rambut, dan mengurangi iritasi dari bahan kimia, namun ekstrak kering teh hijau memiliki sifat mudah teroksidasi sehingga warnanya menjadi lebih gelap. Oleh karena itu, perlu dilakukan studi untuk menghasilkan shampoo ekstrak kering teh hijau yang acceptable.
Dalam membuat sediaan shampoo, kontrol viskositas merupakan hal yang penting, karena semakin tinggi viskositas maka busa yang dihasilkan akan bertahan dalam jangka waktu yang lebih lama (Tadros, 2005), namun apabila viskositas terlalu tinggi maka sediaan akan sulit dikeluarkan dari wadah sehingga mengurangi acceptabilitas pengguna. Carbopol 940 merupakan bahan pengental dan propilenglikol merupakan humectant. Carbopol 940 diharapkan dapat menghasilkan viskositas tertentu dan propilenglikol sering digunakan secara
bersamaan untuk menurunkan viskositas sediaan. Oleh karena itu, peneliti ingin melihat efek kedua faktor terhadap sifat fisis dan stabilitas sediaan shampoo.
Rancangan percobaan yang digunakan adalah desain faktorial dua faktor dua level. Desain formula yang dibuat berjumlah empat yaitu formula 1 (level rendah Carbopol 940 dan level rendah propilenglikol), formula a (level tinggi Carbopol 940 level rendah propilenglikol), formula b (level rendah Carbopol 940 dan level tinggi propilenglikol), dan formula ab (level tinggi Carbopol 940 dan level tinggi propilenglikol).
Penelitian ini menggunakan bahan-bahan dengan fungsi yang berbeda-beda sesuai rentang jumlah yang digunakan. Carbopol 940 berfungsi sebagai bahan pengental karena memiliki bobot molekul dan viskositas yang tinggi. Carbopol 940 merupakan polimer sintetik yang mudah mengembang dalam air. Dengan adanya air, struktur Carbopol yang semula berbentuk coil akan berubah menjadi lurus (Gambar 17).
Gambar 17. Perubahan struktur Carbopol dari coiled menjadi lurus (Anonim, 2001)
Carbopol dikembangkan selama 24 jam dengan tujuan memberikan waktu yang optimum untuk Carbopol mengembang. Carbopol yang telah mengembang, bersifat asam dengan pH antara 2,5-3,5 dan viskositasnya rendah.
Oleh karena itu, perlu dilakukan penetralan dengan menggunakan basa tertentu. Penetralan akan menghasilkan tolak menolak pada gugus COO- Carbopol sehingga strukturnya menjadi lebih rigid dan viskositasnya meningkat (Osborne, 1990). Carbopol memiliki viskositas optimum saat pH 6,5-7.
Natrium hidroksida dipilih sebagai penetral karena penggunaan natrium hidroksida memberikan penampilan yang lebih jernih (Kartika, 2010). Penggunaaan basa seperti natrium hidroksida pada kasus tertentu berpengaruh pada kejernihan Carbopol (Anonim, 1997).
Sediaan shampoo berfungsi untuk membersihkan, maka surfaktan merupakan komponen terpenting untuk memenuhi efek detergensi yang diharapkan. Surfaktan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu sodium lauryl sulfate (SLS) dan cocamidopropyl betaine. Penggunaan kombinasi dua surfaktan ini bertujuan untuk efektifitas mekanisme detergensi dan optimalisasi busa yang dihasilkan. SLS merupakan surfaktan anionik yang memiliki sifat detergensi tinggi namun dapat mengiritasi maka penggunaannya terbatas. SLS memiliki nilai detergensi tinggi karena nilai HLB SLS tinggi. Nilai HLB yang tinggi menunjukkan bahwa surfaktan bersifat hidrofil sehingga mudah dibilas dengan air (Liebermann, 1996). Cocamidopropyl betaine merupakan surfaktan amfoterik yang sering digunakan secara bersamaan dengan surfaktan anionik. Kelebihan cocamidopropyl betaine yaitu tidak mengiritasi, dapat mempertahankan busa yang terbentuk, dan memberikan efek lembut (Mottram and Lees, 2000). Oleh karena itu, untuk memperoleh efek detergensi dan busa yang optimal digunakan cocamidopropylbetaine.
Sediaan shampoo berfungsi untuk membersihkan kotoran yang terdapat pada substrat (kulit kepala dan rambut). Kotoran tersebut dalam bentuk solid dan liquid yang larut air (bersifat hidrofil) maupun yang tidak larut air (bersifat hidrofob). Kotoran yang bersifat hidrofob lebih sulit dibersihkan, dibandingkan kotoran yang bersifat hidrofil.
Shampoo mengandung surfaktan anionik, yang mempengaruhi electrical double layer. Surfaktan akan meningkatkan potensial elektrik pada Stern layer (zeta potensial). Peningkatan zeta potensial akan menurunkan adhesi antara kotoran dan substrat, sehingga kotoran dapat dihilangkan dari substrat (Rosen, 1978).
Gambar 18. Mekanisme pembersihan dengan surfaktan anionik (Rieger, 1997)
Pada gambar di atas, substrat bermuatan positif dan kotoran bermuatan negatif sehingga bekerja gaya adhesi. Adanya surfaktan anionik akan kontak dengan substrat dan memindahkan kotoran. Kontak area surfaktan dan substrat yang optimal akan melepaskan kotoran dari substrat.
Kotoran dalam bentuk liquid membentuk lapisan tipis pada permukaan substrat. Air membasahi kotoran dan membentuknya menjadi droplet. Surfaktan adsorbsi pada permukaan droplet-substrat, kemudian menurunkan sudut kontak
antara droplet dan substrat, sehingga akhirnya droplet dapat terlepas. Bila sudut kontak lebih dari 90o maka kotoran liquid dapat terlepas secara spontan dari substrat (Rosen, 1978).
Gambar 19. Penghilangan droplet minyak dari substrat (Rosen, 1978)
Selain itu, surfaktan dapat membentuk misel yang kemudian mengalami solubilisasi, sehingga kotoran akan hilang.
Gambar 20 . Spherical micells (Lange, 1999)
Gambar 21. Mekanisme pembersihan melalui pembentukan misel (Mottram and Lees, 2000)
Bagian kepala bersifat hidrofil akan mengarah pada sistem yang polar dan bagian ekor bersifat hidrofob akan mengarah pada sistem yang non polar. Kotoran yang berupa minyak maka bagian ekor surfaktan akan mengikat minyak tersebut dan membentuk sphericalmicells yang akan mengalami solubilisasi dalam air.
Natrium klorida merupakan garam yang dapat mengubah karakter ionik sediaan sehingga mempengaruhi viskositas sediaan (Rowe, 2009). Viskositas sediaan terpengaruh karena Carbopol 940 yang telah dinetralkan akan membentuk gugus COONa. Gugus COONa dalam air akan terdisosiasi menjadi COO- dan Na+ sesuai dengan persamaan reaksi (1).
COONa COO- + Na+ (1)
Natrium klorida dalam air akan terdisosisasi menjadi Na+ dan Cl-. Semakin meningkatnya konsentrasi Na+ dalam sediaan, maka reaksi akan bergeser ke kiri, Carbopol 940 akan berada pada bentuk molekulnya, sehingga gaya tolak-menolak berkurang dan terjadi penurunan viskositas.
Penggunaan natrium klorida bertujuan untuk memperoleh konsistensi shampoo yang diinginkan. Air yang digunakan dalam pembuatan shampoo merupakan aqua demineralisata. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan adanya pengaruh muatan-muatan yang dapat mempengaruhi viskositas sediaan.
Sediaan shampoo mengandung banyak komponen air, yang memungkinkan ditumbuhi oleh mikroorganisme maupun jamur. Oleh karena itu, perlu digunakan bahan pengawet. Bahan pengawet yang digunakan, yaitu metil paraben. Paraben memiliki luas spektrum antimikrobia yang luas dan efektif dalam kisaran pH yang luas (Rowe, 2009). Semakin panjang alkil, efektifitas
sebagai pengawet meningkat namun kelarutannya berkurang. Bila dibandingkan dengan propil paraben, kelarutan pada fase air akan lebih besar metil paraben. Propilenglikol dalam formula berfungsi sebagai humectant. Humectant akan menarik air dari lingkungan atau akan berikatan dengan air. Pada umumnya, humectant mempunyai banyak gugus hidroksi sehingga dapat berikatan dengan air. Penggunaan humectant bertujuan untuk menjaga kelembaban kulit kepala dan rambut sehingga rambut tidak kering. Propilenglikol dipilih karena memiliki bobot molekul dan viskositas yang lebih rendah bila dibandingkan dengan gliserol (Sagarin, 1957).
Ekstrak kering teh hijau memiliki sifat mudah teroksidasi, yang menyebabkan timbulnya browning. Reaksi browning merupakan proses pembentukan pigmen berwarna kuning yang akan segera berubah menjadi coklat (Padmadisastra dkk, 2003). Oleh karena itu, perlu ditambahkan antioksidan. Antioksidan yang digunakan adalah asam askorbat. Asam askorbat selain sebagai antioksidan juga digunakan untuk mengatur pH sediaan shampoo. pH yang diinginkan yaitu sekitar 5-6 agar sesuai dengan pH rambut dan kulit kepala sehingga tidak mengiritasi.
Selama penyimpanan, sediaan akan mengalami perubahan akibat degradasi secara fisika, kimia, maupun biologi. Degradasi fisika disebabkan oleh suhu, cahaya, dan kelembaban; degradasi kimia disebabkan oleh perubahan pH sediaan dan terurainya bahan penyusun; sedangkan degradasi biologi dapat disebabkan adanya mikroorganisme yang menguraikan sediaan. Oleh karena itu, dalam pembuatan sediaan shampoo perlu menjaga stabilitas.
Stabilitas sediaan shampoo diusahakan dengan mencegah teroksidasinya ekstrak kering teh hijau, mempertahankan konsistensi selama penyimpanan, dan mencegah pertumbuhan mikroorganisme. Stabilitas sediaan shampoo dijaga melalui formulasi dan pengemasannya. Dari sisi formulasi, sediaan shampoo ditambahkan asam askorbat sebagai antioksidan dan menjaga pH agar cenderung asam tetapi tidak mengiritasi kulit kepala dan rambut. Carbopol 940, propilenglikol, dan natrium klorida digunakan untuk memodifikasi viskositas agar didapatkan konsistensi shampoo yang diinginkan dan mempertahankan konsistensi tersebut. Selain itu, bahan pengawet digunakan dalam formula untuk mencegah tumbuhnya mikroorganisme, yang akan merusak sediaan melalui degradasi biologi. Dari sisi pengemasan, sediaan shampoo dikemas dalam wadah yang dapat melindungi dari paparan cahaya.
C. Sifat Fisis dan Stabilitas Shampoo Ekstrak Kering Teh Hijau