BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
E. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Gel UV Protection
Kualitas dari suatu sediaan dapat dilihat dari sifat fisik dan stabilitas sediaan tersebut. Uji sifat fisik yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi uji daya sebar dan uji viskositas sediaan gel segera setelah dibuat. Uji stabilitas sediaan gel dilakukan dengan melihat persen pergeseran viskositas yang terjadi setelah penyimpanan selama 1 bulan. Stabilitas gel dapat dikatakan baik jika persen pergeseran viskositasnya kecil. Uji sifat fisik dan stabilitas gel ini dilakukan untuk memastikan gel UV Protection yang dibuat sudah memenuhi syarat sediaan gel yang baik sehingga dapat diterima penggunaanya oleh masyarakat luas. Hasil pengukuran sifat fisik dan stabilitas gel UV Protection
sebagai berikut :
Tabel VIII. Hasil pengukuran sifat fisik dan stabilitas gel UV Protection
Formula Daya sebar
(cm) Viskositas (d.Pa.s) Pergeseran viskositas (%) I
(0% gliserol, 100 % propilen glikol) 4,10 ± 0,110 312,50 ± 20,917 5,07 ± 3,305
II
(25% gliserol, 75% propilen glikol) 4,30 ± 0,110 304,17 ± 10,206 3,29 ± 1,922
III
(50% gliserol, 50% propilen glikol) 4,18 ± 0,117 311,67 ± 11,255 4,28 ± 2,415
IV
(75% gliserol, 25% propilen glikol) 4,08 ± 0,075 322,50 ± 23,184 3,11 ± 3,062
V
1. Daya sebar
Uji daya sebar sediaan gel dilakukan dengan mengukur diameter penyebaran 0,5 gram gel pada kaca bulat berskala yang ditimpa beban seberat 125 gram selama 1 menit (modifikasi Garg et al., 2002). Uji daya sebar dilakukan untuk mengetahui sejauh mana gel dapat menyebar dan merata ketika diaplikasikan pada kulit. Daya sebar merupakan karakteristik penting dalam formulasi dan bertanggung jawab terhadap kemudahan saat diaplikasikan di kulit, pengeluaran dari wadah, dan yang paling penting mempengaruhi penerimaan konsumen (Garg et al., 2002).
Hasil pengukuran daya sebar gel pada tabel VIII menunjukkan bahwa gel UV Protection formula V dengan komposisi gliserol 100% mempunyai daya sebar paling kecil dan gel UV Protection formula II dengan komposisi gliserol : propilen glikol (25% : 75%) mempunyai daya sebar paling besar. Terjadinya peningkatan diameter daya sebar gel ini dikarenakan adanya penambahan propilen glikol di dalam gel sehingga menyebabkan konsistensi gel lebih encer. Hal ini ditandai dengan semakin menurunnya viskositas gel.
Dari data yang diperoleh berdasarkan perhitungan daya sebar gel UV Protection didapatkan persamaan Simplex Lattice Design :
Y = 3,90 A + 4,10 B + 0,72 AB
dengan Y = daya sebar (cm), A = humektan gliserol dalam campuran, dan B = humektan propilen glikol dalam campuran.
Berdasarkan hasil prediksi SLD di atas, didapat daya sebar campuran humektan gliserol dan propilen glikol. Hasil prediksi SLD dan hasil percobaan terlihat pada gambar 12 berikut.
Gambar 12. Grafik hubungan antara humektan gliserol dan propilen glikol dengan respon daya sebar gel UV Protection endapan perasan wortel
Dari gambar 12, grafik hubungan antara humektan gliserol dan propilen glikol dengan respon daya sebar gel UV Protection endapan perasan wortel berupa kurva melengkung terbuka ke bawah. Kurva melengkung terbuka ke bawah menunjukkan bahwa interaksi antara humektan gliserol dan propilen glikol meningkatkan respon daya sebar gel. Dari grafik dapat diketahui daya sebar gel yang paling yang paling kecil, yaitu pada komposisi 100 % gliserol (formula V). Hal ini dikarenakan pada formula V hanya menggunakan humektan gliserol tanpa propilen glikol, sehingga konsistensi gel menjadi lebih kental. Daya sebar gel
yang paling besar, yaitu pada komposisi gliserol : propilen glikol = 50% : 50% (formula III). Hal ini dikarenakan pada formula III menggunakan campuran komposisi humektan gliserol dan propilen glikol yang sebanding yaitu 50% : 50% sehingga konsistensi gel menjadi lebih encer dan daya sebarnya menjadi lebih besar. Daya sebar berbanding terbalik dengan viskositas sehingga semakin besar viskositas sediaan maka daya sebar semakin kecil.
Dari uji secara statistik yang dilakukan dengan uji F dengan taraf kepercayaan 95% diperoleh hasil bahwa F hitung > F tabel (2,27) = 3,35 (tabel IX) sehingga persamaan SLD untuk daya sebar dapat digunakan untuk memprediksi respon daya sebar dan menentukan range komposisi optimum humektan gliserol dan propilen glikol dalam formula gel UV Protection.
Tabel IX. Hasil perhitungan uji F pada daya sebar gel UV Protection SS Derajat bebas Mean of square F hitung
regresi 0,3201 2 0,1601
residual 0,4146 27 0,0154
total 0,7347 29
10,40
Dalam penelitian ini diharapkan gel mempunyai konsistensi tidak encer tetapi cukup kental sehingga mudah diambil dari wadahnya dan daya sebar yang dihasilkan optimum. Daya sebar dapat diartikan sebagai kemampuan penyebaran pada kulit. Daya sebar mempengaruhi pemerataan sediaan saat diaplikasikan ke kulit. Semakin mudah gel dioleskan pada kulit, maka daya sebarnya semakin tinggi sehingga luas permukaan yang kontak dengan kulit akan lebih banyak.
2. Viskositas
Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan untuk mengalir (Martin et al., 1993). Semakin besar viskositas sediaan maka semakin kental sediaan tersebut. Viskositas sediaan gel diukur menggunakan viscotester Rion seri VT 04 dengan membaca skala yang tertera pada alat. Pengukuran viskositas dilakukan dua kali yaitu pada awal segera setelah gel dibuat dan setelah penyimpanan gel selama 1 bulan. Viskositas pada awal segera setelah gel dibuat digunakan untuk mengetahui tingkat kekentalan sediaan gel.
Hasil pengukuran viskositas gel pada tabel VIII menunjukkan bahwa gel
UV Protection formula II dengan komposisi gliserol : propilen glikol (25% : 75%) mempunyai viskositas paling kecil. Adanya kenaikan kadar propilen glikol menyebabkan penurunan viskositas gel UV Protection. Hal ini dikarenakan dengan banyaknya komposisi humektan propilen glikol dalam gel menyebabkan konsistensi gel menjadi encer, sehingga jarak antar molekul semakin besar akibatnya interaksi antar molekul menjadi lebih lemah sehingga gaya yang diperlukan molekul untuk mengalir menjadi kecil. Penurunan viskositas memudahkan pengambilan dari wadah dan memudahkan saat pemakaian karena konsistensi gel menjadi lebih encer. Viskositas paling besar ditunjukkan oleh formula V dengan komposisi humektan gliserol 100%.
Dari data yang diperoleh berdasarkan perhitungan viskositas gel UV Protection didapatkan persamaan Simplex Lattice Design :
dengan Y = viskositas (d.Pa.s), A = humektangliserol dalam campuran, dan B = humektan propilen glikol dalam campuran.
Berdasarkan hasil prediksi SLD di atas, didapat viskositas campuran humektan gliserol dan propilen glikol. Hasil prediksi SLD dan hasil percobaan terlihat pada gambar 13 berikut.
Gambar 13. Grafik hubungan antara humektan gliserol dan propilen glikol dengan respon viskositas gel UV Protection endapan perasan wortel
Dari gambar 13, grafik hubungan antara humektan gliserol dan propilen glikol dengan respon viskositas gel UV Protection endapan perasan wortel berupa kurva melengkung terbuka ke atas. Kurva melengkung terbuka ke atas menunjukkan bahwa interaksi antara humektan gliserol dan propilen glikol menurunkan respon viskositas gel.Dari grafik dapat diketahui viskositas gel yang paling besar, yaitu pada komposisi humektan 100% gliserol dan viskositas gel
paling kecil, yaitu pada komposisi humektan gliserol : propilen glikol = 50% : 50% (formula III).
Dari uji secara statistik yang dilakukan dengan uji F dengan taraf kepercayaan 95% diperoleh hasil bahwa F hitung < F tabel (2,27) = 3,35 (tabel X) sehingga persamaan SLD untuk viskositas tidak dapat digunakan untuk memprediksi respon viskositas dan menentukan range komposisi optimum humektan gliserol dan propilen glikol dalam formula gel UV Protection.
Tabel X. Hasil perhitungan uji F pada viskositas gel UV Protection
SS Derajat bebas Mean of square F hitung
regresi 1208,1233 2 604,2367
residual 10578,5434 27 391,7949
total 11786,6667 29
1,54
Dalam penelitian diharapkan gel yang dibuat memberikan sifat fisik gel dengan viskositas yang tidak terlalu encer dan tidak terlalu kental sehingga akan memudahkan pada saat pemakaian dan pengambilan dari wadah.
3. Pergeseran viskositas
Pengukuran viskositas gel setelah penyimpanan selama 1 bulan digunakan untuk mengetahui kestabilan sediaan gel selama penyimpanan. Sediaan gel dapat dikatakan stabil jika pergeseran viskositas pada awal segera setelah pembuatan dan setelah penyimpanan selama 1 bulan sangat kecil. Besarnya persen pergeseran viskositas merupakan selisih antara viskositas pada awal segera setelah pembuatan dan viskositas setelah disimpan dibagi viskositas rata-rata awal segera
setelah pembuatan dikalikan 100%. Sediaan gel dianggap stabilitasnya masih baik jika persen pergeseran viskositasnya kurang dari 15% (Zatz et al.,1996).
Dari data yang diperoleh berdasarkan perhitungan pergeseran viskositas viskositas gel UV Protection didapatkan persamaan Simplex Lattice Design :
Y = 6,38 A + 5,45 B – 5,56 AB
dengan Y = pergeseran viskositas (%), A = humektan gliserol dalam campuran, dan B = humektan propilen glikol dalam campuran.
Berdasarkan hasil prediksi SLD di atas, didapat pergeseran viskositas campuran humektan gliserol dan propilen glikol. Hasil prediksi SLD dan hasil percobaan terlihat pada gambar 14 berikut.
Gambar 14. Grafik hubungan antara humektan gliserol dan propilen glikol dengan respon pergeseran viskositas gel
Dari gambar 14, grafik hubungan antara humektan gliserol dan propilen glikol dengan respon pergeseran viskositas gel UV Protection endapan perasan wortel berupa kurva melengkung terbuka ke atas. Kurva melengkung terbuka ke atas menunjukkan bahwa interaksi antara humektan gliserol dan propilen glikol menurunkan respon pergeseran viskositas gel. Dari grafik dapat diketahui pergeseran viskositas gel yang paling besar, yaitu pada komposisi humektan 100% gliserol dan pergeseran viskositas gel yang paling kecil, yaitu pada komposisi humektan gliserol : propilen glikol = 50% : 50% (formula III).
Dari uji secara statistik yang dilakukan dengan uji F dengan taraf kepercayaan 95% diperoleh hasil bahwa F hitung < F tabel (2,27) = 3,35 (tabel XI) sehingga persamaan SLD untuk pergeseran viskositas tidak dapat digunakan untuk memprediksi respon pergeseran viskositas dan menentukan range
komposisi optimum humektan gliserol dan propilen glikol dalam formula gel UV Protection.
Tabel XI. Hasil perhitungan uji F pada pergeseran viskositas gel UV Protection
SS Derajat bebas Mean of square F hitung
regresi 19,6933 2 9,8467
residual 244,5399 27 9,7864
total 264,2332 29
1,01
Hasil pengukuran pergeseran viskositas gel pada gambar 12 menunjukkan bahwa gel UV Protection formula V dengan komposisi humektan gliserol 100% mempunyai pergeseran viskositas paling besar. Pergeseran viskositas paling kecil ditunjukkan oleh formula II dengan komposisi gliserol : propilen glikol (25% : 75%). Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa formula II
dengan komposisi gliserol : propilen glikol (25% : 75%) paling stabil di antara formula yang lain setelah penyimpanan 1 bulan.
Informasi mengenai pH sediaan gel UV Protection endapan sari wortel dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel XII. Hasil uji pH gel UV Protection
Formula pH
I (0% gliserol, 100 % propilen glikol) 5,53
II (25% gliserol, 75% propilen glikol) 5,81
III (50% gliserol, 50% propilen glikol) 5,73
IV (75% gliserol, 25% propilen glikol) 5,60
V (100 % gliserol, 0% propilen glikol) 5,94
Rata-rata pH gel UV Protection yang diperoleh antara 5,53–5,94. Rata-rata pH tersebut mendekati pH kulit yaitu 4,0–6,8 (Soeratri, W. dan Purwanti, T., 2004) sehingga sediaan gel yang dibuat tidak mengiritasi kulit dan nyaman dalam penggunaannya. Beta karoten stabil pada pH 2-8 (Knehr, Elaine, 2006) sehingga sediaan gel yang dibuat mempunyai stabilitas yang baik. Menurut Allen, Jr., Loyd., Popovich, N.G., dan Ansel, H.C. (2005), pH untuk menghasilkan viksositas dan kejernihan gel maksimum yaitu pH 7, pH untuk menghasilkan viskositas dan kejernihan gel yang acceptable yaitu dimulai dari pH 4,5-5 dan dapat mencapai pH 11. Dengan demikian gel yang dihasilkan sudah mempunyai viskositas dan kejernihan gel yang acceptable.
F. Uji Mikromeritik
Mikromeritik adalah ilmu dan teknologi tentang partikel kecil (Martin,1993). Dari mikromeritik dapat diketahui ukuran partikel dari endapan perasan wortel yang terjerat didalam gel. Pengukuran partikel gel UV Protection
dilakukan sebanyak 500 buah. Data tentang ukuran partikel diperoleh dalam diameter partikel dan distribusi diameter partikel (Martin dan Bustamante, 1993).
Ukuran partikel untuk sediaan topikal sebaiknya seragam dan mempunyai ukuran partikel kecil sehingga tidak mengiritasi kulit ketika diaplikasikan. Partikel untuk sediaan topikal setidaknya harus dapat melewati ayakan mesh No. 100 untuk meminimalkan iritasi kulit. Oleh karena itu, ukuran partikel harus kurang dari 149 µm (Allen, 2002).
Hasil pengukuran partikel gel UV Protection dapat dilihat dalam tabel berikut.
Tabel XIII. Hasil pengukuran partikel gel UV Protection
Formula III Percobaan diameter terkecil 2,50 diameter terbesar 31,25 frekuensi 500 n.d 4768,75 diameter rata-rata (µm) 9,5375 modus 6,8135
Pada percobaan, diameter rata-rata yang dihasilkan kurang dari 149 µm sehingga tidak mengiritasi kulit ketika diaplikasikan. Akan tetapi, diameter rata-rata diperoleh dari ukuran partikel yang beragam. Dengan modus bisa melihat ukuran partikel yang paling banyak terbentuk.
Distribusi ukuran partikel pada gel dapat dibuat dalam gambar 15 berikut.
Gambar 15. Grafik distribusi ukuran partikel gel
UV Protection endapan perasan wortel
Kurva distribusi frekuensi (gambar 15) digunakan untuk melihat ukuran partikel pada uji mikromeritik dengan lebih mudah. Diameter rata-rata dan modus ukuran partikel secara jelas dapat dilihat.
