MENGGUNAKAN MIXER
Suzan 128114149
INTISARI
Kojic acid dipalmitate (KAD) memiliki aktivitas sebagai antioksidan dan agen pemutih. KAD memiliki sifat yang sukar larut dalam air sehingga diformulasikan dalam bentuk nanokrim minyak dalam air. Formulasi KAD dalam bentuk nanokrim menggunakan metode emulsifikasi energi rendah atau metode kondensasi cukup rumit untuk dilakukan dan menghasilkan ukuran droplet yang cukup besar yaitu 240 nm sehingga diperlukan formulasi nanokrim KAD dengan menggunakan metode emulsifikasi energi tinggi yang lebih sederhana untuk menghasilkan ukuran droplet yang lebih kecil. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat sediaan nanokrim yang stabil dengan kombinasi surfaktan Tween 80 dan Span 80 pada perbandingan 8 : 2 menggunakan mixer.
Pengujian sediaan nanokrim KAD dilakukan dengan mengamati sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan. Parameter sifat fisik yang diuji yaitu organoleptis, homogenitas, pH, tipe krim, ukuran droplet, viskositas, daya sebar, dan daya lekat. Stabilitas fisik nanokrim diuji dengan accelerated testing pada penyimpan di climatic chamber pada suhu 40±2 °C/RH 75±5 % selama satu bulan.
Hasil penelitian menunjukkan sediaan nanokrim KAD yang dihasilkan stabil karena tidak mengalami perubahan warna, bau, tipe emulsi, dan pemisahan fase. Hasil uji statistika menggunakan uji T dengan software R.3.2.2 pada taraf kepercayaan 95% menunjukkan bahwa tidak terjadi perubahan yang signifikan pada pH, ukuran droplet, viskositas, daya sebar, dan daya lekat sediaan nanokrim setelah accelerated testing selama satu bulan.
Kojic acid dipalmitate (KAD) have activity as an antioxidant and bleaching agent. KAD is poorly soluble in water so it can formulated into nanocream oil in water. KAD formulations in the form nanocream using low energy emulsification method or condensation method is quite complicated to do and produce droplets large enough size that is 240 nm so needed preparation nanocream KAD using high energy emulsification methods are much simpler to produce smaller droplet sizes. The aim of this study is produce stable nanocream with surfactant combination of Tween 80 and Span 80 on a ratio of 8:2 by using a mixer.
Testing nano-cream KAD doing by observe physical properties and physical stability of the formulation. Physical properties of the tested parameters are organoleptic, homogeneity, pH, type of cream, droplet size, viscosity, dispersive power, and adhesion. Nano-cream physical stability is tested by accelerated testing in climatic chamber with storage at 40±2 °C/RH 75±5 % for one month.
The results showed that the preparation nano-cream KAD generated stable because it does not change color, smell, type of emulsion and phase separation. Results of statistical using T-test with software R 3.2.2. at 95% confidence level showed that no significant changes in pH, droplet size, viscosity, and adhesion dispersive power after accelerated testing nano-cream for one month.
PEMBUATAN NANOKRIM KOJIC ACID DIPALMITATE DENGAN KOMBINASI SURFAKTAN TWEEN 80 DAN SPAN 80
MENGGUNAKAN MIXER
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Suzan
NIM : 128114149
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
i
PEMBUATAN NANOKRIM KOJIC ACID DIPALMITATE DENGAN KOMBINASI SURFAKTAN TWEEN 80 DAN SPAN 80
MENGGUNAKAN MIXER
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Suzan
NIM : 128114149
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
1 Corinthians 15:57
But we thank God who gives us
the victory through our Lord Jesus Christ
Don’t
lose hope,
When you’re down to nothing,
God is up to something
-Keven P.M-
Ku persembahkan karya ini untuk :
Tuhan Yesus Kristus
Mama dan Papa
Kedua kakak tercinta
Kedua adik tersayang
Sahabat
v
PRAKATA
Pertama-tama, saya panjatkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha
Esa atas segala berkat dan pelimpahan kurnia yang dicurahkan kepada penulis
sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
“PEMBUATAN NANOKRIM KOJIC ACID DIPALMITATE DENGAN KOMBINASI SURFAKTAN TWEEN 80 DAN SPAN 80 MENGGUNAKAN
MIXER”. Skripsi ini diajukan untuk memenuhi persyaratan dalam mencapai gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
Penulis juga mengucapkan terimakasih yang tak terhingga kepada
pihak-pihak yang telah mendukung baik dengan sarana maupun prasarana, mendorong
dengan berbagai nasihat, kritikan dan masukan selama proses perkuliahan sampai
pada proses pembuatan skripsi ini. Ucapan terimakasih ini ditujukan kepada :
1. Papa Ha Cie Liong dan Mama Chin Siat Ngo atas dukungan, doa, kepercayaan,
dan perhatian yang diberikan. Selalu ada bagi penulis baik dalam suka maupun
duka.
2. Ibu Aris Widayati, M.Si., Ph.D., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi
Universitas Sanata Dharma.
3. Ibu Dr. Sri. Hartati Yuliani, M.Si., Apt., selaku Ketua Program Studi Fakultas
Farmasi Universitas Sanata Dharma dan dosen pembimbing yang telah bersedia
membimbing, mengarahkan dan menemani selama proses pengerjaan skripsi
vi
4. Ibu Beti Pudyastuti M. Sc.,Apt selaku dosen pembimbing yang telah bersedia
membimbing, mengarahkan dan menemani selama proses pengerjaan skripsi
ini.
5. Ibu Wahyuning Setyani, M. Sc., Apt dan Bapak Septimawanto Dwi Prasetyo,
M. Si., Apt selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan
untuk perbaikan naskah skripsi ini.
6. Bapak Jeffry Julianus, M. Si selaku Dosen Pembimbing Akademik (DPA) yang
telah memberikan motivasi kepada penulis selama masa perkuliahan di Fakultas
Farmasi Universitas Sanata Dharma.
7. Para Laboran, satpam dan segenap karyawan atas seluruh fasilitas yang
diberikan selama proses penelitian.
8. Medaliana Hartini, Agnesia Brilianti, Stephanie, dan Venny Claudia Hermanto
selaku teman seperjuangan dalam proses penelitian ini atas segala dukungan,
masukan, dan saran yang diberikan.
9. Vicky Wijoyo, Jessica, Maria Angelica, Rury dan Cyndi Pasaribu selaku
sahabat yang selalu memberikan semangat dan menemani dikala suka maupun
duka.
10.Ferdinandus Hans yang senantiasa mendukung dan memberikan motivasi
kepada penulis.
11.Keluarga besar Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma atas kebersamaan
yang indah dan pengalaman yang boleh dirasakan penulis.
12.Semua pihak dan teman-teman yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu
vii
Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan balasan yang berlipat ganda atas
jasa-jasa besar mereka.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh sebab
itu, penulis sangat mengharapkan adanya masukan dan kritikan yang dapat
membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Namun demikian, penulis juga
berharap semoga skripsi ini dapat menjadi sumbangan berarti bagi ilmu
pengetahuan khususnya di bidang farmasi.
Penulis
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL... ... .i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING.... ... ii
HALAMAN PENGESAHAN... ... iii
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7
A. Kojic Acid Dipalmitate (KAD) ... 7
B. Nanokrim ... 9
C. Metode Pembuatan Nanokrim ... 10
1. Metode emulsikasi energi tinggi ... 10
a. Pengadukan kecepatan tinggi ... 11
b. Homogenizer bertekanan tinggi... 11
c. Ultrasonik ... 11
2. Metode emulsifikasi energi rendah ... 12
xi
F. Evaluasi Sediaan Nanokrim ... 18
1. Uji organoleptis ... 18
2. Uji homogenitas ... 18
3. Uji pH... 18
4. Uji tipe krim ... 18
5. Uji ukuran droplet ... 18
6. Uji viskositas dan rheologi... 19
7. Uji daya sebar ... 19
8. Uji daya lekat ... 19
G. Uji Stabilitas Fisik ... 20
H. Pemerian Bahan ... 21
1. Tween 80 ... 21
2. Span 80... 22
3. Virgin coconut oil (VCO) ... 22
4. Akuades... 23
I. Landasan Teori ... 24
J. Hipotesis Penelitian ... 25
BAB III METODE PENELITIAN... 26
A. Jenis Rancangan Penelitian ... 26
B. Variabel dan Definisi Operasional ... 26
1. Variabel penelitian ... 26
2. Definisi operasional ... 27
C. Bahan Penelitian ... 28
D. Alat Penelitian ... 28
xii
1. Formula sediaan nanokrim KAD ... 28
2. Pembuatan sediaan nanokrim KAD ... 29
3. Evaluasi sediaan nanokrim KAD ... 30
a. Evaluasi sifat fisik ... 30
b. Evaluasi stabilitas fisik ... 32
F. Analisis Data ... 32
BAB IV PEMBAHASAN HASIL ... 33
A. Formulasi Nanokrim KAD ... 33
B. Evaluasi Sifat Fisik Sediaan Nanokrim KAD ... 33
1. Pemeriksaan organoleptis dan pH ... 34
2. Pemeriksaan homogenitas ... 34
3. Pemeriksaan tipe nanokrim ... 35
4. Pemeriksaan ukuran droplet ... 36
5. Pengukuran viskositas ... 37
6. Pemeriksaan daya sebar ... 38
7. Pemeriksaan daya lekat ... 38
C. Stabilitas Fisik Sediaan Nanokrim KAD ... 39
1. Stabilitas organoleptis dan pH sediaan nanokrim KAD ... 40
2. Stabilitas homogenitas sediaan nanokrim KAD ... 41
3. Stabilitas tipe emulsi sediaan nanokrim KAD ... 41
4. Stabilitas ukuran droplet sediaan nanokrim KAD ... 41
5. Stabilitas viskositas sediaan nanokrim KAD ... 42
6. Stabilitas daya sebar sediaan nanokrim KAD ... 44
7. Stabilitas daya lekat sediaan nanokrim KAD ... 44
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 45
A. Kesimpulan ... 45
B. Saran ... 45
DAFTAR PUSTAKA... 46
LAMPIRAN... 50
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel I. Kandungan asam lemak dalam VCO ... 23
Tabel II. Formula acuan nanokrim ... 28
Tabel III. Formula nanokrim KAD ... 29
Tabel IV. Karakterisasi sediaan nanokrim KAD ... 33
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Proses pembentukan melanin ... 7
Gambar 2. Struktur epidermis kulit ... 8
Gambar 3. Struktur kimia kojic acid dipalmitate ... 9
Gambar 4. Kurva tipe sifat alir newtonian ... 14
Gambar 5. Kurva sifat alir plastik ... 16
Gambar 6. Kurva sifat alir pseudoplastik ... 16
Gambar 7. Pembesaran volume interpartikel (void) ... 17
Gambar 8. Kurva sifat alir dilatan ... 17
Gambar 9. Struktur kimia Tween 80 ... 21
Gambar 10. Struktur kimia Span 80 ... 22
Gambar 11. Nanokrim KAD ... 34
Gambar 12. Hasil uji homogenitas nanokrim KAD ... 35
Gambar 13. Kelarutan sediaan nanokrim KAD (a) dalam air (b) dalam minyak .. 35
Gambar 14. Distribusi droplet nanokrim KAD ... 36
Gambar 15. Kurva rheologi sediaan nanokrim KAD... 37
Gambar 16. Stabilitas sediaan nanokrim KAD setelah accelerated testing ... 40
Gambar 17. Hasil uji homogenitas sediaan nanokrim KAD setelah accelerated testing ... 41
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Sertifikat analisis kojic acid dipalmitate dari PT. Cortico Mulia
Sejahtera... 51
Lampiran 2. Perhitungan HLB nanokrim KAD ... 52
Lampiran 3. Data pengamatan organoleptis sediaan nanokrim KAD... 52
Lampiran 4. Data pengukuran pH sediaan nanokrim KAD... 52
Lampiran 5. Data pengukuran ukuran droplet sediaan nanokrim KAD ... 53
Lampiran 6. Data pengukuran viskositas dan rheologi sediaan nanokrim KAD 57 Lampiran 7. Data pengukuran daya sebar sediaan nanokrim KAD... 58
Lampiran 8. Data pengukuran daya lekat sediaan nanokrim KAD... 59
Lampiran 9. Data perhitungan statistika uji normalitas sediaan nanokrim KAD 60 Lampiran 10. Data perhitungan statistika uji T berpasangan sediaan nanokrim KAD sebelum dan setelah accelerated testing... 62
xvi
INTISARI
Kojic acid dipalmitate (KAD) memiliki aktivitas sebagai antioksidan dan agen pemutih. KAD memiliki sifat yang sukar larut dalam air sehingga diformulasikan dalam bentuk nanokrim minyak dalam air. Formulasi KAD dalam bentuk nanokrim menggunakan metode emulsifikasi energi rendah atau metode kondensasi cukup rumit untuk dilakukan dan menghasilkan ukuran droplet yang cukup besar yaitu 240 nm sehingga diperlukan formulasi nanokrim KAD dengan menggunakan metode emulsifikasi energi tinggi yang lebih sederhana untuk menghasilkan ukuran droplet yang lebih kecil. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat sediaan nanokrim yang stabil dengan kombinasi surfaktan Tween 80 dan Span 80 pada perbandingan 8 : 2 menggunakan mixer.
Pengujian sediaan nanokrim KAD dilakukan dengan mengamati sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan. Parameter sifat fisik yang diuji yaitu organoleptis, homogenitas, pH, tipe krim, ukuran droplet, viskositas, daya sebar, dan daya lekat. Stabilitas fisik nanokrim diuji dengan accelerated testing pada penyimpan di climatic chamber pada suhu 40±2 °C/RH 75±5 % selama satu bulan.
Hasil penelitian menunjukkan sediaan nanokrim KAD yang dihasilkan stabil karena tidak mengalami perubahan warna, bau, tipe emulsi, dan pemisahan fase. Hasil uji statistika menggunakan uji T dengan software R.3.2.2 pada taraf kepercayaan 95% menunjukkan bahwa tidak terjadi perubahan yang signifikan pada pH, ukuran droplet, viskositas, daya sebar, dan daya lekat sediaan nanokrim setelah accelerated testing selama satu bulan.
xvii
ABSTRACT
Kojic acid dipalmitate (KAD) have activity as an antioxidant and bleaching agent. KAD is poorly soluble in water so it can formulated into nanocream oil in water. KAD formulations in the form nanocream using low energy emulsification method or condensation method is quite complicated to do and produce droplets large enough size that is 240 nm so needed preparation nanocream KAD using high energy emulsification methods are much simpler to produce smaller droplet sizes. The aim of this study is produce stable nanocream with surfactant combination of Tween 80 and Span 80 on a ratio of 8:2 by using a mixer.
Testing nano-cream KAD doing by observe physical properties and physical stability of the formulation. Physical properties of the tested parameters are organoleptic, homogeneity, pH, type of cream, droplet size, viscosity, dispersive power, and adhesion. Nano-cream physical stability is tested by accelerated testing in climatic chamber with storage at 40±2 °C/RH 75±5 % for one month.
The results showed that the preparation nano-cream KAD generated stable because it does not change color, smell, type of emulsion and phase separation. Results of statistical using T-test with software R 3.2.2. at 95% confidence level showed that no significant changes in pH, droplet size, viscosity, and adhesion dispersive power after accelerated testing nano-cream for one month.
1
BAB I PENGANTAR
A. Latar Belakang
Kojic acid (KA) adalah asam organik yang diproduksi secara biologi
menggunakan tipe fungi yang berbeda dengan fermentasi aerob dan substansi
yang beraneka ragam. KA memiliki aktivitas antioksidan dan berfungsi sebagai
agen pemutih. KA dalam formulasinya di kosmetik mempunyai sifat yang tidak
stabil terhadap panas dan cahaya sehingga digunakan senyawa derivatnya
(Mohamad, Mahamed, Suhaili, Salleh, and Ariff, 2010).
Kojic acid dipalmitate (KAD) merupakan salah satu bentuk derivat dari
senyawa KA. KAD mempunyai aktivitas yang sama seperti KA namun lebih
stabil dari KA yaitu tahan pada suhu tinggi, mempunyai kisaran pH yang lebar,
dan bersifat lipofilik (Goncalez, Marcussi, Calixto, Correa, and Chorilli, 2015).
Sifat KAD yang lipofil menyebabkan KAD sesuai jika diformulasikan dalam
bentuk sediaan krim minyak dalam air. Penelitian Goncalez et al. (2015)
menunjukkan bahwa KAD dapat diformulasikan dalam bentuk sediaan multiple
emulsi dengan sistem A/M/A. Namun yang menjadi kekurangan sediaan tersebut
yaitu ukuran droplet fase dispers yang dihasilkan berukuran besar sehingga
menyebabkan terjadinya ketidakstabilan secara kinetika yang ditandai dengan
adanya pemisahan secara spontan menjadi tiga fase. Salah satu cara untuk
meningkatkan kestabilan krim adalah memperkecil ukuran droplet menjadi
nanokrim sehingga mencegah terjadinya flokulasi, koalesensi, dan sedimentasi
Krim adalah bentuk sediaan setengah padat berupa emulsi mengandung
satu atau lebih bahan obat terlarut dalam bahan dasar yang sesuai (Depkes RI,
1995). Nanoemulsi adalah salah satu bentuk dari emulsi yang stabil secara
kinetika, mengandung dispersi yang sangat halus dengan ukuran droplet berkisar
antara 20-500 nm (Porras et al., 2004). Oleh karena itu, nanokrim dapat
didefinisikan sediaan semisolid berupa emulsi yang stabil secara kinetika dan
mempunyai ukuran droplet berkisar antara 20-500 nm.
Salah satu komponen penting dalam formula nanokrim adalah surfaktan
karena surfaktan dapat menentukan stabilitas nanokrim dalam sistem yang
terbentuk (Maestro, Sole, Gonzalez, Solans, and Gutierrez, 2008). Surfaktan
merupakan molekul yang memiliki gugus polar yang suka air (hidrofilik) dan
gugus nonpolar yang suka minyak (lipofilik) sehingga dapat menyatukan fase
minyak dan air (Dizaj, 2013). Pada penelitian ini, kombinasi surfaktan yang
digunakan adalah Tween 80 dan Span 80 dengan total HLB dalam sistem sediaan
yaitu 12,86 yang sesuai dengan tipe krim yang diinginkan yaitu minyak dalam air
(M/A). Tween 80 merupakan salah satu ester parsial asam lemak dari polioksilen
sorbitan yang memiliki HLB 15 dan bersifat hidrofilik. Tween 80 telah digunakan
secara luas untuk makanan, kosmetik, dan aplikasi farmasetika karena tidak
bersifat toksik dan tidak menimbulkan iritasi. Span 80 memiliki HLB 4,3
sehingga bersifat lipofilik (Radomska and Wojciechowska, 2005). Tween 80 dan
Span 80 merupakan surfaktan nonionik yang kompatibel terhadap suasana asam
dan basa, tahan terhadap proses hidrolisis dan degradasi mikroorganisme, serta
micelle yang lebih stabil sehingga dapat meningkatkan kestabilan sistem yang
terbentuk (Dizaj, 2013).
Metode yang digunakan untuk pembuatan nanokrim akan berperan penting
terhadap stabilitas sediaan yang dihasilkan. Secara umum dibutuhkan energi pada
proses pembuatan nanokrim. Berdasarkan energi yang diberikan, ada dua tipe
metode pembuatan nanokrim yaitu metode emulsifikasi energi rendah dan metode
emulsifikasi energi tinggi (Sole et al., 2010).
Penelitian sebelumnya mengenai nanokrim KAD pernah dilakukan oleh
Al-Edresi and Baie (2009) dengan menggunakan metode emulsifikasi energi
rendah atau metode kondensasi menghasilkan ukuran droplet 240 nm. Penelitian
tersebut menyatakan bahwa titik kritis dari metode pembuatannya yaitu jumlah
volume air yang ditambahkan. Pada penelitian tersebut, Al-Edresi tetap
menggunakan suhu tinggi pada proses pembuatannya untuk mendispersikan KAD
sehingga droplet yang terbentuk masih cukup besar karena kecepatan evaporasi
air yang meningkat akibat suhu yang terlalu tinggi. Menurut Sole, Maestro,
Gonzalez, Solans, and Gutierrez (2006) untuk mendapatkan ukuran droplet yang
kecil dibutuhkan jumlah energi mekanik yang besar.
Penelitian Abdulkarim et al. (2010) menunjukkan bahwa sediaan
nanokrim piroksikam dengan ukuran droplet yang kecil yaitu 130-140 nm dapat
dihasilkan dengan menggunakan metode emulsifikasi energi tinggi dengan
propeller. Propeller merupakan agitator yang memberikan energi tinggi dalam
bentuk pengadukan kecepatan tinggi. Propeller juga dilengkapi dengan blades
sehingga dapat menghasilkan ukuran droplet yang kecil (Schmidt and Roessling,
2006). Alat lain yang menghasilkan pengadukan kecepatan tinggi selain propeller
yaitu mixer. Mekanisme pemecahan droplet oleh mixer terjadi karena adanya
tumbukan antar droplet sehingga droplet akan pecah menjadi ukuran yang lebih
kecil. Metode dari Abdulkarim et al. (2010) juga lebih sederhana apabila
dibandingkan dengan metode Al-Edresi and Baie (2009). Oleh sebab itu,
dilakukan penelitian mengenai pembuatan nanokrim KAD dengan metode yang
diacu dari Abdulkarim et al. (2010) untuk mengetahui apakah metode yang diacu
dapat memformulasikan sediaan nanokrim KAD yang stabil dengan kombinasi
surfaktan Tween 80 dan Span 80 menggunakan mixer.
1. Perumusan masalah
Apakah dapat dihasilkan sediaan nanokrim KAD yang memiliki
stabilitas fisik yang baik dengan kombinasi surfaktan Tween 80 dan Span 80
menggunakan mixer?
2. Keaslian penelitian
Penelitian terkait KAD dan formulasi nanokrim yang pernah
dilakukan antara lain:
a. Penelitian Al-Edresi and Baie (2009) yang berjudul “Formulation and
Stability of Whitening VCO In Water Nano-cream”. Penelitian ini
dilakukan untuk mengetahui stabilitas dari sediaan nanokrim yang
b. Penelitian Al-Edresi and Baie (2010) yang berjudul “vitro and
In-vivo Evaluation of Photo-Protective Kojic Dipalmitate Loaded Into
Nano-creams”. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui aktivitas
KAD dengan uji kemampuaan penetrasi dari senyawa KAD
menggunakan sel Franz.
c. Penelitian Abdulkarim et al. (2010) yang berjudul “Formulation and
Characterization of Palm Oil Esters Based Nano-cream for Topical
Delivery of Piroxicam”. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui
karakteristik palm oil esters pada pembuatan nanokrim piroksikam
dengan menggunakan kombinasi surfaktan Tween 80 dan Span 20.
d. Penelitian Goncalez et al. (2015) yang berjudul “Structural
Characterization and In Vitro Antioxidant Activity of Kojic Dipalmitate
Loaded W/O/W Multiple Emulsions Intended for Skin Disorders”.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakteristik ukuran droplet dan zeta
potensial yang terbentuk dari sediaan multiple emulsi sistem W/O/W
sehingga dapat dianalisis bioadhesi in vitronya.
e. Penelitian Mahdi et al. (2011) yang judul “Formulation and In Vitro
Release Evaluation of Newly Synthesized Palm Kernel Oil Esters-Based
Nanoemulsion Delivery System for 30% Ethanolic Dried Extract
Derived from Local Phyllanthus urinaria for Skin Antiaging”. Penelitian
ini mengenai penggunaan surfaktan Tween 80 dan Span 80 dengan
perbandingan 9:1 pada formulasi nanoemulsi ekstrak Phyllanthus
Sejauh penelusuran pustaka dari beberapa sumber yang dilakukan,
penelitian mengenai pembuatan nanokrim kojic acid dipalmitate dengan
kombinasi surfaktan Tween 80 dan Span 80 menggunakan mixer belum
pernah dilakukan.
3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan
sumbangan ilmiah bagi perkembangan ilmu pengetahuan mengenai
formulasi dan metode pembuatan sediaan nanokrim KAD dengan
kombinasi surfaktan Tween 80 dan Span 80.
b. Manfaat praktis. Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan sediaan
nanokrim KAD yang memiliki sifat fisik dan stabilitas fisik yang baik
dan bermanfaat bagi masyarakat
B. Tujuan Penelitian
Sediaan nanokrim KAD yang memiliki stabilitas fisik yang baik dengan
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Kojic Acid Dipalmitate (KAD)
Kojic acid (KA) merupakan asam organik yang diproduksi secara biologi
menggunakan tipe fungi yang berbeda dengan fermentasi aerob dan substansi
yang beraneka ragam (Mohamad et al., 2010). KA memiliki aktivitas antioksidan
melalui mekanisme radical scavenging activity dan berfungsi sebagai agen
pemutih (Niwa and Akamatsu, 1991 ; Mohamad et al., 2010). KA akan menekan
hiperpigmentasi dengan menghambat pembentukan melanin melalui
penghambatan pembentukan enzim tirosinase. Tirosinase merupakan enzim utama
dalam sintesis melanin (Mohamad et al., 2010). Proses pembentukan melanin
dapat dilihat pada gambar 1.
Melanin merupakan pigmen utama yang menentukan warna kulit. Melanin
disintesis pada melanosom yaitu organela khusus pada melanosit yang terletak
pada lapisan basal epidermis. Melanin yang terbentuk kemudian akan ditransfer
ke keratinosit sehingga akan terjadi pigmentasi kulit (Hindritiani, Dhianawaty,
Sujatno, Sutedja, and Setiawan, 2013).
Gambar 2. Struktur epidermis kulit (Park and Yaar, 2012).
Efek penghambatan dan kondisi penyimpanan dari KA tidak memadai
karena mudah mengalami ketidakstabilan yang dapat dipercepat dengan adanya
panas dan cahaya. Oleh sebab itu, dalam formulasinya di sediaan kosmetik
digunakan senyawa derivat dari KA. Kojic acid dipalmitate (KAD) merupakan
salah satu bentuk derivat dari senyawa KA yang mempunyai stabilitas dan
efektivitas penghambatan enzim tirosinase lebih baik dibanding KA (Mohamad et
al., 2010).
KAD (gambar 3) adalah serbuk berwarna kuning, dengan titik lebur 92 –
dibandingkan dengan KA. KAD memiliki sifat yang lipofil, stabil terhadap
cahaya, panas, dan pH. Batas penggunaan KAD pada sediaan perawatan kulit
yaitu 0,5-3% (Spec-Chem, 2013). KAD mempunyai aktivitas yang sama seperti
KA yaitu memiliki aktivitas antioksidan dengan melalui mekanisme radical
scavenging activity dan mengkhelat besi serta digunakan juga sebagai agen
pemutih (Al-Edresi and Baie, 2010).
Gambar 3. Struktur kimia kojic acid dipalmitate (Balaguer, Salvador, and Chisvert, 2008).
B. Nanokrim
Krim adalah bentuk sediaan setengah padat, berupa emulsi mengandung
satu atau lebih bahan obat terlarut dalam bahan dasar yang sesuai (Depkes RI,
1995). Nanoemulsi adalah salah satu bentuk dari emulsi yang stabil secara
kinetika, mengandung dispersi yang sangat halus dengan ukuran droplet berkisar
antara 20-500 nm (Porras et al., 2004). Oleh karena itu, nanokrim dapat
didefinisikan nanokrim sebagai sediaan semisolid berupa emulsi yang stabil
secara kinetika dan mempunyai ukuran droplet berkisar antara 20-500 nm.
Sistem penghantaran nanokrim terdiri dari dua jenis yaitu nanokrim
minyak dalam air (M/A) dengan sistem fase minyak sebagai fase internal dan fase
fase minyak sebagai fase eksternal dan fase air sebagai fase internal (Al-Edresi
and Baie, 2010).
Tipe nanokrim dapat diuji dengan tiga cara yaitu uji pengenceran, uji
kelarutan warna dan uji konduktivitas. Uji pengenceran didasarkan pada prinsip
bahwa suatu emulsi akan bercampur dengan fase luarnya. Misalnya suatu emulsi
M/A akan mudah diencerkan dengan penambahan air dan tipe emulsi A/M akan
mudah diencerkan dengan penambahan minyak. Uji kelarutan warna dilakukan
dengan menggunakan zat warna larut air seperti metilen biru atau biru brillian
CFC yang diteteskan pada permukaan emulsi. Jika zat warna terlarut dan berdifusi
homogen pada fase eksternal yang berupa air, maka tipe emulsi adalah M/A. Uji
Konduktivitas didasarkan pada prinsip bahwa air mampu untuk menghantarkan
listrik dan minyak tidak dapat menghantarkan listrik. Jika suatu elektroda
diletakkan pada suatu sistem emulsi dan terlihat adanya konduktivitas elektrik
maka tipe emulsi tersebut adalah M/A namun apabila tidak ada kondiktivitas
elektrik yang terjadi maka tipe emulsi tersebut adalah A/M (Martin, 2008).
C. Metode Pembuatan Nanokrim
Berdasarkan besarnya energi yang diberikan pada sistem, terdapat dua
metode pembuatan nanokrim, yaitu:
1. Metode emulsikasi energi tinggi
Emulsifikasi energi tinggi membutuhkan energi mekanik dari luar
misalnya dengan instrumen seperti stirrer, homogenizers, microfluidizers,
yang diberikan dapat dalam bentuk pengadukan kecepatan tinggi,
homogenizer bertekanan tinggi, dan ultrasonikator. Mixer, agitator, dan mill
termasuk dalam pengadukan kecepatan tinggi. Homogenizers, jet dispersers,
dan microfluidizers termasuk dalam homogenizer bertekanan tinggi.
Sonikator termasuk dalam ultrasonikator (Gupta, Pandit, Kumar, Swaroop,
and Gupta, 2010).
a. Pengadukan kecepatan tinggi
Mixer, agitator, dan colloid mills merupakan alat yang mempunyai
sistem rotor-stator dengan pengadukan kecepatan tinggi. Pengadukan
kecepatan tinggi yang dihasilkan rotor akan mengakibatkan emulsi
terlempar ke sekeliling rotor sehingga terjadi dispersi yang intens pada
ruang antara rotor dan dinding dalam stator (Koroleva and Yurtove,
2012).
b. Homogenizer bertekanan tinggi
Umumnya homogenizer bertekanan tinggi bekeja pada tekanan
antara 50 sampai 100 Mpa dan cocok untuk sistem emulsi yang memiliki
viskositas rendah hingga sedang (Koroleva and Yurtove, 2012).
Homogenizer akan memperkecil ukuran droplet dengan adanya shear
stress pada cairan (Gupta et al., 2010).
c. Ultrasonik
Pembentukan nanoemulsi dengan ultrasonikasi merupakan cara
yang efisien untuk memperkecil ukuran droplet namun kelemahannya
yang diperoleh dari ultrasonifikasi berasal dari sonotrodes (sonicator
probes). Sonotrodes akan kontak dengan cairan dan memberikan getaran
sehingga terbentuk rongga yang mengakibatkan getaran selanjutnya akan
meradiasi langsung pada cairan sehingga droplet dispersi menjadi pecah.
Efisiensi pembuatan dengan ultrasonik sangat tergantung pada waktu
ultrasonifikasi di amplitudo yang berbeda dan untuk monomer yang
bersifat hidrofob membutuhkan waktu ultrasonifikasi yang lebih lama
(Gupta et al., 2010).
2. Metode emulsifikasi energi rendah
Metode emulsifikasi energi rendah terbentuk secara spontan
(spontaneous emulsification) saat air ditambahkan pada campuran minyak dan
surfaktan (Villers et al., 2009). Terjadinya spontaneous emulsification
tergantung dari perbandingan fase minyak dan surfaktan, konsentrasi
surfaktan, konsentrasi surfaktan dan ko-solven, serta suhu. Metode
emulsifikasi spontan ini membutuhkan surfaktan dengan nilai HLB lebih dari
12, sering digunakan karena mudah dibuat dalam skala laboratorium, tidak
membutuhkan peralatan yang rumit atau temperatur yang tinggi, serta secara
umum dapat menghasilkan ukuran droplet yang kecil (Kelmann, Kuminek,
Teixeira, and Koester, 2007).
Contoh dari metode emulsifikasi energi rendah yaitu PIT (Phase
Inversion Temperature) dan EIP (Emulsion Inversion Phase). Pada metode
Surfaktan akan menjadi lipofilik dengan penambahan suhu karena dehidrasi
pada rantai polimer dan akan bersifat hidrofil pada suhu rendah karena adanya
hidrasi pada rantai polimer sedangkan pada metode EIP, perubahan fase A/M
menuju ke M/A dipengaruhi oleh banyaknya air. Semakin banyak air yang
ditambahkan maka ukuran droplet yang terbentuk akan semakin kecil karena
droplet air akan bergabung dengan droplet air lainnya untuk membentuk fase
eksternal (Al-Edresi and Baie, 2009 ; Koroleva and Yurtove, 2012).
D. Komponen Nanokrim
Sediaan nanokrim umumnya memiliki beberapa komponen yang
digunakan seperti fase minyak, fase air, dan surfaktan. Pemilihan komponen
dalam nanokrim tidak boleh mengiritasi dan bersifat sensitif terhadap kulit (Gupta
et al., 2010).
Minyak merupakan komponen penting dalam formulasi nanokrim karena
dapat melarutkan bahan aktif yang bersifat lipofil (Gupta et al., 2010). Kriteria
utama pemilihan minyak yaitu minyak yang digunakan harus memiliki
kemampuan yang tinggi untuk melarutkan obat yang akan diformulasi (Pathan,
Zikriya, and Quazi, 2012).
Surfaktan merupakan molekul yang memiliki gugus polar dan gugus
nonpolar. Apabila surfaktan dimasukkan dalam sistem yang terdiri dari air dan
minyak, maka gugus polar akan mengarah ke fase air sedangkan gugus nonpolar
Surfaktan yang dipilih harus dapat menurunkan tegangan antarmuka untuk
membantu proses penyatuan fase minyak dan fase air, menghasilkan film fleksibel
yang dapat ditembus oleh kedua fase sehingga dapat bercampur, dan memiliki
sifat hidrofil-lipofil untuk memberikan lingkungan yang tepat pada daerah
antarmuka agar dapat terlihat tipe sistem yang diinginkan yaitu M/A, A/M, atau
bicontinuous (Swarbrick, 2007).
Surfaktan digolongkan menjadi surfaktan tipe ionik, non-ionik, dan
amfoterik (Sinko, 2011). Surfaktan non ionik umumnya lebih sering digunakan
karena memiliki toksisitas yang rendah dibanding dengan surfaktan ionik. Nilai
HLB yang sesuai sulit dicapai pada penggunaan surfaktan secara tunggal. Oleh
sebab itu, digunakan kombinasi dua surfaktan non ionik untuk mendapatkan nilai
HLB yang sesuai (Gupta et al., 2010). Penelitian yang dilakukan oleh Dizaj
(2013) menunjukkan kombinasi surfaktan Tween 80 dan Span 80 banyak
digunakan untuk sediaan topikal karena sifatnya yang aman, non-toksik,
kompatibel terhadap media asam dan basa, tahan terhadap hidrolisis dan degradasi
mikroorganisme, serta memiliki critical micelle concentration (CMC) rendah
yang dapat menghasilkan micelle yang lebih stabil sehingga dapat meningkatkan
kestabilan sistem yang terbentuk.
E. Rheologi
Rheologi adalah ilmu yang mempelajari tentang aliran zat cair dan
deformasi zat padat. Rheologi erat kaitannya dengan viskositas. Dalam bidang
emulsi, losion, pasta, penyalut tablet, dan lain-lain. Selain itu, prinsip rheologi
digunakan juga untuk karakterisasi produk sediaan farmasi (dosage form) sebagai
penjaminan kualitas yang sama untuk setiap batch. Rheologi dari suatu zat
tertentu dapat mempengaruhi penerimaan obat oleh pasien, stabilitas fisika obat,
bahkan ketersediaan hayati dalam tubuh (bioavailability) (Allen, Popovich, and
Ansel, 2011). Terdapat dua jenis sifat aliran bahan, yaitu:
1. Newtonian
Aliran newtonian mempunyai karakteristik viskositas yang konstan
dengan peningkatan shear rate (Allen et al., 2011).
Gambar 4. Kurva tipe sifat alir newtonian (Allen et al., 2011).
2. Non-newtonian
Aliran non-newtonian mempunyai karakteristik viskositas yang selalu
berubah dengan penambahan shear rate. Dispersi heterogen cairan dan
padatan seperti larutan koloid, emulsi, suspensi cair, dan salep termasuk
dalam tipe aliran newtonian (Sinko and Singh, 2011). Aliran
non-newtonian dibedakan menjadi tiga tipe yaitu:
a. Aliran plastik
Cairan yang mempunyai aliran plastik tidak akan mengalir sebelum
Adanya yield value diakibatkan adanya interaksi van der Waals antar
droplet yang berdekatan. Pada tekanan di bawah yield value, cairan
tersebut bertindak sebagai bahan elastik sedangkan di atas yield value,
aliran mengikuti hukum newton (Allen et al., 2011).
Gambar 5. Kurva sifat alir plastik (Allen et al., 2011).
b. Aliran pseudoplastik
Viskositas cairan pseudoplastik akan berkurang dengan naiknya
shear rate dan tidak ada yield value. Viskositas yang menurun terjadi
karena adanya peningkatan shear rate yang menyebabkan rantai polimer
tersusun menjadi rantai panjang yang lurus sehingga akan terjadi
penurunan resistensi sistem (Sinko and Singh, 2011).
c. Aliran dilatan
Viskositas cairan akan naik dengan naiknya shear rate karena
volume interpartikel (void) akan naik bila ia bergeser.
Gambar 7. Pembesaran volume interpartikel (void) (Aulton, 2002).
Partikel dalam larutan memiliki volume interpartikel (void) yang
kecil pada saat zero shear karena jumlah pembawa cukup untuk mengisi
void tersebut. Tetapi adanya shear rate akan menyebabkan terjadinya
pergerakan partikel yang cepat memperbesar void. Akibatnya, pembawa
dengan jumlah yang tetap tidak cukup untuk mengisi void antar partikel
yang melebar. Maka dari itu, viskositas sistem akan meningkat (Aulton,
2002).
F. Evaluasi Sediaan Nanokrim 1. Uji organoleptis
Pengujian organoleptis didasarkan pada proses pengindraan. Pengujian
ini bertujuan untuk mengamati adanya perubahan atau pemisahan fase,
timbulnya bau, perubahan warna, dan perubahan konsistensi krim (Lawrence
and Rees, 2000).
2. Uji homogenitas
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui distribusi partikel fase
dispers dalam sediaan nanokrim (Voight, 1994).
3. Uji pH
Sediaan farmasetik untuk tujuan penggunaan topikal sebaiknya
memiliki pH yang sesuai dengan pH kulit yaitu 4,5 – 7,0 (Yadav et al., 2014).
pH yang terlalu basa akan menyebabkan kulit menjadi bersisik, sedangkan
pH yang terlalu asam akan menimbulkan iritasi kulit (Ali and Yosipovitch,
2013).
4. Uji tipe krim
Uji ini dilakukan untuk mengetahui tipe nanokrim yang terbentuk. Tipe
nanokrim dapat berupa tipe minyak dalam air (M/A), air dalam minyak
(A/M), dan bikontinu (Firoz, Afzal, and Imran, 2012).
5. Uji ukuran droplet
Pengujian ukuran droplet dilakukan dengan particle size analyzer
(PSA) tipe dynamic light scattering (DLS). Prinsip PSA adalah sampel
hamburan sudut � yang dikenal oleh detektor foton secara cepat (Volker, 2009).
6. Uji viskositas dan rheologi
Viskositas merupakan tingkat ketahanan suatu cairan untuk mengalir.
Viskositas dipengaruhi zat pengental, surfaktan, jumlah fase terdispersi, dan
ukuran partikel (Martin et al., 2008).
Rheologi adalah ilmu yang mempelajari tentang aliran zat cair dan
deformasi zat padat. Rheologi erat kaitannya dengan viskositas. Rheologi dari
suatu zat tertentu dapat mempengaruhi penerimaan obat bagi pasien, stabilitas
fisika obat, bahkan ketersediaan hayati dalam tubuh (bioavailability) (Allen et
al., 2011).
7. Uji daya sebar
Uji ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan daya sebar krim pada
kulit. Caranya yaitu volume tertentu diletakkan pada bagian tengah lempeng
gelas, kemudian ditutup dengan lempeng gelas lainnya. Pada bagian lempeng
sebelah atas dalam interval waktu tertentu dibebani oleh anak timbang.
Diameter penyebaran yang dihasilkan dengan penambahan pembebanan
menggambarkan daya sebar sediaan (Parchuri, Kumar, Goli, and Karki,
2013).
8. Uji daya lekat
Uji ini bertujuan untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan oleh krim
obat. Semakin lama waktu yang dibutuhan, maka semakin lama durasi kerja
obat (Voight, 1994).
G. Uji Stabilitas Fisik
Stabilitas merupakan kemampuan suatu produk obat atau kosmetik untuk
bertahan dalam batas spesifikasi yang ditetapkan sepanjang periode penyimpanan
dan penggunaan untuk menjamin identitas, kekuatan, kualitas dan kemurnian
produk. Sediaan yang stabil adalah suatu sediaan yang masih berada dalam batas
yang dapat diterima selama periode waktu penyimpanan dan penggunaan, di mana
memiliki sifat dan karakteristik yang sama dengan yang dimiliki ketika dibuat
(ACCSQ-PPWG, 2005).
Ketidakstabilan fisik sediaan ditandai dengan adanya warna yang
memudar atau munculnya warna, timbul bau, perubahan atau pemisahan fase,
pecahnya sistem, pengendapan suspensi atau caking, perubahan konsistensi,
pertumbuhan kristal, terbentuknya gas, dan perubahan fisik lainnya (Martin et al.,
2008).
Uji stabilitas dipercepat (accelerated testing) dirancang untuk
meningkatkan laju degradasi kimia dan perubahan fisik sediaan dengan
menggunakan kondisi penyimpanan berlebih dengan tujuan pemantauan reaksi
degradasi dan memprediksi masa simpan dibawah kondisi penyimpanan normal.
Desain uji stabilitas dipercepat meliputi suhu tinggi atau rendah, kelembaban
Uji stabilitas dipercepat untuk sediaan krim dapat dilakukan dengan
menyimpan sediaan pada suhu 40°C dan RH 75% selama satu bulan. Efek dari
suhu, kelembapan dan waktu terhadap karakteristik fisik krim akan diamati
sebagai bentuk stabilitas dari formulasi. Dengan melakukan uji stabilitas
dipercepat, kondisi kestabilan sediaan farmasetika atau kosmetik dapat diperoleh
dalam waktu singkat. Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan informasi yang
diinginkan dalam waktu singkat dengan menyimpan sediaan pada kondisi yang
dirancang untuk mempercepat terjadinya perubahan. Jika hasil pengujian pada
accelerated testing diperoleh hasil yang stabil, maka sediaan yang dibuat dapat
dinyatakan stabil selama dua tahun pada masa simpannya (Kumar, Sasikanth,
Sabareesh, and Dorarabu, 2011).
H. Pemerian Bahan 1. Tween 80
Polyoxyethylene 80 sorbitan monolaurate atau biasa disebut Tween 80
(gambar 9) mempunyai rumus molekul C64H124O26 dan berat molekul 1310
gram/mol. Tween 80 larut dalam air, etanol, serta tidak larut dalam minyak
mineral dan minyak sayur (Rowe, Shesky, and Quinn, 2009).
Tween 80 merupakan surfaktan non-ionik yang pemeriannya berupa
cairan berwarna kuning dan memiliki nilai HLB 15. Tween 80 stabil pada
keberadaan elektrolit, asam lemah, dan basa. Tween 80 sering digunakan
merupakan eksipien yang tidak toksik dan tidak mengiritasi (American
Pharmaceutical Association, 1994).
Konsentrasi Tween 80 sebagai kombinasi surfaktan dalam suatu
sediaan berkisar antara 1-10% (Rowe et al., 2009).
Gambar 9. Struktur kimia Tween 80 (Rowe et al., 2009).
2. Span 80
Sifik fisik Span 80 (gambar 10) yaitu cairan berwarna kuning,
mempunyai HLB 4,3, densitas 1,01, viskositas 970-1080 mPa.s pada suhu
25ºC, titik lebur 43-48ºC dan larut dalam minyak serta pelarut organik.
Konsentrasi Span 80 sebagai kombinasi surfaktan dalam suatu sediaan
berkisar antara 1-10% (Rowe et al., 2009).
Gambar 10. Struktur kimia Span 80 (Rowe et al., 2009).
3. Virgin coconut oil (VCO)
VCO merupakan minyak yang dihasilkan dari buah kelapa segar. VCO
tinggi (Timoti and Hana, 2005). Virgin coconut oil (VCO) diperoleh melalui
wet process santan kelapa yaitu dimulai dari proses creaming, flokulasi, dan
kemudian coalescence. Proses yang dilakukan tidak menggunakan pelarut
organik sehingga hemat biaya, hemat energi, dan sederhana (Marina, Man,
and Amin, 2009).
VCO mengandung banyak asam lemak rantai menengah (medium chain
fatty acid). Kandungan asam lemak rantai menengah yang paling banyak
terkandung dalam VCO yaitu asam laurat (Timoti and Hana, 2005).
Kandungan asam lemak dalam VCO tertera pada tabel I.
Tabel I. Kandungan asam lemak dalam VCO
Nama Asam lemak Konsentrasi (%)
Asam kaproat C6 0,52-0,69 Asam kaprilat C8 7,19-8,81 Asam kaprat C10 5,65-6,59 Asam laurat C12 46,64-48,03 Asam miristat C14 16,23-18,90 Asam palmitat C16 7,41-9,55
Asam stearat C18 2,81-3,57 Asam oleat C18:1 5,72-6,70 Asam linoleat C18:2 0,90-1,72
(Marina, Man, Nazimah, and Amin, 2009)
4. Akuades
Akuades digunakan sebagai pelarut dan pembawa pada formulasi
farmasetika. Untuk aplikasi farmasi, air dimurnikan dengan cara destilasi,
pertukaran ion, reverse osmosis (RO), atau beberapa proses lain yang sesuai
untuk menghasilkan akuades. Karakteristik akuades adalah cairan bening,
I. Landasan Teori
Kojic acid dipalmitate (KAD) merupakan senyawa ester dari kojic acid
(KA) yang mempunyai stabilitas yang lebih baik dibanding KA (Mohamad et al.,
2010). KAD memiliki sifat lipofil, stabil terhadap pH, suhu, dan cahaya. Sifat
lipofilik dari KAD ini menjadikan KAD cocok untuk diformulasikan dalam
bentuk nanokrim M/A (Goncalez et al., 2015). Nanokrim adalah sediaan
semisolid berupa emulsi yang stabil secara kinetika dan mempunyai ukuran
droplet berkisar antara 20-500 nm.
Komponen penting pada pembuatan nanokrim yaitu surfaktan (Maestro et
al., 2008). Surfaktan merupakan kopolimer amfifilik yang akan secara efektif
membentuk nanokrim yang stabil karena surfaktan membantu penggabungan fase
air dan fase minyak dan memperkecil ukuran droplet yang terbentuk dengan shear
yang sesuai (Martin et al., 2008). HLB yang sesuai dapat diperoleh dengan
menggunakan kombinasi antar surfaktan. Pada penelitian ini, surfaktan yang
digunakan yaitu Tween 80 dan Span 80. Penelitian yang dilakukan oleh Dizaj
(2013) menunjukkan kombinasi surfaktan Tween 80 dan Span 80 banyak
digunakan untuk sediaan topikal karena sifatnya yang aman, non-toksik,
kompatibel terhadap media asam dan basa, tahan terhadap hidrolisis dan degradasi
mikroorganisme, serta memiliki critical micelle concentration (CMC) rendah
yang dapat menghasilkan micelle yang lebih stabil sehingga dapat meningkatkan
kestabilan sistem yang terbentuk.
Penelitian Abdulkarim et al. (2010) menggunakan kombinasi surfaktan
digunakan yaitu 38% dengan perbandingan Tween 80 dan Span 20 sebesar 8 : 2.
Pada penelitian tersebut, ukuran droplet yang dihasilkan dalam rentang 130-140
nm.
Selain komponen formula, metode pembuatan nanokrim harus sesuai
karena metode pembuatan berperan dalam proses pembentukan ukuran droplet
dalam rentang nanometer. Metode yang digunakan untuk pembuatan nanokrim
KAD yaitu emulsifikasi energi tinggi menggunakan mixer. Energi tinggi yang
dihasilkan mixer diperoleh dari pengadukan kecepatan yang tinggi. Pengadukan
kecepatan tinggi yang dihasilkan rotor mixer akan mengakibatkan emulsi
terlempar ke sekeliling rotor sehingga terjadi dispersi yang intens pada ruang
antara rotor dan dinding dalam stator yang menyebabkan droplet yang terbentuk
berukuran kecil.
J. Hipotesis Penelitian
Sediaan nanokrim KAD yang memiliki stabilitas fisik yang baik dapat
dihasilkan dengan kombinasi surfaktan Tween 80 dan Span 80 menggunakan
26
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis Rancangan Penelitian
Penelitian mengenai pembuatan nanokrim kojic acid dipalmitate (KAD)
dengan kombinasi surfaktan Tween 80 dan Span 80 menggunakan mixer
termasuk jenis penelitian pra-eksperimental.
B. Variabel dan Definisi Operasional 1. Variabel penelitian
a. Variabel bebas. Variabel bebas pada penelitian ini adalah metode
pembuatan nanokrim KAD.
b. Variabel tergantung. Variabel tergantung pada penelitian ini adalah sifat
fisik dan stabilitas fisik dari sediaan nanokrim KAD yang dihasilkan.
c. Variabel pengacau terkendali. Variabel pengacau terkendali pada
penelitian ini adalah lama pengadukan, kecepatan pengadukan, suhu dan
kelembapan penyimpanan sediaan.
d. Variabel pengacau tak terkendali. Variabel pengacau tak terkendali pada
penelitian ini adalah suhu dan kelembapan saat pembuatan dan pengujian
2. Definisi operasional
a. Kojic acid dipalmitate. KAD merupakan senyawa ester dari kojic acid
yang mempunyai stabilitas lebih baik terhadap pH, cahaya, dan panas.
b. Nanokrim. Nanokrim merupakan salah satu bentuk emulsi berbentuk yang
stabil secara kinetika, mengandung dispersi yang sangat halus dengan
ukuran droplet berkisar antara 20-500 nm. Nanokrim yang dibuat pada
penelitian ini adalah nanokrim minyak dalam air.
c. Surfaktan. Surfaktan merupakan molekul yang memiliki gugus hidrofilik
dan gugus lipofilik sehingga dapat menyatukan fase minyak dan air.
Surfaktan yang digunakan pada penelitian ini adalah kombinasi Tween 80
dan Span 80 dengan perbandingan 8 : 2.
d. Mixer. Mixer adalah alat yang dapat mencampurkan liquid-liquid atau
liquid-solid dengan pengadukan kecepatan tinggi. Mixer yang digunakan
yaitu mixer miyako SM-625 dengan kecepatan level 1.
e. Sifat fisik. Sifat fisik merupakan parameter yang digunakan untuk melihat
karakteristik fisik sediaan nanokrim yang terbentuk, mencakup
organoleptis, homogenitas, pH, tipe krim, ukuran droplet, viskositas, daya
sebar, dan daya lekat. pH sediaan nanokrim yang baik yaitu mendekati pH
kulit 4,5 – 7. Viskositas nanokrim yang diharapkan yaitu dalam rentang
7,5 – 45 Pa.s.
f. Stabilitas fisik. Stabilitas fisik adalah parameter yang digunakan untuk
evaluasi sifat fisik nanokrim setelah melalui accelerated testing pada suhu
40 ± 2 °C dan RH 75 ± 5 % selama satu bulan.
C. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah KAD (Kualitas
Farmasetik, PT. Cortico Mulia Sejahtera), Tween 80 (Kualitas Farmasetik,
Bratachem), Span 80 (Kualitas Farmasetik, Laboratorium Farmasi dan Teknologi
UGM), VCO (Kualitas teknis, Tekun Jaya), dan akuades.
D. Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat-alat gelas (Pyrex),
neraca analitik (OHAUS), mixer (Miyako SM-625), anak timbang, kaca
ekstensometer, gelas objek, stopwatch, particle size analyzer tipe dinamic light
scattering (Horiba SZ-100), pH meter (SI Analytics), climatic chamber
(Memmert), dan viskometer Merlin VR.
E. Tata Cara Penelitian 1. Formula sediaan nanokrim KAD
Formula acuan yang digunakan untuk membuat nanokrim tercantum
dalam tabel II.
Tabel II. Formula acuan nanokrim
Bahan Fungsi Formula (% b/b)
Palm Oil Esters (POEs) Fase minyak 25
Tween 80 Surfaktan 30,4 Span 20 Surfaktan 7,6 Akuades Fase air 37
Berdasarkan formula diatas, dilakukan modifikasi pada konsentrasi
minyak dan air, serta penambahan KAD sebagai zat aktif sediaan nanokrim.
Tabel III. Formula nanokrim KAD
2. Pembuatan sediaan nanokrim KAD
Metode pembuatan nanokrim KAD mengacu pada penelitian
Abdulkarim et al. (2010) mengenai formulasi dan karakteristik palm oil ester
pada pembuatan nanokrim piroksikam. Pada penelitian tersebut, pembuatan
piroksikam dilakukan dengan cara mencampurkan fase minyak dan surfaktan
selama 15 menit pada kecepatan 750 rpm menggunakan mixer yang
mempunyai tiga mata pisau. Piroksikam ditambahkan dan dilanjutkan
pengadukan selama 30 menit. Air ditambahkan dan diaduk selama 30 menit.
Perbedaan dengan pembuatan nanokrim KAD yaitu pada alat yang
digunakan. Mixer yang digunakan pada pembuatan nanokrim KAD adalah
mixer tanpa menggunakan mata pisau. Pembuatan dilakukan dengan cara
VCO, Tween 80, dan Span 80 di aduk dengan menggunakan mixer selama 15
menit. KAD ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan dilanjutkan
pengadukan selama 30 menit. Akuades ditambahkan dan diaduk kembali
3. Evaluasi sediaan nanokrim KAD
a. Evaluasi sifat fisik
1) Uji organoleptis
Pengamatan visual dilakukan terhadap warna, bau, konsistensi
dan ada tidaknya pemisahan fase pada sediaan nanokrim KAD.
2) Uji homogenitas
Sediaan diletakkan pada gelas objek, tutup dengan cover glass,
dan diamati pendispersian partikelnya apakah terdispersi homogen
atau tidak.
3) Pengukuran pH
Nilai pH diukur menggunakan pH meter yang telah dikalibrasi
dengan menggunakan buffer pH 4 dan 7. Elektroda pH meter
dicelupkan ke dalam sediaan nanokrim kemudian nilai pH sediaan
akan terbaca pada monitor alat.
4) Uji tipe krim
Sampel nanokrim didispersikan dalam akuades (1:100) dan
dalam VCO (1:100) dengan tujuan untuk mengetahui tipe sediaan
nanokrim yang dihasilkan. Jika nanokrim terdispersi sempurna dalam
akuades, maka tipe nanokrim adalah minyak dalam air, sedangkan jika
nanokrim terdispersi sempurna dalam fase minyak, maka tipe
5) Pengukuran ukuran droplet
Distribusi ukuran droplet diukur menggunakan particle size
analyzer (PSA) tipe dynamic light scattering. Sampel dimasukkan ke
dalam kuvet kaca yang dimasukkan ke dalam particle size analyzer.
Kemudian cahaya ditembakkan pada sudut 90°. Jumlah partikel pada
ukuran tertentu akan terbaca pada monitor komputer yang terhubung
dengan alat menggunakan software Horiba SZ-100.
6) Pengukuran viskositas dan rheologi
Pengukuran viskositas dan rheologi menggunakan alat
viskometer Merlin VR. Sampel nanokrim diletakkan di atas plate
kemudian plate viskometer diturunkan, dan diukur rheologi sediaan
pada range kecepatan 1 - 50 rpm dengan 10 titik yang berbeda untuk
mendapat bentuk kurva rheologinya. Nilai viskositas diambil pada
satu titik di antara rentang kecepatan 1 - 50 rpm di mana nilai
viskositas dan bentuk rheologi sediaan akan langsung terbaca pada
layar komputer menggunakan software MICRA.
7) Pengukuran daya sebar
Sampel nanokrim ditimbang sebanyak satu gram, lalu diletakkan
di atas kaca ekstensometer bagian tengah. Tutup kaca ekstensometer
ditimbang dan ditambahkan beban hingga 125 gram. Penutup kaca
dan beban diletakkan di atas massa sediaan selama satu menit.
Diameter sediaan yang menyebar diukur dengan mengambil rata-rata
8) Pengukuran daya lekat
Sampel nanokrim ditimbang sebanyak 0,03 gram, diratakan
pada gelas objek dan ditutup dengan gelas objek lainnya. Beban
seberat satu kg ditambahkan dan didiamkan selama satu menit.
Setelah satu menit, beban diturunkan. Gelas objek ditempatkan pada
alat uji dan ditarik dengan beban 80 gram. Waktu yang dibutuhkan
untuk melepaskan kedua gelas objek dicatat.
b. Evaluasi stabilitas fisik
Metode evaluasi stabilitas fisik nanokrim yang digunakan adalah
accelerated testing. Sediaan nanokrim disimpan pada climatic chamber
dengan suhu 40 ± 2 ºC dengan RH 75 ± 5 % selama satu bulan. Setelah
waktu uji, perubahan warna, bau, konsistensi dan terjadinya pemisahan
fase nanokrim diamati. Apabila sampel tetap stabil maka dilakukan uji
organoleptis, homogenitas, pH, tipe krim, ukuran droplet, viskositas, daya
sebar, dan daya lekat.
F. Analisis Data
Aplikasi program R-3.2.2 digunakan untuk melakukan uji statistika
dengan membandingkan data sifat fisik dan stabilitas fisik. Pada tingkat
kepercayaan 95% maka dilihat apakah nilai p-value menunjukkan distrubusi data
normal atau tidak normal. Data yang terdistribusi normal diolah dengan uji T
sedangkan untuk data yang tidak normal diolah dengan Wilcoxon untuk
mendapatkan p-value. Jika nilai p-value kurang dari 0,05 dapat disimpulkan
33
BAB IV
PEMBAHASAN HASIL
A. Formulasi Nanokrim KAD
Pada penelitian ini, dibuat formulasi nanokrim kojic acid dipalmitate
(KAD) dengan fase minyak virgin coconut oil (VCO) dan kombinasi surfaktan
antara Tween 80 dan Span 80. Metode pembuatan yang digunakan adalah metode
emulsifikasi energi tinggi dengan pengadukan kecepatan tinggi mengunakan
mixer. Metode ini diacu dari metode hasil penelitian Abdulkarim et al. (2010)
dengan menggunakan alat berupa propeller dengan prinsip yang sama yaitu
pengadukan kecepatan tinggi.
B. Evaluasi Sifat Fisik Sediaan Nanokrim KAD
Sediaan nanokrim KAD yang baik yaitu memiliki kriteria ukuran droplet
kurang dari 500 nm, tidak mengalami pemisahan fase, memiliki pH sesuai dengan
pH kulit yaitu antara 4,5 – 7, serta mempunyai viskositas antara 7,5 – 45 Pa.s.
Karakterisasi sediaan nanokrim KAD tersaji dalam tabel IV.
Tabel IV. Karakterisasi sediaan nanokrim KAD
Spesifikasi Hasil
Bentuk Krim Warna Putih kekuningan
Bau Minyak kelapa Pemisahan fase Tidak terjadi
1. Pemeriksaan organoleptis dan pH
Gambar 11. Nanokrim KAD
Ketiga replikasi nanokrim masing-masing dilakukan evaluasi awal
terhadap organoleptisnya. Uji organoleptis meliputi warna, bau dan
pemisahan fase. Nanokrim KAD yang dihasilkan berwarna putih kekuningan.
Warna tersebut terbentuk dari perpaduan kojic acid dipalmitate yang
berwarna putih dan Tween 80-Span 80 yang berwarna kuning. Bau khas kojic
acid dipalmitate tidak tercium karena tertutup oleh bau dari virgin coconut oil
dalam sediaan. Ketiga replikasi formula tidak mengalami pemisahan fase.
Secara umum, pH ketiga formula cenderung bersifat netral yaitu dengan
pH rata-rata 6,395 ± 0,298 yang menunjukkan bahwa pH sediaan sesuai
dengan persyaratan pH untuk sediaan kulit yaitu 4,5-7. Hal ini akan
menurunkan resiko terjadinya iritasi saat pengaplikasian sediaan pada kulit.
2. Pemeriksaan homogenitas
Sediaan dikatakan homogen apabila susunan partikelnya terdistribusi
merata. Dari hasil pengamatan yang dilakukan, hasil menunjukkan bahwa
yang baik dan menunjukkan pendistribusian partikel yang merata. Hasil
pengamatan homogenitas ditunjukkan pada gambar 12.
Gambar 12. Hasil uji homogenitas nanokrim KAD
3. Pemeriksaan tipe nanokrim
Tipe nanokrim diperiksa dengan mendispersikan sampel nanokrim pada
fase minyak dan fase air yang digunakan. Fase di mana sampel dapat
terdispersi homogen menunjukkan tipe emulsi tersebut. Berdasarkan hasil
yang dilakukan, diketahui sediaan nanokrim KAD memiliki tipe minyak
dalam air. Sampel dapat terdispersi dalam fase air dengan baik, sedangkan
tidak terlarut (membentuk droplet) pada fase minyak (gambar 13).
Gambar 13. Kelarutan sediaan nanokrim KAD (a) dalam air (b) dalam minyak
Tipe sediaan juga dapat diketahui dari nilai HLB sistem yang
digunakan. Apabila nilai HLB campuran lebih dari 8 menunjukkan tipe
minyak dalam air dan apabila kurang dari 8 menunjukkan tipe air dalam
minyak. Nilai HLB campuraan sediaan nanokrim KAD yaitu 12,86 sehingga
diklasifikasikan dalam tipe minyak dalam air. Perhitungan nilai HLB tertera
pada lampiran 2.
4. Pemeriksaan ukuran droplet
Gambar 14. Distribusi droplet nanokrim KAD
Pemeriksaan ukuran droplet dari sediaan nanokrim KAD dengan
menggunakan mixer menghasilkan ukuran sebesar 80,78 nm. Dari hasil yang
diperoleh menunjukkan bahwa nanokrim KAD yang dibuat menggunakan
mixer termasuk dalam kategori sediaan nanokrim. Namun simpangan baku
yang diperoleh masih cukup besar yaitu 79,99 nm. Hal ini disebabkan karena
pengecilan ukuran droplet dengan menggunakan emulsifikasi energi tinggi
akan menyebabkan ukuran yang terbentuk tidak seragam dan memiliki
puncak yang banyak (Affandi, Julianto, and Majeed, 2011). Untuk mendapat
ukuran droplet yang seragam maka diperlukan energi yang lebih tinggi serta
pembuatan nanokrim dilakukan dengan beberapa siklus di mana sistem
5. Pengukuran viskositas
Viskositas adalah tahanan untuk mengalir. Viskositas, elastisitas, dan
rheologi adalah karakteristik yang penting dalam produk sediaan semisolid.
Berdasarkan hasil yang diperoleh, sediaan nanokrim KAD memiliki
viskositas sebesar 22,345±6,546 Pa.s dengan rheologi yang bersifat
pseudoplastis.
Gambar 15. Kurva rheologi sediaan nanokrim KAD
Sediaan dengan sifat aliran pseudoplastis menunjukkan semakin besar
gaya atau shearing stress yang diberikan mengakibatkan penurunan
viskositas sediaan (Martin et al., 2008). Rheologi yang ideal untuk sediaan
nanokrim yaitu pseudoplastis karena saat dioleskan pada wajah maka
viskositas sediaan akan menurun yang berakibat daya sebar akan meningkat
sehingga memudahkan saat pemakaian sediaan.
Rheogram lengkung pada gambar 15 disebabkan karena kerja (aksi)
shearing terhadap molekul-molekul bahan yang berantai panjang seperti
Tween 80. Dengan meningkatnya shearing stress, molekul-molekul yang
secara normal tidak beraturan mulai menyusun sumbu yang panjang dalam
arah aliran. Akibatnya, tahanan dalam dari bahan tersebut akan berkurang dan
mengakibatkan rate of shear yang lebih besar pada tiap shearing stress
berikutnya. Selain itu, beberapa dari pelarut yang berikatan dengan molekul
dapat terlepas, sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi efektif dan
penurunan ukuran molekul-molekul yang terdispers (Martin et al., 2008).
6. Pemeriksaan daya sebar
Uji daya sebar dilakukan untuk mengetahui kemampuan sediaan
menyebar pada permukaan kulit ketika diaplikasikan. Daya sebar
berhubungan dengan viskositas sediaan. Sampel dengan viskositas kecil akan
mempunyai daya sebar yang besar. Hasil uji daya sebar sediaan nanokrim
yaitu 2,51 ± 0,05 cm. Untuk krim dengan daya sebar < 5 cm termasuk tipe
krim semistiff.
7. Pemeriksaan daya lekat
Kemampuan atau daya lekat nanokrim dilihat dengan menghitung
waktu yang diperlukan untuk memisahkan kedua gelas objek uji. Daya lekat
ini berhubungan dengan konsistensi sampel uji. Konsistensi sampel semakin
akan semakin lama. Sebaliknya, semakin encer konsistensi sampel maka
waktu yang diperlukan untuk memisah akan semakin cepat (Susanti, 2012).
Daya lekat sediaan nanokrim KAD yaitu 0,49±0,02 detik.
C. Stabilitas Fisik Sediaan Nanokrim KAD
Pengamatan stabilitas dilakukan dengan accelerated testing yaitu
penyimpanan di climatic chamber pada suhu 40±2 °C dengan RH 75±5 % selama
satu bulan. Sediaan dikatakan stabil apabila tidak terdapat perubahan sifat fisik
sediaan antara sebelum dan sesudah pengujian. Parameter sediaan yang stabil
secara umum yaitu tidak mengalami pemisahan, tidak terbentuk endapan atau
gumpalan, serta tidak mengalami perubahan warna dan bau (Faizatun,
Kartiningsih, and Liliyana, 2008).
Sediaan yang stabil setelah melewati accelerated testing dapat dinyatakan
stabil selama dua tahun pada masa simpannya (Kumar et al., 2011).
Tabel V. Stabilitas sediaan nanokrim KAD setelah accelerated testing
Karakteristik Sebelum Sesudah p-value Keterangan
Bentuk Krim Krim - -
pH 6,395±0,298 5,948±0,0130 0,1199 Tidak berbeda signifikan
Homogenitas Homogen Tidak homogen - -
Tipe krim M/A M/A - -
Ukuran 80,78±79,99 nm 305,90±308,53 nm - -
Viskositas 22,345±6,546 Pa.s 9,876±4,223 Pa.s 0,177 Tidak berbeda signifikan
Rheologi Pseudoplastis Pseudoplastis - -
Daya sebar 2,51±0,05 cm 2,53±0,02 cm 0,8219 Tidak berbeda signifikan Daya lekat 0,49±0,02 s 0,40±0,07 s 0,1786 Tidak berbeda
