BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
D. Sifat Fisis dan Stabilitas Sediaan Lotion Repelan Minyak Peppermint
1. Sifat Fisis Lotion
Parameter sifat fisis berupa daya sebar penting untuk dievaluasi, sebab keberhasilan terapi sediaan topikal ditentukan oleh kemudahan pasien dalam mengoleskan sediaan pada area yang sakit dengan kandungan sejumlah tertentu
obat sehingga untuk dapat menghantarkan dosis yang tepat tergantung dari daya sebar sediaan (Garg,et al., 2002).
Parameter viskositas juga penting untuk diketahui karena melalui viskositas dapat digunakan sebagai jaminan bahwa dosis yang sesuai dapat terhantarkan ke site effect. Disamping itu, pengujian viskositas merupakan salah satu cara untuk mengetahui rheologi suatu sediaan. Rheologi adalah gambaran mengenai sifat alir dan deformasi suatu benda yang penting untuk diketahui, sebab kesalahan yang terjadi dalam mengenali sifat alir dan deformasi, selain berakibat pada kenampakan fisis seperti penampilan, juga berakibat pada efek terapinya (Radebaugh, 1996).
Karakteristik fisika dan kimia dari sistem dispersi penting untuk mengetahui stabilitas dan toksisitas produk yang dapat dievaluasi berdasarkan distribusi ukuran droplet (Washington, et al., cit. Josi, 2010). Jika dihubungkan dengan viskositas, maka viskositas sebagai sifat alir yang akan mempengaruhi ketahanan terhadap gaya geser. Droplet yang mudah mengalir jika ada sedikit gaya geser akan memiliki energi kinetik yang tinggi sehingga droplet-droplet saling berdekatan dan memungkinkan terjadinya flokulasi. Apabila interaksi antara droplet yang berdekatan terjadi selama waktu yang panjang, seiring dengan rusaknya surfaktan, koalesensi dapat terjadi hingga mengakibatkan pecahnya emulsi (Washington,et al., cit. Josi, 2010).
Perubahan ukuran droplet melalui nilai median(percentile 50) bertujuan untuk mengetahui potensi ketidakstabilan pada sistem emulsi selama satu bulan pengamatan, yang diindikasikan dengan adanya pergeseran ukuran droplet ke arah
ukuran yang lebih besar. Ada tidaknya perubahan ukuran droplet dilihat dengan membandingkan ukuran droplet 48 jam setelah pembuatan dengan setelah satu bulan penyimpanan.
Tabel VII memberikan informasi tentang hasil pengujian sifat fisis dan stabilitas sediaanlotion.
Tabel VII. Hasil pengujian sifat fisis dan stabilitaslotion
Parameter Formula 1 Formula a Formula b Formula ab Daya Sebar±SD (cm) 6.87±0.35 6.10±0.17 6.20±0.20 5.50±0.10
Viskositas±SD (dPas) 30.50±1.80 41.33±7.09 44.17±1.44 30.00±2.89
Pergeseran
Viskositas±SD (%) 40.68±8.64 22.08±3.38 29.06±0.30 61.67±4.41 Ukuranmediandroplet±SD
48 jam (µm) 24±1.35 32.87±0.23 30.33±0.06 30.5±0 Ukuranmediandroplet±SD
1 bulan (µm) 29.68±0.32 35.37±1.10 33±0 36.4±0
Berdasarkan tabel VII, diketahui nilai daya sebar terbesar pada Formula 1, viskositas tertinggi pada Formula b, pergeseran viskositas paling besar pada Formula ab, ukuran droplet melalui median setelah 48 jam pembuatan terkecil pada Formula 1, dan ukuran mediandroplet setelah penyimpanan 1 bulan paling besar pada Formula ab.
Hasil pengujian pada tabel VII menunjukkan bahwapolysorbate80 pada level rendah dan sorbitan monolaurate pada level rendah, memiliki nilai daya sebar paling besar. Hal ini diasumsikan bahwa lotion yang paling mudah untuk dioleskan pada kulit adalah lotion dengan Formula 1. Daya sebar terbesar kedua ditemukan pada Formula b diikuti Formula a, dan yang terkecil pada Formula ab.
Menurut data pada tabel VII, viskositas paling besar ditemukan pada formula dengan kombinasi polysorbate 80 pada level rendah dan sorbitan monolauratepada level tinggi. Dengan demikian, sifat alirlotionyang paling sulit dipengaruhi oleh adanya gaya geser terdapat pada formula tersebut sedangkan sifat alir lotion yang mudah dipengaruhi oleh adanya gaya geser terdapat pada Formula ab.
Prosentase pergeseran viskositas yang paling besar terjadi berdasarkan tabel VII adalah pada formula dengan kombinasi polysorbate pada level tinggi dansorbitan monolauratepada level tinggi (Formula ab). Apabila nilai prosentase pergeseran viskositas dari keempat formula diurutkan dari terbesar ke terkecil, maka akan tampak urutan Fab paling besar, selanjutnya F1, Fb, dan Fa.
Data pada tabel VII menunjukkan bahwa ukuran droplet paling kecil pada pengujian 48 jam setelah pembuatan ditunjukkan oleh Formula 1 dengan kombinasi polysorbate 80 dan sorbitan monolaurate pada level rendah. Urutan ukuran droplet dari terkecil ke terbesar adalah F1, diikuti Fb, Fab, dan yang paling besar adalah Fa yang ditunjukkan dari nilai median masing-masing formula berturut-turut 24 µm, 30.33 µm, 30.5 µm, dan 32.87 µm. Semakin kecil nilai median yang diperoleh menunjukkan semakin banyak droplet berukuran kecil yang terdapat dalam populasi sistem emulsi lotion, misalnya pada Formula 1 dengan nilaimedian24 µm berarti nilai tengah hasil pengukuran diameter droplet setelah diurutkan dari nilai yang terbesar ke terkecil adalah sebesar 24 µm.
Tabel VII menunjukkan bahwa ukuranmediandroplet setelah satu bulan penyimpanan memiliki urutan yang agak berbeda dengan ukuran mediandroplet
setelah 48 jam pembuatan, yaitu ukuran terkecil pada F1, selanjutnya Fb, Fa, dan Fab. Formula 1 memiliki distribusi ukuran median droplet paling kecil pada pengukuran 48 jam setelah pembuatan dan satu bulan penyimpanan kemungkinan disebabkan karena adanya interaksi antara polysorbate 80 dan sorbitan monolaurate pada level rendah sehingga mengakibatkan ukuran droplet cenderung kecil bila dibandingkan dengan ketiga formula lainnya. Ukuranmedian droplet Formula 1, Formula b, Formula a, dan Formula ab berturut-turut adalah sebesar 29.68 µm, 33 µm, 35.37 µm, dan 36.4 µm.
Hasil pengujian kemudian diolah secara statistik dengan ANOVA multivariat dengan taraf kepercayaan 95% untuk memperoleh nilai signifikansi (kebermaknaan) dalam penentuan faktor yang paling dominan berasal dari faktor polysorbate 80, sorbitan monolaurate, atau interaksi keduanya yang ditunjukkan pada tabel VIII berikut ini:
Tabel VIII. Hasil uji ANOVA multivariat respon daya sebar dan viskositas Daya Sebar Faktor F-value p Polysorbate 80dan Sorbitan monolaurate MultipleR2= 0.874 AdjustedR2= 0.8267 Model 18.49 0.0005888 Polysorbate80 31.7377 0.0004907 Sorbitan monolaurate 23.6721 0.0012472 Interaksipolysorbate 80-sorbitan monolaurate 0.0656 0.8043555 Viskositas Faktor F-value p Polysorbate 80dan Sorbitan monolaurate MultipleR2= 0.8121 AdjustedR2= 0.7416 Model 11.52 0.002828 Polysorbate80 0.5988 0.4612882 Sorbitan monolaurate 0.2934 0.6027965 Interaksipolysorbate 80-sorbitan monolaurate 33.6826 0.0004035
Selain itu, ditentukan pula perhitungan nilai efek melalui rumus menurut Bolton (1990). Hasil perhitungan nilai efek ditunjukkan pada tabel IX berikut:
Tabel IX. Hasil perhitungan nilai efek faktor
Faktor
Nilai Efek
Daya Sebar Viskositas
Polysorbate80 - 0.5813 4.0958
Sorbitan monolaurate -0.407 0.9291
a. Daya Sebar
Pengamatan terhadap daya sebar lotion dilakukan sebab terkait dengan penyebaran lotion untuk dapat menghantarkan obat dan memberikan efek terapetik pada tempat aplikasi. Di samping itu, daya sebar juga mempengaruhi kenyamanan dalam penggunaan lotion. Pengujian daya sebar dilakukan dengan mengukur diameter penyebaran lotion dari empat arah yang berbeda dengan tujuan untuk memperoleh hasil diameter penyebaran yang representatif.
Tabel VIII menunjukkan bahwa nilai p model persamaan untuk daya sebar signifikan sebesar 0.0005888 (p<0.05) sehingga model persamaan yang diperoleh dapat digunakan untuk memprediksi respon daya sebar. Parameter yang dilihat berikutnya adalah dari nilai multiple R2 dan adjusted R2. R2 adalah koefisien determinasi, yaitu nilai yang menggambarkan seberapa besar perubahan atau variasi yang terjadi pada variabel dependen (respon) yang disebabkan oleh perubahan atau variasi dari variabel independen (faktor). Dengan demikian, koefisien determinasi dapat digunakan untuk menjelaskan kebaikan dari model regresi dalam memprediksi variabel dependen. Semakin tinggi nilai koefisien determinasi akan semakin baik kemampuan variabel independen dalam menjelaskan perilaku variabel independen (Santosa dan Ashari, 2005). Terdapat dua jenis koefisien determinasi, yaitu multiple R2 dan adjusted R2 .Multiple R2 lebih digunakan untuk melihat apakah persamaan yang diperoleh memenuhi asumsi linearitas yang dibangun antara faktor dengan respon. Apabila nilai multiple R2 semakin besar, artinya model persamaan semakin kuat dalam memprediksi respon (Santosa dan Ashari, 2005). Nilai multiple R2 yang
didapatkan untuk respon yang daya sebar adalah sebesar 0.874. Menurut Dahlan (2011), angka ini masih memasuki rentang parameter koefisien korelasi (r) atau akar dariR2dengan interpretasi sangat kuat, yang berarti bahwa model persamaan yang didapatkan sangat kuat dalam menggambarkan hubungan linearitas faktor polysorbate80,sorbitan monolaurate, dan interaksi keduanya dalam memprediksi respon daya sebar.
Sementara itu, parameter adjusted R2 berarti koefisien determinasi disesuaikan, yang merupakan hasil penyesuaian koefisien determinasi terhadap tingkat kebebasan dari persamaan prediksi. Hal ini melindungi dari kenaikan bias atau kesalahan karena kenaikan dari jumlah variabel independen dan kenaikan dari jumlah sampel (Santosa dan Ashari, 2005) sehingga melalui adjusted R2 lebih baik untuk dipakai dalam melihat tingkat kebaikan model karena lebih dapat meminimalisir bias. Dengan kata lain, parameteradjusted R2lebih baik digunakan untuk melihat kebaikan model persamaan daripada melihat dari parameter multiple R2 saja. Nilai adjusted R2 yang didapatkan sebesar 0.8267. Nilai ini bermakna sebesar 82.67% perubahan pada respon daya sebar dapat dijelaskan oleh faktor polysorbate 80, sorbitan monolaurate maupun interaksi keduanya, sedangkan 17.33% oleh variabel yang lain.
Parameter yang diperhatikan berikutnya adalah nilai p dari faktor polysorbate, sorbitan monolaurate, dan interaksi keduanya. Nilai p dari faktor polysorbate 80 dan sorbitan monolaurate signifikan (p<0.05) sebesar 0.0004907 dan 0.0012472, sedangkan faktor interaksi keduanya tidak signifikan (p=0.8043555). Oleh sebab itu, dapat dikatakan bahwa interaksi antara
polysorbate 80 dengan sorbitan monolaurate tidak memberikan kontribusi yang signifikan dalam respon daya sebar. Hal ini menimbulkan dugaan bahwa respon daya sebar diindikasi lebih berhubungan dengan faktor dari polysorbate 80 dan sorbitan monolaurate daripada oleh interaksi keduanya. Meskipun demikian, dimungkinkan tetap terjadi suatu interaksi kimia antara polysorbate 80 dan sorbitan monolaurate.
Tabel VIII menunjukkan bahwa polysorbate 80 dan sorbitan monolaurate memiliki efek yang secara signifikan dominan terhadap respon daya sebar, namun apabila dilihat dari nilai efek, faktor polysorbate80 lebih dominan dalam menentukan respon daya sebar. Hal ini disebabkan karena nilai efek yang ditunjukkan tabel IX dari faktor polysorbate 80, menunjukkan nilai paling besar. Hal ini berarti faktor yang paling dominan secara signifikan dalam menentukan respon daya sebar berasal dari efekpolysorbate80. Apabila dilihat dari nilai efek yang diperoleh, efek dominan polysorbate 80 adalah menurunkan respon daya sebar karena tanda didepan angka nilai efek polysorbate80 adalah negatif. Efek dominan yang ditentukan oleh polysorbate 80 diduga berasal dari kemampuan polysorbate 80 untuk mengikat gugus hidrofil dari air maupun gliserin, selain itu juga mampu mengikat gugus hidrofob yang berasal dari asam-asam lemak VCO, asam stearat, dan cetyl alcohol. Hal ini mengakibatkan penurunan tegangan antar muka fase air dengan minyak dan terbentuk emulsi dengan viskositas yang cenderung tinggi sehingga menurunkan respon daya sebarlotion.
Grafik dua dimensi hubungan efek polysorbate 80 (pada sumbu x) terhadap respon daya sebar (pada sumbu y), disajikan pada gambar 20. Informasi
yang diberikan berdasarkan gambar 20 adalah semakin meningkatnya jumlah polysorbate 80 yang digunakan pada level rendah maupun level tinggi sorbitan monolaurateakan menurunkan respon daya sebarlotion.
Gambar 20. Grafik hubungan efekpolysorbate80 terhadap respon daya sebar Grafik hubungan efek sorbitan monolaurate terhadap respon daya sebar ditunjukkan pada gambar 21. Grafik tersebut menunjukkan bahwa semakin meningkatnya jumlah sorbitan monolaurate yang digunakan pada level rendah maupun level tinggi polysorbate 80 akan menurunkan respon daya sebar lotion. Interaksi yang terjadi antara polysorbate80 dengansorbitan monolaurateterjadi, namun sangat kecil sekali dalam menentukan respon daya sebar sehingga dilihat dari nilai p yang diperoleh bernilai tidak signifikan.
Gambar 21. Grafik hubungan efeksorbitan monolaurateterhadap respon daya sebar Hasil analisis untuk respon daya sebar juga memberikan nilai F dan nilai p dari persamaan desain faktorial yang diperoleh. Hasil analisis tersebut secara lengkap terdapat pada gambar 22 berikut:
Gambar 22. Hasil analisis desain faktorial untuk respon daya sebar 5 5.5 6 6.5 7 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 D a y a S e b a r Sorbitan monolaurate
Daya Sebar Sorbitan monolaurate
level rendah polysorbate 80 level tinggi polysorbate 80
Berdasarkan gambar 22, diketahui model persamaan daya sebar yang diperoleh adalah sebagai berikut:
Y = 9.73333 – 0.43889A – 0.26667B + 0.01111AB ………...(7) dengan A adalah faktor pertama, yaitu polysorbate 80, B adalah faktor kedua, yaitu sorbitan monolaurate, dan AB adalah interaksi polysorbate 80 dengan sorbitan monolaurate. Dilihat dari nilai F sebesar 18.49 signifikan karena lebih besar dari nilai F tabel dengan derajat kebebasan (df) 8 yaitu sebesar 5.32 sehingga model persamaan yang diperoleh valid dan dapat digunakan untuk memprediksi respon.
b. Viskositas
Viskositas merupakan tahanan suatu cairan untuk mengalir, viskositas yang semakin tinggi menandakan semakin tinggi pula tahanannya untuk mengalir, dan sebaliknya (Martin, 1993). Viskositas juga menentukan penampilan emulsi dan kenyamanan penggunaannya. Maka dari itu, viskositas merupakan parameter yang cukup penting dalam pengukuran sifat fisislotion.
Pada tabel VIII, diketahui nilai p model persamaan viskositas signifikan (0.002828) sehingga persamaan tersebut dapat digunakan untuk memprediksi respon viskositas dari suatu penambahanemulsifying agentpada levelpolysorbate 80 dan sorbitan monolaurate yang diteliti. Multiple R2 yang diperoleh sebesar 0.8121 sehingga model persamaan yang didapatkan masih masuk rentang sangat kuat untuk memprediksi respon. Namun, apabila dibandingkan dengan nilai R2 pada respon daya sebar, model persamaan viskositas tidak lebih kuat dalam memprediksi respon. Nilai adjusted R2 yang diperoleh pada respon viskositas
adalah 0.7416 yang berarti hanya sebesar 74.16% saja perubahan pada respon viskositas dapat dijelaskan oleh faktor polysorbate 80, sorbitan monolaurate maupun interaksi keduanya, sementara 25.84% perubahan pada respon viskositas terjadi karena variabel yang lain.
Jika dilihat pada tabel VIII, nilai p hasil ANOVA multivariat respon viskositas yang signifikan hanya terjadi pada faktor interaksi polysorbate 80 dengan sorbitan monolaurate, sehingga faktor polysorbate 80 maupun sorbitan monolaurate tidak memberikan kontribusi yang signifikan dalam menentukan respon viskositas. Dengan demikian, faktor yang secara signifikan dominan dalam menentukan respon viskositas adalah interaksi polysorbate 80 dan sorbitan monolaurate sehingga untuk mengatur respon viskositas, dapat dilakukan melalui penggunaan kombinasipolysorbate 80dengansorbitan monolaurate. Berdasarkan nilai efek dari tabel IX, diketahui bahwa efek interaksi polysorbate 80 dan sorbitan monolaurate adalah menurunkan respon viskositas karena bernilai negatif.
Hubungan efek polysorbate 80 terhadap respon viskositas, ditunjukkan pada gambar 23 di bawah ini. Grafik tersebut memberikan informasi semakin meningkatnya jumlah polysorbate80 yang digunakan pada level rendah sorbitan monolaurate akan meningkatkan respon viskositas lotion, sedangkan pada level tinggisorbitan monolaurateakan menurunkan respon viskositaslotion.
Gambar 23. Grafik hubungan efekpolysorbate 80terhadap respon viskositas
Gambar 24. Grafik hubungan efeksorbitan monolaurateterhadap respon viskositas Grafik 24 di atas menunjukkan hubungan efek sorbitan monolaurate terhadap respon viskositas. Grafik tersebut menunjukkan bahwa semakin meningkatnya jumlah sorbitan monolaurate yang digunakan pada level rendah
25 30 35 40 45 50 3.8 4.3 4.8 5.3 5.8 6.3 Vi sk o si ta s Polysorbate80
ViskositasPolysorbate 80
level rendah sorbitan monolaurate 25 30 35 40 45 50 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 Vi sk o si ta s Sorbitan monolaurateViskositasSorbitan monolaurate
level rendah polysorbate 80 level tinggi polysorbate 80
polysorbate80 akan meningkatkan respon viskositaslotion, sedangkan pada level tinggipolysorbate80 akan menurunkan respon viskositaslotion.
Berdasarkan gambar 23 dan 24, terjadi interaksi yang kuat sehingga menunjukkan interaksi kedua bahan mempengaruhi respon viskositas. Interaksi yang kuat ditunjukkan dari nilai p yang kecil (0.0004035).
Hasil analisis desain faktorial untuk respon viskositas lebih jelas ditunjukkan pada gambar 25 di bawah ini:
Gambar 25. Hasil analisis desain faktorial untuk respon viskositas
Nilai F yang diperoleh berdasarkan gambar 24 adalah signifikan karena melebihi nilai F tabel (5.32) yaitu sebesar 11.52 sehingga persamaan desain
faktorial yang didapatkan valid dan dapat digunakan untuk memprediksi respon viskositas. Model persamaan desain faktorial yang diperoleh adalah:
Y= - 97,278 + 26,250A + 21,222B – 4,167AB ………(8)