PENGARUH PENAMBAHAN GELLING AGENTCARBOPOL 940 TERHADAP SIFAT FISIK DAN STABILITAS FISIK SEDIAAN EMULGEL
ANTIACNE EKSTRAK KULIT BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana L.)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Farmasi
Oleh: Vivian NIM : 108114140
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
i
PENGARUH PENAMBAHAN GELLING AGENTCARBOPOL 940 TERHADAP SIFAT FISIK DAN STABILITAS FISIK SEDIAAN EMULGEL
ANTIACNE EKSTRAK KULIT BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana L.)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Farmasi
Oleh: Vivian NIM : 108114140
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
“You have to endure caterpillars if you want to see butterflies”
~ Antoine De Saint ~
“Everyone is a genius. But if you judge a fish on its ability to climb a tree,
it will live its whole life believing that
it is stupid “
~ Albert Einstein ~
Berhasil mengalahkan dirimu, menjadikanmu dewasa
Berhasil mengalahkan orang lain, menjadikanmu pemenang
Tapi, memberhasilkan orang lainlah yang menjadikanmu pemimpin
~ Mario Teguh ~
Karya ini kupersembahkan untuk :
Tuhanku yang luar biasa,
Papa Mama tercinta,
Kedua kokoku, Hendri dan Hendra tersayang,
Teman
–
teman farmasiku,
vii PRAKATA
Puji Syukur kepada Tuhan Yang Maha Penyayang dan Pengasih atas semua berkat dan penyertaan-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan akhir dengan judul “Pengaruh Penambahan Gelling Agent Carbopol 940 Terhadap Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Sediaan Emulgel Antiacne
Ekstrak Kulit Buah Manggis (Garcinia Mangostana L.)” untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh memperoleh gelar Sarjana Strata Satu Program Studi Farmasi (S.Farm.) Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Penulis mengalami banyak kesulitan dan hambatan selama menyelesaikan laporan akhir ini. Tetapi dengan banyaknya bantuan dari berbagai pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini dengan baik. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:
1. Papa, mama dan kedua kokoku (Hendri dan Hendra) yang telah memberikan kasih sayang, semangat, masukan, dukungan, dan perjuangan untuk membiayai penulis selama menempuh perkuliahan.
2. Ipang Djunarko, M.Sc., Apt, selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. C.M. Ratna Rini Nastiti, M.Pharm., Apt, selaku Kaprodi Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dan dosen penguji atas masukan, kritik, saran yang diberikan kepada penulis.
viii
5. Melania Perwitasari, M.Sc., Apt, selaku dosen penguji atas masukan, kritik dan saran yang diberikan kepada penulis.
6. Maria Dwi Budi Jumpowati, S.Si, Enade P. Istyastono, Ph.D., Apt, Prof. Dr. Sri Noegrohati., Apt, Ir. Ignatius Aris Dwiatmoko, M.Sc dan Dominikus Arif Budi Prasetyo, M.Si yang telah banyak memberi masukan dan saran yang membangun bagi penulis.
7. Mas Agung, Pak Musrifin, Mas Bimo, Pak Parlan, Mas Kunto dan laboran-laboran lain atas bantuan yang diberikan selama penelitian dan perkuliahan. 8. Yiyin dan Yosi, selaku teman seperjuangan satu tim serta teman-teman yang
ngelab di lantai 1,3 dan 4 atas bantuan, canda tawa, kerja sama, dukungan dan semangat yang diberikan.
9. Teman-teman Farmasi 2010, khususnya FST B atas suka duka yang telah dilewati bersama.
10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu penulis menyelesaikan laporan akhir ini.
Seperti kata pepatah “Tiada gading yang tak retak”, begitu pula dengan
laporan akhir ini. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan akhir ini banyak kekurangan mengingat adanya keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Akhir kata semoga laporan akhir ini dapat berguna bagi pembaca.
ix DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vi
x
1. Manfaat Teoretis ... 5
2. Manfaat Praktis ... 6
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA... 7
A. Manggis ... 7
F. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ... 20
G. Densitometri ... 21
H. Uji Potensi Antibakteri ... 22
1. Metode Dilusi ... 22
xi
I. Hen’s Egg Test on the Chorioallantoic Membrane ... 24
J. Landasan Teori ... 25
K. Hipotesis ... 26
BAB III. METODE PENELITIAN... 27
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 27
B. Variabel Penelitian ... 27
C. Definisi Operasional ... 28
D. Alat dan Bahan Penelitian ... 29
E. Tata Cara Penelitian ... 31
1. Identifikasi Bahan ... 31
2. Pembuatan Emulgel Antiacne Ekstrak Kulit Buah Manggis ... 31
3. Uji Sterilitas ... 33
4. Uji pH Emulgel ... 34
5. Uji Tipe Emulgel ... 34
6. Uji Sifat Fisik Emulgel ... 34
7. Uji Stabilitas Fisik Emulgel ... 35
8. Uji Aktivitas Antibakteri Emulgel terhadap S.epidermidis ... 35
9. Penetapan Kadar ... 37
10. Uji iritasi HET-CAM ... 39
F. Analisis Hasil ... 40
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 41
A. Identifikasi Ekstrak Kulit Buah Manggis ... 41
xii
C. Uji Organoleptis Sediaan Emulgel ... 50
D. Uji pH Emulgel ... 51
E. Uji Sterilitas Emulgel ... 52
F. Uji Tipe Emulgel ... 53
G. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Emulgel ... 54
1. Viskositas... 55
2. Daya Sebar ... 58
3. Pergeseran Viskositas ... 60
H. Uji Aktivitas Antibakteri Emulgel terhadap S.epidermidis ... 62
I. Penetapan Kadar Sediaan Emulgel ... 67
J. Uji Iritasi Sediaan Emulgel dengan HET-CAM ... 72
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 75
A. Kesimpulan ... 75
B. Saran ... 75
DAFTAR PUSTAKA ... 76
LAMPIRAN ... 82
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel I. Penggunaan carbopol ... 12
Tabel II. Klasifikasi surfaktan berdasarkan nilai HLB ... 13
Tabel III. Hubungan skor dengan kategori iritasi ... 25
Tabel IV. Formula emulgel ekstrak kulit buah maggis yang telah dimodifikasi (100 gram) ... 32
Tabel V. NIilai pH sediaan emulgel ... 51
Tabel VI. Hasil pengukuran viskositas emulgel ... 56
Tabel VII. Hasil pengukuran daya sebar sediaan emulgel... 59
Tabel VIII. Hasil uji pergeseran viskositas ... 61
Tabel IX. Zona hambat hasil uji aktivitas emulgel ... 65
Tabel X. Hasil penetapan kadar sediaan emulgel ... 71
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Buah manggis ... 1
Gambar 2. Struktur kimia alfa mangostin ... 2
Gambar 3. Perbandingan kulit sehat denagn kulit berjerawat ... 3
Gambar 4. Struktur carbopol ... 11
Gambar 5. Struktur Tween 20 ... 13
Gambar 6. Struktur Span 20 ... 14
Gambar 7. Struktur propilen glikol ... 15
Gambar 8. Struktur metil paraben ... 16
Gambar 9. Struktur propil paraben ... 17
Gambar 10. Struktur trietanolamin ... 17
Gambar 11. Struktur etanol ... 18
Gambar 12. Skema pengukuran densitometer CAMAG ... 21
Gambar 13. Molekul carbopol dalam bentuk coiled ... 44
Gambar 14. Molekul carbopol uncoil dengan ikatan hidrogen ... 45
Gambar 15. Molekul carbopol uncoil dengan netralisasi ... 46
Gambar 16. Molekul tween dan span pada antarmuka emulsi M/A ... 47
Gambar 17. Penampilan sediaan emulgel ... 51
Gambar 18. Hasil uji sterilitas emulgel ... 53
Gambar 19. Hasil uji tipe emulsi (kiri) dan emulgel (kanan) ... 54
Gambar 20. Pengamatan droplet emulsi ... 54
Gambar 21. Profil viskositas sediaan emulgel ... 57
xv
Gambar 23. Penampilan emulgel setelah dibuat (kiri) dan setelah penyimpanan 1 bulan (kanan) ... 61 Gambar 24. Hasil uji aktivitas antibakteri sediaan emulgel... 64 Gambar 25. Kurva baku alfa mangostin ... 70 Gambar 26. Hasil perlakuan kontrol positif NaOH 0,1 N(kiri) dan sediaan
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Certificate of Analysis Ekstrak Kulit Buah Manggis ... 83
Lampiran 2. Material Safety Data Sheet Ekstrak Kulit Buah Manggis ... 84
Lampiran 3. Certificate of Analysis Carbopol 940 ... 86
Lampiran 4. Sertifikat Hasil Uji Staphylococcus epidermidis ... 87
Lampiran 5. Perhitungan nilai HLB ... 88
Lampiran 6. Hasil Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Sediaan Emulgel ... 88
Lampiran 7. Analisis Statistik Data Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik dengan Program R.3.0.2 ... 90
Lampiran 8. Uji Aktivitas Emulgel Antiacne Ekstrak Kulit Buah Manggis terhadap Staphylococcus epidermidis ... 98
Lampiran 9. Analisis Statistik Data Uji Aktivitas Emulgel dengan Program R.3.0.2 ... 99
Lampiran 10. Data Persamaan Kurva Baku Alfa Mangostin ... 105
Lampiran 11. Densitogram Baku Alfa Mangostin (Repetisi 3) ... 106
Lampiran 12. Data Perhitungan Kadar Alfa Mangostin dalam Emulgel Antiacne Ekstrak Kulit Buah Manggis ... 107
Lampiran 13. Analisis Statistik Data Kadar Alfa Mangostin 48 Jam dan 1 Bulan Penyimpana ... 112
Lampiran 14. Densitogram Emulgel Antiacne Ekstrak Kulit Buah Manggis 24 jam ... 116
Lampiran 15. Densitogram Emulgel Antiacne Ekstrak Kulit Buah Manggis 1bulan ... 121
Lampiran 10. Uji Iritasi HET-CAM Emulgel Antiacne Ekstrak Kulit Buah Manggis ... 125
xvii INTISARI
Sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis dapat dipengaruhi oleh gelling agent yang digunakan. Carbopol 940 merupakan bahan yang digunakan sebagai gelling agent dalam emulgel yang berfungsi membuat sistem gel dan dapat meningkatkan viskositas sediaan emulgel. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan sifat fisik dan stabilitas fisik yang signifikan dengan variasi penambahan konsentrasi gelling agent carbopol 940.
Penelitian ini merupakan eksperimental murni dengan variasi penambahan konsentrasi gelling agent yang dibuat dalam 7 formula. Data yang diperoleh dianalisis secara statistik menggunakan Analysis of Variance (ANOVA) one way dengan software R 3.0.2. Taraf kepercayaan yang digunakan adalah 95% untuk melihat signifikansi (p < 0,05) dari masing-masing respon. Respon yang diukur dalam penelitian ini adalah viskositas, daya sebar dan pergeseran viskositas.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi gelling agent carbopol 940 memberikan pengaruh yang signifikan terhadap respon sifat fisik viskositas dan daya sebar namun tidak berpengaruh terhadap stabilitas fisik pergeseran viskositas. Formula yang memenuhi kriteria sifat fisik dan stabilitas fisik adalah formula 2, 3 ,4 dan 5.
xviii
ABSTRACT
Physical properties and physical stability of mangosteen pericarp extract antiacne emulgel can be influenced by gelling agent. Carbopol 940 used as the gelling agent in emulgel formulation which provides gelation system and increases the viscosity of emulgel. The aim of the research was to determine the difference of physical properties and physical stability significant variation concentration of gelling agent carbopol 940.
This research was pure experimental with variation concentration of gelling agent which were designed into seven formulas. The data were analysed statistically by Analysis of Variance (ANOVA) one way using software R 3.0.2. Confidence interval used was 95% for the significance (p < 0,05) of each response. Measured response in this study were viscosity, spreadability and viscosity shift.
The result of this study showed that variation concentration of gelling agent carbopol 940 provided a significant influence on the response physical properties viscosity and spreadability but on the physical stability (viscosity shift) it was not significant. Formulas which fulfilled the criteria of physical properties and physical stability were formula 2,3,4 and 5.
1 BAB I PENGANTAR
A. Latar Belakang
Jerawat merupakan suatu penyakit dimana kondisi kulit yang abnormal akibat gangguan produksi kelenjar minyak (sebaceus gland) yang berlebihan sehingga menyebabkan penyumbatan saluran folikel rambut dan pori-pori kulit (Harmanto, 2006). Penyakit kulit ini merisaukan remaja dan orang dewasa karena dapat mengurangi kepercayaan diri seseorang. Jerawat atau acne vulgaris sering terjadi pada kaum remaja, usia 15-19 tahun pada wanita dan 17-21 tahun pada pria, tetapi kadang terjadi pula pada anak-anak dan wanita dewasa pada masa menstruasi (Dwikarya, 2002). Staphylococcus epidermidis dan Propionibacterium acnes telah dikenal sebagai bakteri utama penyebab jerawat (Leyden and
Kligman, 1976). Kulit wajah yang putih mulus, tidak berjerawat dan tidak berkomedo merupakan impian setiap orang. Penggunaaan sediaan kosmetik, misalnya emulgel antiacne dapat membantu mengobati jerawat di wajah.
Selama bertahun-tahun, antibiotik telah digunakan untuk mengobati jerawat. Namun, banyak bakteri telah resisten terhadap antibiotik sehingga penggunaan antibiotik tidak lagi bermanfaat. Untuk mengatasi resistensi antibiotik ini, berbagai jenis tanaman telah diteliti sebagai alternatif pengobatan. Salah satu tanaman Indonesia yang memberikan khasiat antibakteri adalah buah manggis (Garcinia mangostana L.), terutama bagian kulit buahnya.
segudang manfaat. Khasiat buah manggis berasal dari xanthone yang banyak terkandung dalam kulit buahnya. Xanthone merupakan molekul besar yang terdiri dari berbagai komponen penyusun salah satunya adalah alfa mangostin (Paramawati, 2010). Berdasarkan penelitian dari Chomnawang, Surassmo, Nukoolkarn, and Gritsanapan (2005), ekstrak kulit buah manggis dapat menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus epidermidis dan Propionibacterium acnes dengan MIC untuk kedua spesies bakteri 0,039 mg/mL dan MBC untuk Staphylococcus epidermidis 0,156 mg/mL serta Propionibacterium acnes 0,039 mg/mL. Kandungan alfa mangostin pada buah manggis bersifat sebagai antibakteri dan diketahui juga mempunyai efektivitas yang sama baiknya dengan antibiotik yang beredar di pasaran (Holistic Health Solution, 2011).
Dalam penelitian ini, ekstrak kulit buah manggis akan diformulasikan dalam bentuk sediaan emulgel yang akan mempermudah penggunaannya sebagai obat jerawat. Menurut Chirag, Tyagi, Gupta, Sharma, Prajapati, and Potdar (2013), sediaan topikal emulgel bersifat stabil dan merupakan pembawa yang lebih baik untuk zat aktif yang bersifat hidrofobik. Pertimbangan utama pemilihan bentuk sediaan emulgel adalah karena dapat membawa dan mengakomodasikan pelepasan alfa mangostin yang bersifat non polar serta dapat memberikan rasa sejuk pada kulit penggunanya karena memiliki kandungan air yang tinggi.
Gelling agent (senyawa pembentuk gel) memegang peranan penting
merupakan senyawa polimer sintetik, bersifat stabil dan menghasilkan gel yang bening. Carbopol 940 mempunyai viskositas tinggi pada konsentrasi yang rendah yaitu antara 40.000-60.000 cP. Carbopol digunakan sebagai gelling agent dalam rentang konsentrasi 0,5% - 2% (Rowe, Sheskey, and Quinn, 2009). Carbopol 940 merupakan gelling agent yang termasuk jenis hidrogel sehingga banyak mengandung air.
Variasi penambahan carbopol 940 dalam sediaan emulgel perlu diperhatikan karena dapat mempengaruhi sifat fisik sediaan yaitu viskositas dan daya sebar, serta stabilitas fisik sediaan berupa pergeseran viskositas. Data yang diperoleh dianalisis secara statistik menggunakan Analysis of Variance (ANOVA) one way dengan software R 3.0.2 pada taraf kepercayaan 95%. Metode ANOVA
one way digunakan untuk mengetahui adanya pengaruh variansi penambahan
gelling agent carbopol 940 terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan dilihat
dari nilai signifikansi pada output.
B. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, perumusan masalah yang diangkat penulis dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Apakah diperoleh formula yang memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabilitas fisik yang sesuai dengan kriteria?
3. Apakah sediaan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis mampu menghambat pertumbuhan bakteri jerawat Staphylococcus epidermidis?
C. Keaslian Penelitian
Penelitian yang relevan pernah dilakukan oleh Somantri (2012) tentang formulasi sediaan gel ekstrak etanol kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.) dan uji aktivitas terhadap bakteri penyebab jerawat dengan menggunakan basis carbomer dan HPMC. Hasilnya menunjukkan bahwa semua formula memberikan stabilitas yang baik dan formula dengan carbomer 1% merupakan formula yang paling baik karena paling disukai dan dapat diterima.
Arikumalasari, Dewantara, dan Wijayanti (2013) meneliti tentang variasi penambahan HPMC sebagai gelling agent dalam formula gel ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.). Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa formula optimum gel ekstrak kulit buah manggis adalah formula yang mengandung 15% HPMC dan diketahui bahwa variasi konsentrasi HPMC memberikan perbedaan yang bermakna terhadap sifat fisik gel yang dihasilkan.
Pada penelitian Mohamed (2004), Optimization of Chlorphenesin Emulgel Formulation, dilakukan formulasi sediaan emulgel chlorphenesin dengan
Namun, sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang “Pengaruh Penambahan Gelling Agent Carbopol 940 Terhadap Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Sediaan Emulgel Antiacne Ekstrak Kulit Buah Manggis (Garcinia Mangostana L.)” belum pernah dilakukan.
D. Tujuan 1. Tujuan umum
Secara umum, penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan sediaan emulgel ekstrak kulit buah manggis yang efektif sebagai antiacne dengan variasi penambahan gelling agent carbopol 940.
2. Tujuan khusus
Secara khusus tujuan penelitian ini adalah:
a. Untuk mengetahui pengaruh yang signifikan dari penambahan gelling agent carbopol 940 terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan
emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis.
b. Untuk mengetahui efektivitas sediaan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis terkait dengan kemampuan menghambat pertumbuhan bakteri jerawat Staphylococcus epidermidis.
E. Manfaat 1. Manfaat teoretis
ekstrak kulit buah manggis dengan variasi penambahan gelling agent carbopol 940.
2. Manfaat praktis
Penelitian ini bermanfaat untuk memperoleh sediaan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis yang memenuhi persyaratan sifat fisik
7 BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Manggis 1. Keterangan botani
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta
Subdivision : Angiospermae
Class : Dicotyledonae
Family : Guttiferae
Genus : Garcinia
Species : Garcinia mangostana L.
Gambar 1. Buah manggis (Prihatman, 2000) 2. Deskripsi umum
Di Indonesia manggis disebut dengan berbagai macam nama lokal seperti manggu (Jawa Barat), manggus (Lampung), manggusto (Sulawesi Utara), manggista (Sumatera Barat) (Prihatman, 2000).
3. Komposisi kimia
Senyawa utama kandungan kulit buah manggis adalah golongan xanthone, yang terdiri dari derivatnya yaitu alfa mangostin, gamma
mangostin, garcinon E, 8-hidroksikudraksanton G, mangostinon, kudraksanton G, 8-deoksigartanin, garsimangoson B, garsinon D, gartanin, 1-isomangostin, smeathxanthone A dan tovofilin A (Nugroho, 2002).
Gambar 2. Struktur kimia alfa mangostin (Misra, Dwivedi, Mehta, Mehta, and Jain, 2009) 4. Manfaat
Buah manggis dapat disajikan dalam bentuk segar, sebagai buah kaleng, dibuat sirup atau sari buah. Secara tradisional, buah manggis digunakan sebagai obat sariawan, wasir dan luka. Kulit buah dimanfaatkan sebagai pewarna termasuk untuk tekstil dan air rebusannya dimanfaatkan sebagai obat tradisional (Prihatman, 2000).
Nakahata, et al., 2002), antiinflamasi (Reanmongkol and Wattanapiromsakul, 2007), antioksidan (Sie, 2013), antikanker (Akao, Nakagawa, Iinuma, and Nozawa, 2008) dan antimikrobial (Chomnawang et al., 2005).
B. Jerawat
Jerawat merupakan suatu penyakit dimana kondisi kulit yang abnormal akibat gangguan produksi kelenjar minyak (sebaceus gland) yang berlebihan sehingga menyebabkan penyumbatan saluran folikel rambut dan pori-pori kulit (Harmanto, 2006). Terperangkapnya sebum dalam folikel ini akan menghasilkan lingkungan yang kondusif bagi pertumbuhan bakteri sehingga dapat berakibat terjadinya inflamasi pada folikel (Walters and Roberts, 2008). Bakteri yang bertanggung jawab terhadap tumbuhnya jerawat adalah Propionibacterium acnes dan Staphylococcus epidermidis (Leyden and Kligman, 1976).
Bakteri Staphylococcus epidermidis merupakan flora normal kulit dan banyak ditemukan di membran mukosa. Staphylococcus epidermidis termasuk bakteri gram positif non motil berbentuk coccus yang memiliki susunan seperti anggur (Weiser and Busse, 2000).
pori-pori kulit, dan mengontrol adanya induksi bakteri penyebab jerawat (Webster and Rawlings, 2007).
Gambar 3. Perbandingan kulit sehat dengan kulit berjerawat (Ray, Trivedi, and Sharma, 2013)
C. Emulgel
Emulgel adalah sediaan yang dibuat dengan mencampurkan emulsi dengan gelling agent sebagai pembentuk gel dalam konsentrasi tertentu. Bahan tambahan yang biasa digunakan dalam pembuatan emulgel adalah gelling agent untuk meningkatkan viskositas, emulsifying agent untuk menghasilkan emulsi yang stabil, humektan dan pengawet. Sediaan emulgel untuk penggunaan dermatologi harus mempunyai syarat antara lain tiksotropik, mempunyai daya sebar yang bagus, mudah dicuci dan dibersihkan serta dapat bercampur dengan zat tambahan lain (Chirag et al., 2013).
dibandingkan dengan sedian lain (Panwar, Upadhyay, Bairagi, Gujar, Darwhekar, and Jain, 2011).
D. Formulasi 1. Gelling agent
Gelling agent adalah bahan yang digunakan untuk membentuk gel,
memiliki berat molekul yang tinggi dan diperoleh baik dari alam maupun sintetik. Gelling agent yang ideal harus tidak berinteraksi dengan komponen lain dalam formulasi dan harus bebas dari kontaminasi mikroba (Mahalingam, Li, and Jasti, 2008).
Gambar 4. Struktur carbopol (Rowe et al., 2009)
Carbopol memiliki kemampuan penyerapan air yang besar.
Carbopol dapat mengembang dalam air menjadi 1000 kali lipat dari volume
awalnya dan 10 kali lipat dari diameter awal untuk membentuk gel ketika pH berada di atas 4 – 6 (Lee and Song, 2011). Viskositas dari carbopol akan menurun pada pH di bawah 3 dan di atas 12 (Rowe et al., 2009). Setelah dinetralkan, carbopol dapat digunakan dalam sediaan kosmetik dan industri farmasi sebagai:
Controlled-release agent 5,0 – 30,0
Carbopol 940 merupakan tipe carbopol yang paling efisien karena
dapat menghasilkan gel dengan penampilan yang jernih dan memiliki viskositas yang tinggi yaitu 40.000-60.000 cps (pada kadar 0,5% dengan pH 7,5) (Allen, 2002).
2. Emulsifying agent
Emulsifying agent merupakan surfaktan yang mampu mengurangi
tegangan permukaan antara fase minyak dan fase air serta dapat meminimalkan energi permukaan dari droplet yang terbentuk. Emulsifying agent memiliki kemampuan menarik fase air dan fase minyak sekaligus dan
polaritas dari surfaktan (Kim, 2005). Nilai HLB menerangkan keseimbangan hidrofil-lipofil yang diberikan dari ukuran dan kuatnya gugus hidrofil dan lipofil (Voigt, 1994).
Tabel II. Klasifikasi surfaktan berdasarkan nilai HLB (Ghost and Jasti, 2005)
Penggunaan HLB
Antifoaming agent 0-3 W/O emulsifying agent 4-6
Wetting agent 7-9
O/W emulsifying agent 8-18
Detergent 13-15
Solubilizing agent 10-18
Penggunaan campuran dua macam emulsifying agent biasanya lebih stabil dibandingkan dengan penggunaan tunggal (Allen, 2002). Emulsifying agent dapat dicampurkan dengan perbandingan dan proporsi yang sesuai berdasarkan nilai HLB yang diinginkan. Tween dan Span termasuk dalam emulsifying agent non ionik yang cenderung memiliki gugus hidrofilik dan lipofilik yang sama-sama seimbang (Aulton and Taylor, 2013). Emulsifying agent non ionik bekerja dengan membentuk suatu lapisan antarmuka dari droplet dan tidak memiliki muatan untuk menstabilkan emulsi (Kim, 2004).
a. Tween 20 (Polioksietilen Sorbitan Monolaurat)
Polisorbat atau tween memiliki 20 unit gugus oksietilen yang merupakan surfaktan non ionik hidrofilik dan digunakan secara luas sebagai emulsifying agent dalam pembuatan sediaan emulsi minyak dalam air. Tween aman digunakan dalam kosmetik, produk makanan, dan sediaan farmasetik untuk penggunaan oral, parenteral dan topikal karena bersifat tidak toksik dan tidak mengiritasi. Tween 20 dengan rumus empiris C58H114O26 digunakan sebagai emulsifying agent untuk
emulsi O/W dengan konsentrasi 1-10%. Tween 20 berupa cairan berminyak dengan warna kuning dan memiliki nilai HLB sebesar 16,7 (Rowe et al., 2009).
b. Span 20 (Sorbitan monolaurat)
Gambar 6. Struktur Span 20 (ThaemLitz, 2003)
Penggunaan span 20 sebagai emulsifying agent dalam rentang konsentrasi 1-10% jika dikombinasikan dengan surfaktan hidrofilik (Rowe et al., 2009).
3. Parafin cair
Parafin cair merupakan minyak mineral transparan yang diperoleh dari proses destilasi petrolatum, tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau dan tidak larut dalam air (Speight, 2011). Parafin cair memiliki fungsi sebagai emolien untuk mencegah dehidrasi pada saat diaplikasikan ke kulit (Anonim, 2012).
Parafin cair bersifat tidak toksik dan tidak mengiritasi ketika diaplikasikan dalam sediaan topikal. Konsentrasi penggunaan parafin cair dalam sediaan emulsi topikal adalah sekitar 1-32% (Rowe et al., 2009). 4. Propilen glikol
Propilen glikol digunakan secara luas dalam formulasi sediaan farmasetik karena sifatnya yang tidak mengiritasi. Propilen glikol berbentuk cairan kental tidak berwarna dan tidak berbau. Propilen glikol dalam sediaan topikal berperan sebagai humektan yang digunakan dengan konsentrasi sekitar 15% (Rowe et al., 2009).
Propilen glikol bersifat higroskopis yang dapat menarik air dari udara sehingga dapat mempertahankan kandungan air dan mengurangi penguapan air dari sediaan. Akibatnya sifat fisik dan stabilitas sediaan selama penyimpanan dapat dipertahankan (Allen, 2002).
5. Pengawet
Pangawet ditambahkan ke dalam makanan, kosmetik dan produk farmasetik untuk mencegah pertumbuhan mikrobial asing. Paraben termasuk golongan pengawet yang paling banyak digunakan karena memiliki toksisitas yang rendah terhadap manusia dan mempunyai aktivitas antimikrobial yang efektif. Paraben merupakan ester dari asam p-hidroksibenzoat (Steinberg, 2005). Aktivitas antimikrobial dari paraben meningkat seiring dengan meningkatnya panjang rantai alkil. Aktivitas juga dapat ditingkatkan dengan menggunakan kombinasi paraben (Rowe et al., 2009).
a. Metil paraben
Gambar 8. Struktur metil paraben (Rowe et al., 2009) Metil paraben disebut juga nipagin memiliki rumus empiris C8H8O3 yang memiliki aktivitas antimikrobial pada pH 4-8. Metil
namun jauh lebih efektif melawan bakteri gram positif dibandingkan gram negatif. Konsentrasi penggunaan metil paraben sebagai antimikroba pada sediaan topikal adalah 0,02-0,3% (Rowe et al., 2009).
b. Propil paraben
Gambar 9. Struktur propil paraben (Rowe et al., 2009) Propil paraben disebut juga nipasol memiliki rumus empiris C10H12O3, digunakan sebagai antimikroba pada penggunaan topikal
dengan konsentrasi 0,01-0,6%. Aktivitas dapat ditingkatkan dengan menggunakan kombinasi paraben. Propil paraben digunakan bersama dengan metil paraben pada formulasi topikal (Rowe et al., 2009).
6. Trietanolamin
Gambar 10. Struktur Trietanolamin (Rowe et al., 2009) Trietanolamin (TEA) merupakan amina tersier yang mengandung gugus hidroksi, dengan rumus empiris C6H15NO3 banyak digunakan dalam
sedikit berbau amonia. Dalam larutan 0,1 N TEA memiliki pH sebesar 10,5, bersifat sangat higroskopis dan dapat berubah menjadi coklat apabila terpapar udara dan cahaya (Rowe et al., 2009).
7. Etanol
Gambar 11. Struktur etanol (Rowe et al., 2009)
Etanol memiliki rumus empiris C2H5OH berupa cairan jernih, mudah
menguap, memiliki bau yang khas, dan mudah terbakar. Etanol bersifat bakteriasidal pada konsentrasi sekitar 60-95% v/v dengan konsentrasi optimum yaitu 70% v/v. Etanol akan kehilangan aktivitas antimikroba dan menjadi tidak efektif terhadap bakteri dengan adanya surfaktan nonionik (Rowe et al., 2009).
Etanol untuk penggunaan secara topikal misalnya dalam sediaan kosmetik tidak memberikan efek toksik baik sistemik maupun akut pada kulit manusia normal. Namun, efek toksik dapat muncul apabila terjadi kerusakan pada kulit khususnya anak-anak (Lachenmeier, 2008).
8. Aquadest
Air murni (H2O) merupakan air yang dimurnikan dengan cara
E. Uji Sifat Fisik Sediaan 1. Viskositas
Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, dimana semakin tinggi viskositas akan semakin besar tahanannya (Sinko, 2005). Viskositas (η) memiliki satuan m2.detik-1(1 Sentistokes (cSt) = 10-6 m2.detik-1) (Voigt, 1994). Peningkatan viskositas akan meningkatkan waktu retensi pada sisi target, namun menurunkan daya sebar sediaan (Garg, Aggarwal, Garg, and Singla, 2002). Perubahan viskositas sediaan selama penyimpanan satu bulan dapat dijadikan parameter stabilitas fisik sediaan. Indikator ketidakstabilan sediaan selama penyimpanan adalah adanya perubahan profil viskositas selama satu bulan (Dwiastuti, 2010).
Penggolongan bahan menurut tipe aliran dan deformasinya dibagi menjadi dua yaitu sistem Newton dan sistem non-Newton (Sinko, 2005). Sistem aliran Newton menunjukkan koefisien viskositas yang konstan dan tidak tergantung dari tegangan geser yang diberikan serta perbedaan geser yang dihasilkan. Sistem aliran Newton berlaku untuk larutan ideal, misalnya air, pelarut organik dan campuran pelarut (Voigt, 1994). Sementara sistem aliran non Newton dibagi menjadi 2 tipe yaitu dipengaruhi waktu (tiksotropik, antitiksotropik, rheopeksi) dan tidak dipengaruhi waktu (plastis, pseudoplastis, dilatan) (Sinko, 2005).
2. Daya sebar
jawab dalam keefektifan dan penerimaan konsumen dalam menggunakan sediaan semisolid. Faktor-faktor yang mempengaruhi daya sebar, yaitu viskositas sediaan, lama tekanan, temperatur tempat aksi. (Garg et al., 2002).
F. Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Kromatografi Lapis Tipis dikembangkan oleh Izmailoff dan Schraiber pada tahun 1938. KLT termasuk bentuk kromatografi planar yang digunakan secara luas untuk analisis solut-solut organik terutama dalam bidang biokimia, farmasi, klinis, dan forensik. Penggunaan umum KLT adalah untuk menentukan banyaknya komponen dalam suatu campuran, identifikasi senyawa, memantau berjalannya suatu reaksi dan menentukan efektifitas pemurnian. KLT merupakan kromatografi cair dengan sampel yang ditotolkan pada lapisan sorbent yang tipis dengan plat kaca sebagai pendukung. Fase gerak bergerak melalui fase diam dengan gaya kapilaritas dan dibantu oleh gravitasi atau tekanan. Fase gerak merupakan pelarut organik atau campuran. Fase diam atau sorbent yang sering digunakan adalah silika gel, selulosa, alumina, poliamida (Gandjar dan Rohman, 2007).
G. Densitometri
Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang berupa bercak pada Kromatografi Lapis Tipis (KLT). Densitometri lebih dititikberatkan untuk analisis kuantitatif analit-analit dengan kadar kecil yang sebelumnya telah dilakukan pemisahan dengan KLT. Evaluasi bercak hasil KLT secara densitometri dilakukan scanning pada bercak dengan sumber sinar dalam bentuk celah (slit) yang dapat
diatur panjang dan lebarnya. Sinar yang dipantulkan atau ditransmisikan diukur dengan fotosensor. Banyaknya analit yang terbaca berdasarkan perbedaan antara sinyal optik daerah yang tidak mengandung bercak dengan daerah yang mengandung bercak dalam lempeng yang sama (Rohman, 2009).
Gambar 12. Skema pengukuran densitometer CAMAG (Scott, 2009)
slit apertures berfungsi dalam mengatur ukuran slit dimention yang ditentukan
berdasarkan ukuran diameter spot terbesar setelah pemisahan dengan KLT (Sherma and Fried, 1996). Densitometer didesain untuk scanning pada panjang gelombang antara 190 nm – 800 nm dengan kecepatan 100 nm per detik (Scott, 2009).
H. Uji Potensi Antibakteri
Uji potensi antibakteri bertujuan untuk mengetahui kemampuan suatu agen antimikroba dalam menghambat atau membunuh bakteri tertentu. Dalam uji ini, diukur respon pertumbuhan populasi mikroorganisme terhadap agen antimikroba. Metode yang dapat digunakan dalam pengujian potensi antibakteri adalah:
1. Metode dilusi
Metode dilusi disebut juga metode pengenceran yang digunakan untuk mengetahui Kadar Hambat Minimum (KHM) atau Minimum Inhibitor Concentration (MIC) yaitu konsentrasi terendah yang dapat menghambat
pertumbuhan bakteri, dan juga Kadar Bunuh Minimum (KBM) atau Minimum Killing Concentration (MKC) yaitu konsentrasi terendah yang dapat
membunuh bakteri. Metode ini dibedakan menjadi 2 macam, yaitu dilusi cair dan dilusi padat.
a. Metode dilusi cair (broth dilution)
larutan uji agen antibakteri pada kadar terkecil terlihat jernih tanpa adanya pertumbuhan bakteri uji. Sementara KBM ditentukan apabila larutan yang ditetapkan sebagai KHM dikultur ulang pada media cair (tanpa penambahan agen antibakteri dan bakteri uji) dan hasil setelah inkubasi terlihat jernih (Partiwi, 2008).
b. Metode dilusi padat (solid dilution)
Metode ini serupa dengan metode dilusi cair, namun media yang digunakan yaitu media padat. Pada metode dilusi padat digunakan satu seri plate agar yang masing-masing mengandung konsentrasi agen antibakteri yang berbeda. Setelah inkubasi dapat dilihat hasilnya dengan membaca kekeruhan pada masing-masing konsentrasi sehingga dapat ditentukan KHM dan KBM (Partiwi, 2008).
2. Metode difusi
Prinsip metode difusi adalah terdifusinya senyawa antibakteri ke dalam media padat dimana bakteri uji telah diinokulasikan. Metode ini diukur aktivitas antibakteri berdasarkan pengamatan diameter zona jernih yang dihasilkan pada media (Denyer, Hodges and Gorman, 2004). Metode difusi dapat dilakukan secara sumuran dan paper disk.
a. Sumuran
sejumlah tertentu agen antibakteri dan setelah diinkubasi diukur diameter zona jernih yang dihasilkan sekitar lubang sumuran (Pratiwi, 2008). b. Paper disk
Cara ini menggunakan paper disk yang telah ditetesi agen antibakteri dan kemudian diletakkan di atas media padat yang sebelumnya telah diinokulasikan bakteri uji. Daya antibakteri yang diukur adalah diameter zona jernih yang dihasilkan sekitar disk (Pratiwi, 2008).
I. Hen’s Egg Test on the Chorioallantoic Membrane
HET-CAM (Hen’s Egg Test on the Chorioallantoic Membrane) merupakan salah satu uji iritasi pada mata yang sering digunakan, namun metode ini juga dapat digunakan untuk menguji iritasi yang terjadi pada kulit (Bernardi, Pereira, Maciel, Bortoloto, Viera, Oliveira et al., 2011). HET-CAM yang dijelaskan oleh Luepke pada tahun 1985 memungkinkan metode ini untuk mengetahui efek secara langsung dari pemaparan sediaan padat dan cair yang diberikan pada membran telur ayam berembrio. Metode HET-CAM telah tervalidasi secara internasional (Cazedey, Carvalho, Fiorentino, Gremiao, and Salgado, 2009).
The Chorioallantoic Membrane (CAM) merupakan jaringan yang
padatan sebanyak 0,3 gram dan cairan antara 0,1-0,3 mL (Cazedey et al., 2009). Persamaan yang digunakan untuk mengukur skor iritasi pada HET-CAM, yaitu:
((( ) ) ) ((( ) ) ) ((( ) ) )
Keterangan:
Waktu hemoragi = waktu pertama kali terjadinya hemoragi (sekon) Waktu lisis = waktu pertama kali terjadinya lisis (sekon) Waktu koagulasi = waktu pertama kali terjadinya koagulasi (sekon)
Tabel III. Hubungan skor dengan kategori iritasi (Cazedey et al., 2009)
Skor pada HET-CAM Kategori iritasi
0 – 0,9 Tidak mengiritasi atau praktis tidak mengiritasi
1 – 4,9 Iritasi rendah
5 – 8 atau 5 – 9,9 Iritasi sedang 9 – 21 atau 10 - 21 Iritasi parah
J. Landasan Teori
Kulit buah manggis memiliki khasiat antibakteri sehingga dapat diformulasikan menjadi obat jerawat yang bekerja dengan menghambat pertumbuhan salah satu bakteri penyebab jerawat yaitu Staphylococcus epidermidis. Bentuk sediaan farmasi yang dipilih adalah emulgel karena dapat
membawa dan mengakomodasikan pelepasan alfa mangostin yang bersifat non-polar serta dapat memberikan rasa sejuk pada kulit penggunanya karena memiliki kandungan air yang tinggi.
Hornedo, Ciotti, and Ackermann (2004), carbopol 940 merupakan gelling agent yang dapat memberikan viskositas tinggi pada konsentrasi yang rendah.
Variasi penambahan jumlah gelling agent carbopol 940 pada sediaan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis akan mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan. Data yang diperoleh dianalisis secara statistik menggunakan Analysis of Variance (ANOVA) one way dengan software R 3.0.2 pada taraf kepercayaan 95%.
K. Hipotesis
1. Penambahan gelling agent carbopol 940 dapat memberikan pengaruh yang signifikan terhadap sifat dan stabilitas fisik sediaan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis.
27 BAB III
METODE PENELITAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental murni dengan rancangan acak lengkap pola searah untuk membandingkan sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis dengan variasi penambahan jumlah gelling agent carbopol 940.
B. Variabel Penelitian 1. Variabel utama
a. Variabel bebas: variasi penambahan gelling agent carbopol 940 b. Variabel tergantung:
1. Sifat fisik sediaan: viskositas dan daya sebar
2. Stabilitas sediaan: pergeseran viskositas selama penyimpanan 1 bulan
3. Daya antibakteri: diameter zona hambat 2. Variabel pengacau
a. Variabel pengacau terkendali: sifat wadah yang digunakan dalam pencampuran, suhu pencampuran, kecepatan pengadukan, lama dan kondisi penyimpanan, jumlah dan komposisi bahan lain dalam formula selain carbopol 940, lama inkubasi, dan diameter lubang sumuran.
C. Definisi Operasional
1. Emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis adalah sediaan topikal semisolid hasil emulsifikasi dengan variasi penambahan gelling agent
carbopol 940 yang dibuat sesuai prosedur dalam penelitian ini.
2. Ekstrak kulit buah manggis adalah ekstrak kulit buah manggis berupa serbuk halus kering yang diperoleh dari PT. INDUSTRI JAMU BOROBUDUR Semarang dengan kandungan alfa mangostin minimal 25%.
3. Gelling agent adalah zat yang membuat terbentuknya sistem gel dan berfungsi untuk menstabilkan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis. Pada penelitian ini digunakan carbopol 940.
4. Sifat fisik sediaan emulgel adalah parameter yang digunakan untuk mengetahui kualitas fisik emulgel yang meliputi viskositas dan daya sebar. 5. Viskositas adalah hambatan emulgel untuk mengalir setelah adanya
pemberian gaya, diukur dengan Viscotester Rion seri VT 04 (RION-JAPAN). Viskositas yang dikehendaki antara 200-300 dPa.s.
6. Daya sebar adalah diameter penyebaran emulgel tiap 1 gram pada kaca bulat berskala selama 1 menit dengan beban 125 gram. Daya sebar yang dikehendaki antara 3-5 cm.
7. Stabilitas sediaan emulgel adalah parameter kualitas fisik emulgel untuk mengetahui ada tidaknya perubahan dalam penyimpanan yang meliputi pergeseran viskositas selama penyimpanan 1 bulan.
9. Uji iritasi HET-CAM adalah iritasi yang mungkin terjadi setelah pengaplikasian sediaan topikal pada chorioallantoic membran (CAM) yang dapat ditunjukkan dengan terjadinya hemoragi, lisis dan koagulasi. Hemoragi adalah membengkaknya pembuluh darah dan terdapat banyak cabang. Lisis adalah pecahnya pembuluh darah sehingga terdapat bagian CAM yang berwarna merah. Koagulasi adalah warna CAM berubah menjadi putih pucah karena terjadinya koagulasi protein telur.
10. Daya antibakteri emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis adalah kemampuan emulgel untuk menghambat bakteri Staphylococcus epidermidis penyebab jerawat yang ditunjukkan dengan diameter zona hambat.
11. Zona hambat adalah zona jernih yang menunjukkan tidak adanya pertumbuhan bakteri Staphylococcus epidermidis dibandingkan dengan kontrol.
12. Staphylococcus epidermidis adalah kultur murni bakteri uji penyebab jerawat Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 yang berasal dari Balai Kesehatan
Yogyakarta.
13. Kadar alfa mangostin adalah persentase kadar alfa mangostin yang terkandung dalam sediaan emulgel.
D. Alat dan Bahan Penelitian 1. Alat penelitian:
Dharma), timbangan (Mettler Toledo), waterbath, mortir dan stamper, autoklaf, inkubator, cawan petri, Viscotester Rion seri VT 04 (RION-JAPAN), kaca bulat berskala, jarum ose, pelubang sumuran, chamber, seperangkat alat densitometer (Camag TLC Scanner 3 CAT. No. 027.6485 SER No. 160602), dan autosampler (Linomat 5 No. 170610).
2. Bahan penelitian:
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah ekstrak kulit buah manggis yang diperoleh dari PT. INDUSTRI JAMU BOROBUDUR Semarang; parafin cair, propil paraben, metil paraben, TEA, tween 20, span 20 dengan kualitas farmasetis; propilen glikol, etanol dari distributor PT Brataco Yogyakarta; carbopol 940 dari Tripel Seven GT Semarang; pH universal; media Muller Hinton Agar (Oxoid), media Muller Hinton Broth (Oxoid) dan media Nutrien Agar (Oxoid); bakteri uji Staphylococcus epidermidis dari Balai Laboratorium Kesehatan Yogyakarta; telur ayam
berembrio; kertas saring; lempeng KLT silika gel 60 F254 20x20 cm
E. Tata Cara Penelitian 1. Identifikasi Bahan
Ekstrak kulit buah manggis diperoleh dari PT. INDUSTRI JAMU BOROBUDUR Semarang yang telah diuji identitasnya, dibuktikan dengan Certificate of Analysis (Lampiran 1).
2. Pembuatan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis a. Formula
Formula yang digunakan untuk pembuatan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis mengacu pada jurnal Optimization of Chlorphenesin Emulgel Formulation (Mohammed, 2004) dengan formula:
Chlorphenesin 0,5 g
HPMC 1 g
Liquid paraffin 5 g
Tween 20 0,6 g
Span 20 0,9 g
Propylene glycol 5 g
Ethanol 2,5 g
Metil paraben 0,03 g
Propil paraben 0,01 g
Tabel IV. Formula emulgel ekstrak kulit buah manggis yang telah dimodifikasi (100 gram):
Bahan (gram) Formula
b. Pembuatan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis
Carbopol 940 dikembangkan dengan menggunakan 60 mL
aquadest dari formula selama 24 jam. Fase air dibuat dengan mencampur tween 20 dengan propilen glikol yang sebelumnya telah dicampur metil paraben dan propil paraben, dipanaskan di atas waterbath suhu 70 - 80ºC dan diaduk sampai homogen. Fase minyak dibuat dengan mencampur span 20, parafin cair, dan ekstrak kulit buah manggis yang telah dilarutkan dalam etanol, dipanaskan juga di atas waterbath suhu 70 - 80ºC dan diaduk sampai homogen. Setelah homogen, fase minyak dicampurkan ke dalam fase air menggunakan mixer dengan kecepatan 300 rpm selama 10 menit.
dalam campuran dan diaduk kembali menggunakan mixer dengan kecepatan 300 rpm selama 5 menit.
c. Sterilisasi emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis
Sediaan emulgel yang telah jadi dimasukkan ke dalam beaker glass, ditutup menggunakan aluminium foil lalu direkatkan. Emulgel
kemudian disterilisasi secara panas basah menggunakan autoklaf pada suhu 115ºC selama 20 menit (Cahyono, 2014). Emulgel yang sudah disterilisasi dikeluarkan dan didinginkan sejenak. Emulgel siap diuji. 3. Uji Sterilitas
a. Pembuatan media
Media yang digunakan untuk uji sterilitas adalah Nutrient Agar (NA). Sebanyak 15 mL media NA yang telah jadi (ditandai dengan warna cairan media menjadi kuning bening), dituang ke dalam tabung reaksi kemudian disterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121ºC selama 15 menit pada tekanan 1 atm. Media NA yang telah steril dituang ke dalam cawan petri dan dibiarkan memadat.
b. Uji sterilitas
4. Uji pH emulgel
Pengukuran pH menggunakan indikator universal, yaitu dengan memasukkan indikator pH universal (pH strips) ke dalam emulgel yang telah dibuat. Nilai pH yang diinginkan adalah berada dalam rentang pH yang tidak mengiritasi kulit yaitu antara 4,5 – 6 (Tresna, 2010).
5. Uji tipe emulgel
Emulgel ditimbang dan diletakkan di atas gelas arloji. Aquadest dan parafin cair masing – masing ditambahkan ke dalam emulgel dengan volume dua kali lipat volume emulgel dan diaduk dengan batang pengaduk hingga merata. Pengamatan dilakukan dengan melihat apakah emulgel bercampur atau tidak. Sebagai penegasan dilakukan juga uji tipe emulsi dengan langkah cara yang sama.
6. Uji sifat fisik emulgel a. Uji viskositas
Pengukuran viskositas menggunakan alat Viscotester Rion seri VT 04. Sediaan emulgel dimasukkan dalam wadah dan dipasang pada portable viscotester. Ukuran rotor yang digunakan adalah rotor nomor
b. Uji daya sebar
Sediaan emulgel ditimbang seberat 1 gram dan diletakkan di tengah kaca bulat berskala. Di atas emulgel diletakkan kaca bulat lain dan beban sehingga berat total kaca bulat dengan beban adalah 125 gram, didiamkan selama 1 menit, kemudian dicatat penyebarannya (Garg et al, 2002). Daya sebar yang dikehendaki di dalam penelitian ini yaitu 3 – 5 cm. Pengujian daya sebar dilakukan pada 48 jam setelah emulgel selesai dibuat. Dilakukan replikasi sebanyak 3 kali untuk tiap formula.
7. Uji stabilitas fisik emulgel
Uji stabilitas fisik dilihat dari persentase pergeseran viskositas setelah penyimpanan selama satu bulan. Persentase pergeseran viskositas dihitung dengan cara selisih viskositas setelah satu bulan penyimpanan dan viskositas setelah 48 jam pendiaman dikalikan 100%.
8. Uji aktivitas antibakteri emulgel terhadap S. epidermidis a. Pembuatan stok bakteri Staphylococcus epidermidis
b. Pembuatan suspensi Staphylococcus epidermidis
Diambil dua ose koloni bakteri Staphylococcus epidermidis dari stok, dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah berisi media Muller Hinton Broth (MHB) steril, kemudian diinkubasi selama 24 jam dalam ruang inkubasi. Selanjutnya kekeruhan suspensi bakteri Staphylococcus epidermidis disesuaikan dengan standar 1 Mac Farland (3 x 108
CFU/mL).
c. Pembuatan kontrol kontaminasi
Media MHA steril dituang ke dalam cawan petri, dan ditunggu hingga memadat. Cawan petri kemudian dibungkus plastik wrap dan diinkubasi selama 24 jam dalam ruang inkubasi. Diamati dan dibandingkan dengan perlakuan.
e. Uji daya antibakteri emulgel terhadap Staphylococcus epidermidis Cawan petri diameter 12 cm yang telah berisi 15 mL MHA steril sebagai layer bawah dibiarkan memadat dan dimasukkan ke dalam kulkas. Setelah 15 menit, cawan petri dikeluarkan dan dibiarkan pada suhu ruang. Layer atas sebanyak 45 mL MHA steril dengan perlakuan sama seperti kontrol pertumbuhan diberi 2 mL suspensi bakteri Staphylococcus epidermidis. Selanjutnya layer atas dituang ke permukaan layer bawah yang telah memadat, lalu dibiarkan selama 1 jam pada suhu ruang hingga memadat.
Sumuran dilakukan dengan menggunakan pelubang sumuran diameter 6 mm sebanyak 9 lubang dalam 1 cawan petri. Sumuran hanya dilakukan pada layer atas dengan layer bawah sebagai dasar. Dalam cawan petri, ke dalam lubang sumuran diberi basis emulgel, kontrol positif, formula 1, formula 2, formula 3, formula 4, formula 5, formula 6 dan formula 7 sebanyak 0,2 mL dengan menggunakan spuit injeksi. Masing-masing formula dilakukan replikasi sebanyak tiga kali. Setelah itu cawan petri dibungkus plastik wrap dan inkubasi selama 24 jam dalam ruang inkubasi. Kemudian diukur zona hambat yang dihasilkan. 9. Penetapan Kadar
a. Pembuatan fase gerak
indikator penjenuhan. Chamber ditutup rapat dan dibiarkan selama 1 jam sampai seluruh kertas saring terbasahi oleh fase gerak.
b. Pembuatan larutan baku alfa mangostin
Baku alfa mangostin yang telah ditimbang sebanyak 0,4862 mg dilarutkan menggunakan metanol ke dalam labu takar 5 mL sampai tanda batas. Sehingga larutan baku alfa mangostin yang diperoleh adalah 0,109724 mg/mL.
c. Pembuatan seri larutan baku alfa mangostin
Larutan baku alfa mangostin ditotolkan menggunakan autosampler dengan volume 1, 2, 4, 8, dan 16 μL pada lempeng silika gel F254 sehingga diperoleh seri larutan baku alfa mangostin 0,09724,
0,19448, 0,38896, 0,77792, dan 1,55584 μg. d. Pembuatan larutan uji
e. Penetapan kadar alfa mangostin emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis
Sebanyak 1 μL larutan uji ditotolkan pada fase diam silika gel F254 dengan menggunakan autosampler. Plat KLT selanjutnya dielusi
sepanjang 8 cm dalam chamber yang telah dijenuhkan dengan fase gerak kloroform : metanol : etil asetat (28 : 1,75 : 3,5). Bercak diamati di bawah lampu UV 254 nm dan kemudian discanning pada panjang gelombang maksimal yaitu 319 nm (Yuliani, 2013). Puncak densitogram dan nilai AUC yang muncul diamati. Penetapan kadar dilakukan dalam 2 periode, yaitu 48 jam setelah emulgel dibuat dan setelah penyimpanan 1 bulan.
10. Uji iritasi HET-CAM
untuk melihat efek yang terjadi pada permukaan CAM (lisis, hemoragi, dan koagulasi). Dilakukan replikasi sebanyak 3 kali untuk tiap formula.
F. ANALISIS HASIL
Pada penelitian ini akan diperoleh beberapa data, yaitu: data sifat fisik emulgel meliputi viskositas dan daya sebar emulgel, data stabilitas emulgel berupa pergeseran viskositas dan data aktivitas antibakteri berupa diameter zona hambat dari tiap-tiap formula emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis.
Data yang diperoleh dianalisis secara statistik menggunakan Analysis of Variance (ANOVA) one way dengan software R 3.0.2 pada taraf kepercayaan
95%. Uji one-way ANOVA dapat dilakukan dengan syarat data terdistribusi normal dan memiliki kesamaan varian. Jika tidak, maka data dianalisis dengan uji Kruskal-Wallis. Analisis data dilakukan untuk mengetahui signifikansi pengaruh
penambahan carbopol 940 terhadap sifat fisik, emulgel, stabilitas fisik emulgel dan aktivitas antibakteri emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis. Dengan tingkat kepercayaan 95%, faktor penambahan carbopol 940 dikatakan berpengaruh apabila nilai p-value (probability value) < 0,05.
Untuk melihat kelompok mana yang berbeda, maka dilanjutkan analisis Post Hoc. Untuk uji one-way ANOVA digunakan uji TukeyHSD, jika nilai p-value < 0,05 maka dapat dikatakan berbeda. Sementara untuk uji Kruskal-Wallis
41 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Identifikasi Ekstrak Kulit Buah Manggis
Identifikasi ekstrak kulit buah manggis dilakukan dengan tujuan untuk memastikan bahwa bahan yang akan digunakan dalam penelitian telah sesuai sehingga penelitian tidak bias. Ekstrak kulit buah manggis yang digunakan diperoleh dari PT. INDUSTRI JAMU BOROBUDUR Semarang yang telah melalui uji identifikasi dan dibuktikan dengan Certificate of Analysis (CoA) (Lampiran 1).
Identifikasi ekstrak kulit buah manggis dilakukan dengan pengamatan organoleptis meliputi bentuk, warna dan bau. Dari hasil pengamatan menunjukkan bahwa ekstrak kulit buah mangis berbentuk serbuk dengan warna coklat muda dan berbau khas aromatik.
B. Formulasi Emulgel Antiacne Ekstrak Kulit Buah Manggis Manggis (Garcinia mangostana L.), terkenal dengan sebutan “Queen of Fruits” di kawasan Asia. Bagian kulit buah manggis kaya akan senyawa golongan
xanthone, yang terdiri dari derivatnya yaitu senyawa alfa, beta, gamma mangostin,
praktis tidak larut dalam air. Nilai pKa dari alfa mangostin adalah 3,76 (Foti, Pearson, Rock, Wahlstrom, and Wienkers, 2009). Nilai pKa dapat digunakan untuk mengetahui kekuatan keasaman atau kebasaan senyawa, semakin kecil nilai pKa maka semakin asam senyawa tersebut dan sebaliknya. Dalam formulasi suatu sediaan dapat dilihat berdasarkan nilai pKanya, pH sistem sediaan dapat diatur untuk mempertahankan kestabilan senyawa tersebut (Novita, Rullah, dan Syahadat, 2012).
Bentuk sediaan yang dibuat adalah emulgel yang merupakan kombinasi antara emulsi dan gel. Emulgel adalah sediaan emulsi yang ditingkatkan viskositasnya dengan menambahkan gelling agent dan memadukan kelebihan antara emulsi dan gel. Kelebihan emulsi adalah memiliki kemampuan penetrasi yang baik ke kulit (Mohamed, 2004). Kelebihan dari gel adalah mudah dibersihkan, dapat meningkatkan stabilitas emulsi serta memberikan sensasi dingin ketika diaplikasikan pada kulit. Emulgel merupakan salah satu sistem panghantaran zat hidrofobik atau zat yang tidak larut dalam air seperti golongan xanthone, alfa mangostin yang terkandung dalam ekstrak kulit buah manggis.
untuk mengatasi jerawat. Menurut Harmanto (2006), jerawat dapat terjadi karena gangguan produksi kelenjar minyak (sebaceus gland) yang berlebihan sehingga menyebabkan penyumbatan saluran folikel rambut dan pori-pori kulit. Oleh karena itu, pada kulit yang berjerawat penggunaan sediaan kosmetik yang mengandung banyak minyak harus seminimal mungkin agar tidak memperparah jerawat dan tidak komedogenik.
Bahan yang digunakan dalam formulasi emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis terdiri atas ekstrak kulit buah manggis, etanol 70%, carbopol 940, TEA, tween 20, span 20, parafin liquid, propilen glikol, metil paraben, propil paraben dan aquadest. Ekstrak kulit buah manggis digunakan sebagai zat aktif karena mangandung alfa mangostin yang memiliki aktivitas antimikrobial terhadap salah satu bakteri penyebab jerawat yaitu Staphyloccocus epidermidis (Chomnawang et al., 2005). Banyaknya ekstrak kulit buah manggis yang digunakan dilihat dari segi penampilan dan kemampuannya dalam menghambat bakteri Staphyloccocus epidermidis. Dari hasil orientasi dengan menggunakan berbagai konsentrasi ekstrak (Lampiran 17), menunjukkan bahwa ekstrak sebanyak 3 gram mampu memberikan zona hambat dan memberikan penampilan yang baik.
Etanol 70% digunakan untuk melarutkan ekstrak kering kulit buah manggis. Berdasarkan hasil orientasi, maka jumlah etanol 70% yang digunakan dalam 100 gram emulgel adalah 7,5 gram. Dalam Cosmetic Products Notification Portal (2013), menyatakan bahwa penggunaan etanol dalam sediaan skin care
menunjukkan bahwa penggunaan etanol dalam emulgel masih dalam range yang diperbolehkan.
Gelling agent yang digunakan dalam penelitian adalah carbopol 940 karena dengan konsentrasi rendah dapat menghasilkan viskositas yang tinggi yaitu 40.000-60.000 cps dan dapat menghasilkan gel dengan penampilan yang jernih (Allen, 2002). Carbopol merupakan polimer asam akrilat yang jika dalam bentuk serbuk kering akan tightly coiled (terlilit kuat). Ketika carbopol didispersikan ke dalam air, molekul – molekulnya akan mulai terhidrasi dan uncoiled seiring dengan meningkatnya viskositas. Akan tetapi, untuk mendapatkan tampilan dengan viskositas yang paling bagus, semua molekul harus uncoiled sempurna (Katdare dan Chaubal, 2006).
Gambar 13. Molekul carbopol dalam bentuk coiled
(Katdare dan Chaubal, 2006)
Katdare dan Chaubal (2006) menyatakan bahwa terdapat dua mekanisme yang dapat membuat polimer uncoiled sempurna dengan menghasilkan viskositas maksimal.
1. Ikatan Hidrogen
menyebabkan molekul menjadi uncoiled dan meningkatkan viskositas karena terbentuknya ikatan hidrogen. Donor hidroksil yang biasanya digunakan adalah golongan poliol (gliserin, propilen glikol dan PEG), mannitol dan sebagainya (Katdare dan Chaubal, 2006).
Ikatan hidrogen tidak terbentuk secara langsung, namun membutuhkan waktu beberapa jam untuk sampai mengental sempurna. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, metode ini tidak dapat menghasilkan viskositas yang sama seperti metode netralisasi dengan menggunakan jumlah carbopol yang sama (Curteis, 1991).
Gambar 14. Molekul carbopoluncoiled dengan ikatan hidrogen (Curteis, 1991)
2. Netralisasi
negatif menyebabkan timbulnya gaya tolak-menolak elektrostatis sehingga polimer carbopol menjadi uncoiled. Reaksi ini terjadi secara cepat dan langsung memberikan pengentalan sempurna (Katdare dan Chaubal, 2006).
Gambar 15. Molekul carbopoluncoiled dengan netralisasi (Katdare dan Chaubal, 2006)
Emulsifying agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah emulgator
non ionik yang aman digunakan karena tidak bersifat toksik dan tidak mengiritasi (Rowe et al., 2009). Selain itu juga, emulgator non ionik kurang sensitif terhadap perubahan pH dan elektrolit sehingga dapat menghasilkan emulsi yang stabil (Kim, 2004). Dalam formulasi digunakan kombinasi emulsifying agent yaitu tween 20 dan span 20 karena dapat menghasilkan tipe emulsi yang diinginkan berdasarkan nilai HLB serta emulsi yang dihasilkan akan lebih stabil dibandingkan dengan penggunaan tunggal. Emulsi yang dibuat memiliki nilai HLB 11,84 (Lampiran 5). Menurut Ghost and Jasti (2005), tipe emulsi minyak dalam air (M/A) memiliki rentang HLB antara 8-18, yang berarti sediaan emulsi yang dibuat termasuk jenis M/A.
hidrokarbon span akan berada dalam fase minyak dan kepala berada dalam fase air. Kepala span yang besar akan mencegah ekor hidrokarbon mendekat rapat di dalam fase minyak. Ketika tween ditambahkan, sebagian hidrokarbon tween akan masuk ke dalam fase minyak bersama dengan bagian hidrokarbon span. Rantai lain yang tersisa bersama dengan kepala span dan rantai polioksietilen akan berada dalam fase air. Bagian hidrokarbon tween yang terletak bersama hidrokarbon span dalam fase minyak akan menghasilkan gaya tarik-menarik Van der Waals yang efektif. Sementara rantai polioksetilen dan kepala span akan menghasilkan gaya tolak-menolak antar droplet yang dikarenakan adanya halangan sterik (Sinko, 2005).
Parifin liquid berperan sebagai emolien dan fase minyak dalam emulsi.
Emolien merupakan bahan yang dapat membantu menjaga kulit agar tampak lembut dan halus serta meningkatkan penampilan kulit. Emolien akan membentuk suatu lapisan pada kulit untuk mencegah menguapnya air pada lapisan stratum corneum (Barel, Paye, and Maibach, 2009). Propilen glikol digunakan sebagai
humektan yang berfungsi untuk mempertahankan kelembaban sediaan emulgel. Adanya gugus hidroksi (-OH) pada strukturnya menyebabkan propilen glikol dapat berinteraksi membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air. Pengawet yang digunakan adalah kombinasi antara metil paraben dan propil paraben. Alasan digunakan kombinasi 2 macam paraben adalah untuk meningkatkan efektivitas dari paraben (Rowe et al., 2009). Aquadest digunakan untuk mengembangkan carbopol 940 dan sebagai fase air dalam emulsi.
kontribusi yang sangat besar terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis.
Dalam penelitian digunakan kosentrasi carbopol 940 dari 0,5%, 0,75%, 1%, 1,25%, 1,5%, 1,75% dan 2%. Hal ini disebabkan karena menurut Rowe et al (2009), carbopol digunakan sebagai gelling agent pada konsentrasi antara 0,5% - 2% sehingga jumlah carbopol yang digunakan masuk dalam range yang masih diperbolehkan.
Selanjutnya, TEA ditambahkan ke dalam campuran dan diaduk kembali menggunakan mixer dengan kecepatan 300 rpm selama 5 menit.
Mixer berperan dalam memberikan energi kinetik yang menyebabkan pencampuran menjadi lebih homogen. Jenis mixer yang digunakan adalah jenis planetary mixer yang umumnya ditemukan di dapur rumah dan industri dalam
skala besar. Planetary mixer dirancang khusus untuk pencampuran bentuk sediaan semisolid. Mixer ini akan berputar pada porosnya sambil mengitari sekeliling
mangkuk bulat (Aulton, 2013). Dalam pencampuran dengan mixer menggunakan kecepatan putar 300 rpm yang sudah bisa mencampur secara homogen dan hemat energi.
C. Uji Organoleptis Sediaan Emulgel
Formula 1 (0,5%) Formula 2 (0,75%) Formula 3 (1%) Formula 4 (1,25%)
Formula 5 (1,5%) Formula 6 (1,75%) Formula 7 (2%) Gambar 17. Penampilan sediaan emulgel
D. Uji pH Emulgel
Uji pH sediaan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis bertujuan untuk memastikan bahwa sediaan yang dibuat telah memenuhi kriteria pH kulit normal. Nilai pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman dan kebasaan suatu sediaan. Menurut Tresna (2010), pH kulit normal manusia berada dalam rentang antara 4,5 – 6. Seluruh formula sediaan emulgel dalam penelitian ini memiliki nilai pH antara 4,5 – 6 baik setelah 48 jam dibuat maupun setelah 1 bulan penyimpanan.
Tabel V. Nilai pH sediaan emulgel
Replikasi Konsentrasi Carbopol 940
0,5 % 0,75 % 1 % 1,25 % 1,5 % 1,75 % 2 %
1 6 5,5 5,5 5 5 5 4,5
2 6 5,5 5,5 5 5 5 4,5
3 6 5,5 5,5 5 5 5 4,5
940 yang digunakan maka pembasaan pada sistem semakin berkurang. Hal ini dimaksudkan agar TEA yang digunakan tidak memberikan pengaruh terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan emulgel antiacne ekstrak kulit buah manggis. Pengujian dilakukan dengan menggunakan indikator pH universal (pH strips). Berdasarkan hasil pengujian, dapat disimpulkan bahwa emulgel yang dibuat telah memenuhi kriteria pH kulit sehingga sediaan tidak mengiritasi dan nyaman digunakan pada kulit.
E. Uji Sterilitas Emulgel
Sterilisasi adalah proses dimana semua mikroorganisme termasuk spora bakteri dihilangkan / dibunuh (Rao, 2008). Sediaan emulgel ekstrak kulit buah manggis yang ditujukan untuk penggunaan sebagai obat jerawat harus steril karena sediaan emulgel ini bisa saja dioleskan pada kulit yang mengalami luka terbuka akibat dari pecahnya jerawat. Menurut Benson and Watkinson (2012), sediaan semisolid yang ditujukan pada penggunaan luka terbuka harus steril.
Metode sterilisasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode panas basah dengan menggunakan autoklaf pada suhu 110ºC selama 20 menit. Alasan digunakannya autoklaf pada suhu tersebut adalah karena semua bahan formulasi yang digunakan relatif tidak rusak ketika diautoklaf dan khususnya alfa mangostin yang memiliki melting point 180-182ºC (Yates and Stout, 1980). Melting point (titik leleh) adalah temperatur dimana terjadinya kesetimbangan
