INTISARI
Hand sanitizer merupakan aplikasi dari gel dengan komponen penting yakni gelling agent dan humektan. Gelling agent yang digunakan sebagai pembentuk basis gel adalah HPMC. Humektan yang digunakan untuk menjaga kelembaban gel adalah propilen glikol. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh dari HPMC dan propilen glikol terhadap respon sifat fisik dan mendapatkan area optimum dari komposisi HPMC dan propilen glikol pada gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot.
Penelitian ini merupakan eksperimental murni yang bersifat eksploratif dengan metode desain faktorial dua tingkat (tinggi dan rendah) dan dua faktor (HPMC dan propilen glikol). Evaluasi sediaan meliputi pH, organoleptis, respon sifat fisik (viskositas dan daya sebar) pada 48 jam setelah pembuatan dan uji stabilitas. Analisis hasil dilakukan dengan statistika dengan taraf kepercayaan 95%.
Hasil dari penelitian menunjukkan pengaruh HPMC lebih dominan daripada propilen glikol pada respon sifat fisik dengan HPMC 97,98%; propilen glikol 0,96% untuk viskositas dan HPMC 88,91%; propilen glikol 0,87% untuk daya sebar. Area optimum gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot didapatkan pada contour plot superimposed dengan HPMC 3,61248g; propilen glikol 20,3599g. Gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot stabil dengan p-value>0,05 selama uji stabilitas freeze thaw.
ABSTRACT
Hand sanitizer is a gel preparation which has critical components: gelling agent and humectant. The gelling agent content as the basis of the gel was HPMC. The humectant used to keep the gel moisture is propylene glycol. The aim of this research was to observe the influence of HPMC and propylene glycol against the physical properties response and to obtain the optimum area of HPMC and propylene glycol composition towards hand sanitizer gel of citrus bergamot essential oil.
This research was an explorative pristine experimental, using factorial design method with two levels (high and low levels) and two factors (HPMC and propylene glycol). The evaluation tests were pH, organoleptic, physical properties response (viscosity and spread power) in 48 hours after the formulation, and stability test. The results was analyzed by statistical test at 95% of confidence level.
The result showed that the influence of HPMC was dominant than propylene glycol in the physical properties response with 97,98% HPMC: 0,96% propylene glycol on viscosity and 88,91% HPMC; 0,87% propylene glycol on spreadability. The optimum area of hand sanitizer gel of citrus bergamot essential oil was obtained at the HPMC of 3,61248g; 20,3599g propylene glycol. Hand sanitizer gel of citrus bergamot essential oil is stable with p-value>0,05 during test the stability of freeze thaw.
OPTIMASI FORMULA GEL HAND SANITIZER MINYAK ATSIRI JERUK BERGAMOT DENGAN KOMPOSISI HPMC
DAN PROPILEN GLIKOL
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Stanislaus Kris Bangkit Tri Putra NIM : 128114101
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
i
OPTIMASI FORMULA GEL HAND SANITIZER MINYAK ATSIRI JERUK BERGAMOT DENGAN KOMPOSISI HPMC
DAN PROPILEN GLIKOL
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Stanislaus Kris Bangkit Tri Putra NIM : 128114101
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
“Progress is impossible without change, and those who cannot change their minds cannot change anything” -George Bernard Shaw
Karya ini kupersembahkan untuk : Tuhan Yesus dan Bunda Maria yang memberikan kekuatan dan jalan keluar dari segala persoalan,
vii PRAKATA
Puji dan syukur penulis haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ”Optimasi Formula Gel Hand Sanitizer Minyak Atsiri Jeruk Bergamot dengan Komposisi HPMC dan Propilen Glikol” sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) pada Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Dalam menyelesaikan skripsi ini penulis mengalami banyaknya kesulitan dan hambatan. Keberhasilan penulis dalam penyusunan skripsi ini tentunya tidak terlepas dari dukungan, bantuan, nasehat, bimbingan, kritik dan saran dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan tulus dan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ibu Aris Widayati, M.Si., Ph.D., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Bapak Prof. Dr. Achmad Fudholi, DEA., Apt., selaku dosen pembimbing atas bimbingan, arahan, semangat, kritik dan saran selama penyusunan proposal hingga selesainya skripsi ini.
3. Ibu Wahyuning Setyani, M.Sc., Apt., selaku dosen penguji atas, arahan, kritik dan saran atas skripsi ini.
viii
5. Segenap dosen Fakultas Farmasi, Universitas Sanata Dharma, yang telah membagikan ilmu selama penulis menempuh pendidikan di Fakultas Farmasi.
6. Segenap staf laboratorium, staf kebersihan, dan staf keamanan Fakultas Farmasi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. Terutama Pak Musrifin, dan Mas Agung yang telah banyak membantu kelancaran penelitian. 7. Edward Christian, Vicky Wijoyo, Kevien Arditanoyo, dan Jessica, selaku
teman seperjuangan skripsi, atas kerjasama, dukungan, semangat, dan masukan yang diberikan.
8. Teman-teman penghuni dan ibu Kost DMP atas dukungan dan semangatnya.
9. Teman, sahabat tempat bertukar pikiran dan kegembiraan serta kesusahan (Sarjo, Bintang, Gama, Fofo, Yogia, Gotaro, Jabon, Budi, Andrew) atas kebersamaan dan dukungan.
10.Teman-teman FSM C, FST B, Mas Boy 2012 dan Farmasi angkatan 2012 atas kebersamaan, kerjasama, dan kenangan selama di Fakultas Farmasi. 11.Teman-teman Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Farmasi periode
2015-2016 (Keket, Adis, Dara, Utari, Ike) atas dukungan, semangat dan perhatian yang diberikan.
ix
Seperti pepatah, “tak ada gading yang tak retak”, demikian juga penulis
menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna mengingat keterbatasan kemampuan dan pengalaman yang dimiliki penulis. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak untuk kebaikan di kemudian hari. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan masyarakat.
Yogyakarta, 05 April 2016
x DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ... vi
xi
C. HPMC (Hydroxypropyl Methylcellulose) ... 7
D. Propilen glikol ... 9
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN... 17
A. Jenis dan rancangan penelitian ... 17
B. Variabel dan definisi operasional ... 17
a. Variabel penelitian ... 17
b. Definisi operasional ... 17
C. Bahan penelitian ... 19
D. Alat penelitian ... 19
xii
a. Spesifikasi minyak atsiri jeruk bergamot ... 19
b. Formula... 19
c. Penentuan rentang viskositas dan daya sebar sebagai kriteria penerimaan ... 20
d. Penentuan tingkat HPMC sebagai gelling agent ... 20
e. Penentuan tingkat propilen glikol sebagai humektan... 21
f. Pembuatan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot ... 21
g. Uji organoleptis dan pH gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot ... 22
h. Uji sifat fisik gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot ... 22
i. Uji stabilitas gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot . 23 F. Analisis hasil ... 23
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 25
A. Spesifikasi minyak atsiri jeruk bergamot ... 25
B. Penentuan rentang viskositas dan daya sebar sebagai kriteria penerimaan ... 25
C. Penentuan tingkat HPMC sebagai gelling agent ... 26
D. Penentuan tingkat propilen glikol sebagai humektan ... 28
E. Pembuatan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot ... 28
F. Uji organoleptis dan pH gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot ... 32
xiii
H. Pengaruh penambahan HPMC dan propilen glikol serta interaksinya dalam menentukan sifat fisik gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk
bergamot ... 35
I. Uji stabilitas gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot ... 38
J. Optimasi formula ... 42
K. Validasi contour plot superimposed gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot ... 46
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 48
A. Kesimpulan ... 48
B. Saran ... 48
DAFTAR PUSTAKA ... 49
LAMPIRAN ... 53
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel I. Klasifikasi basis semisolid ... 6
Tabel II. Rancangan desain faktorial 2n ... 10
Tabel III. Formula gel ekstrak minyak atsiri galanga acuan 100 mL ... 20
Tabel IV. Formula gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot 100 gram ... 20
Tabel V. Organoleptis dan sifat fisik minyak atsiri jeruk bergamot ... 25
Tabel VI. Hasil rata-rataviskositas dan daya sebar produk ... 26
Tabel VII. Hasil rata-rataviskositas dan daya sebar. ... 27
Tabel VIII. Hasil rata-rataviskositas dan daya sebar. ... 28
Tabel IX. Hasil uji organoleptis dan pH 48 jam ... 32
Tabel X. Viskositas rata-ratagel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot setelah 48 jam... 33
Tabel XI. Daya sebar rata-ratagel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot setelah 48 jam... 34
Tabel XII. Nilai p-value uji Shapiro-Wilk viskositas ... 40
Tabel XIII. Nilai p-value uji Levene dan ANOVA viskositas ... 40
Tabel XIV. Nilai p-value uji Shapiro-Wilk daya sebar ... 41
Tabel XV. Nilai p-value uji Levene dan ANOVA daya sebar ... 42
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur HPMC ... 8 Gambar 2. Struktur propilen glikol ... 9 Gambar 3. Pengaruh penambahan HPMC terhadap viskositas pada propilen
glikol ... 35 Gambar 4. Pengaruh penambahan propilen glikol terhadap viskositas pada
HPMC ... 36 Gambar 5. Pengaruh penambahan HPMC terhadap daya sebar pada propilen
glikol ... 37 Gambar 6. Pengaruh penambahan propilen glikol terhadap daya sebar pada
HPMC ... 37 Gambar 7. Kurva viskositas selama uji stabilitas ... 41 Gambar 8. Kurva daya sebar selama uji stabilitas ... 42 Gambar 9. Contour plot respon viskositas pada sediaan gel hand sanitizer
minyak atsiri jeruk bergamot ... 43 Gambar 10. Contour plot respon daya sebar pada sediaan gel hand sanitizer
minyak atsiri jeruk bergamot ... 44 Gambar 11. Contour plot superimposed sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Certificate of analysis (CoA) minyak atsiri jeruk bergamot ... 53 Lampiran 2. Certificate of analysis (CoA) HPMC ... 56 Lampiran 3. Certificate of analysis (CoA) propilen glikol ... 57 Lampiran 4. Perhitungan respon sifat fisik menggunakan software Design
Expert ... 58 Lampiran 5. Data viskositas, daya sebar 48 jam setelah pembuatan ... 60 Lampiran 6. Data viskositas, daya sebar pada uji stabilitas freeze thaw 5
siklus ... 61 Lampiran 7. Perhitungan data uji stabilitas freeze thaw menggunakan R
xvii INTISARI
Hand sanitizer merupakan aplikasi dari gel dengan komponen penting yakni gelling agent dan humektan. Gelling agent yang digunakan sebagai pembentuk basis gel adalah HPMC. Humektan yang digunakan untuk menjaga kelembaban gel adalah propilen glikol. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh dari HPMC dan propilen glikol terhadap respon sifat fisik dan mendapatkan area optimum dari komposisi HPMC dan propilen glikol pada gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot.
Penelitian ini merupakan eksperimental murni yang bersifat eksploratif dengan metode desain faktorial dua tingkat (tinggi dan rendah) dan dua faktor (HPMC dan propilen glikol). Evaluasi sediaan meliputi pH, organoleptis, respon sifat fisik (viskositas dan daya sebar) pada 48 jam setelah pembuatan dan uji stabilitas. Analisis hasil dilakukan dengan statistika dengan taraf kepercayaan 95%.
Hasil dari penelitian menunjukkan pengaruh HPMC lebih dominan daripada propilen glikol pada respon sifat fisik dengan HPMC 97,98%; propilen glikol 0,96% untuk viskositas dan HPMC 88,91%; propilen glikol 0,87% untuk daya sebar. Area optimum gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot didapatkan pada contour plot superimposed dengan HPMC 3,61248g; propilen glikol 20,3599g. Gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot stabil dengan p-value>0,05 selama uji stabilitas freeze thaw.
xviii ABSTRACT
Hand sanitizer is a gel preparation which has critical components: gelling agent and humectant. The gelling agent content as the basis of the gel was HPMC. The humectant used to keep the gel moisture is propylene glycol. The aim of this research was to observe the influence of HPMC and propylene glycol against the physical properties response and to obtain the optimum area of HPMC and propylene glycol composition towards hand sanitizer gel of citrus bergamot essential oil.
This research was an explorative pristine experimental, using factorial design method with two levels (high and low levels) and two factors (HPMC and propylene glycol). The evaluation tests were pH, organoleptic, physical properties response (viscosity and spread power) in 48 hours after the formulation, and stability test. The results was analyzed by statistical test at 95% of confidence level.
The result showed that the influence of HPMC was dominant than propylene glycol in the physical properties response with 97,98% HPMC: 0,96% propylene glycol on viscosity and 88,91% HPMC; 0,87% propylene glycol on spreadability. The optimum area of hand sanitizer gel of citrus bergamot essential oil was obtained at the HPMC of 3,61248g; 20,3599g propylene glycol. Hand sanitizer gel of citrus bergamot essential oil is stable with p-value>0,05 during test the stability of freeze thaw.
1 BAB 1 PENGANTAR
A. Latar Belakang
Gangguan pencernaan merupakan masalah kesehatan yang mempengaruhi satu atau beberapa organ dari sistem pencernaan secara bersamaan. Salah satu penyebab yang sering dijumpai adalah mikroba. Pada umumnya mikroba penyebab gangguan saluran pencernaan masuk ke dalam tubuh manusia melalui oral. Ribuan mikroba menempel pada tangan manusia yang kemudian ikut masuk dalam tubuh manusia bersamaan dengan makanan yang masuk dalam mulut (Maylia dan Novita, 2014). Pola hidup sehat dan sanitasi lingkungan yang bersih sangat dibutuhkan. Sederhana saja, pola hidup sehat dapat dimulai dari kebiasaan mencuci tangan dengan menggunakan sabun sebelum makan atau setelah beraktivitas untuk meminimalkan jumlah mikroba yang dimungkinkan masuk ke dalam tubuh.
kebiasaan masyarakat yang selalu ingin hidup praktis sehingga cenderung melupakan kebiasaan sehat seperti mencuci tangan menggunakan sabun. Dewasa ini, untuk menanggapi hal tersebut, banyak dikembangkan produk-produk yang memudahkan masyarakat dalam mencuci tangan tanpa menggunakan sabun yakni gel pencuci tangan (hand sanitizer). Hand sanitizer dianggap lebih praktis dikarenakan masyarakat tidak perlu menggunakan air untuk membilas tangan dari sabun sebab penggunaan hand sanitizer cukup praktis hanya dengan diteteskan pada telapak tangan, kemudian diratakan pada permukaan tangan.
Hand sanitizer banyak digunakan karena alasan kepraktisan dan pada saat darurat tidak ada air. Sediaan hand sanitizer merupakan pembersih tangan yang praktis dan mudah dibawa kemana-mana serta memilik kandungan antiseptik (Shu, 2013). Kelebihan hand sanitizer diutarakan menurut US FDA (Food and Drug Administration) adalah dapat membunuh kuman dalam waktu relatif cepat (Benjamin, 2010).
Salah satu kandungan tanaman yang telah diteliti memiliki aktivitas antimikroba adalah minyak atsiri dari jeruk bergamot. Minyak atsiri dari jeruk bergamot memiliki aktivitas antimikroba terhadap Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, dan Campylobacter jejuni. Minyak atsiri dari jeruk bergamot memiliki Minimum Inhibiton Concentration terhadap Escherichia coli sebesar 0,5 % (Fisher dan Phillips, 2006).
Pengembangan formulasi hand sanitizer dapat dibuat dalam sediaan semisolid seperti gel. Sediaan gel adalah sediaan semi padat yang terdiri dari supensi yang dibuat dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar dan terpenetrasi oleh suatu cairan (Dirjen POM, 1995). Dalam formulasi gel, gelling agent dan humektan bertindak sebagai komponen penting. Gelling agent berperan dalam meningkatkan kekuatan dari matriks gel. Gelling agent yang digunakan pada penelitian ini adalah HPMC. Keuntungan digunakan HPMC adalah menghasilkan larutan yang jernih, netral dan stabil (Rowe dkk., 2009).
Humektan bertugas untuk mengikat komponen air yang terdapat di dalam gel. Humektan yang digunakan dalam penelitian ini adalah propilen glikol. Keuntungan digunakan propilen glikol adalah cairan tidak berwarna, viskos, praktis tidak berbau (Rowe dkk., 2009).
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, permasalahan yang diambil dalam penelitian ini sebagai berikut :
a. Bagaimana pengaruh dari HPMC dan propilen glikol terhadap respon sifat fisik sediaan gel hand sanitizer dari minyak atsiri jeruk bergamot ?
b. Apakah didapatkan area optimum dari komposisi HPMC dan propilen glikol pada sediaan gel hand sanitizer dari minyak atsiri jeruk bergamot ?
C. Keaslian Penelitian
Sejauh penelusuran peneliti, penelitian mengenai optimasi formula gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot dengan komposisi gelling agent HPMC dan humektan propilen glikol dengan aplikasi desain faktorial belum pernah dilakukan. Adapun penelitian terkait yang pernah dilakukan antara lain :
“Optimasi HPMC sebagai Gelling Agent dalam Formula Gel Ekstrak Kulit
Manggis (Garcinia mangostana L.)” oleh Arikumalasari, dkk., (2013). Penelitian ini menyebutkan cara optimasi dengan menyajikan variasi konsentrasi dari HPMC sebagai gelling agent. Penelitian lain yang terkait adalah “Aplikasi Gel Aloevera dan Gliserin sebagai Pelembab pada Produk Pembersih Tangan (Hand Sanitizer)” oleh Zetiara (2014). Penelitian ini menggunakan gliserin sebagai humektan. Penelitian lain yang terkait adalah “Formulation and effectiveness of antiseptic hand gel preparations essential oils galanga (Alpinia
D. Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian sebagai berikut : a. Manfaat bagi Peneliti
Peneliti dapat mengaplikasikan teori-teori yang sudah didapat sehingga mampu melakukan penelitian tentang optimasi formula gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot dengan komposisi HPMC dan propilen glikol.
b. Manfaat bagi Ilmu Pengetahuan
Peneliti menyumbangkan pengetahuan tentang optimasi formula gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot dengan komposisi HPMC dan propilen glikol.
c. Manfaat bagi Masyarakat
Peneliti menyumbangkan salah satu solusi alternatif dalam mencuci tangan yakni berupa sediaan gel hand sanitizer dari minyak atsiri jeruk bergamot.
E. Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian sebagai berikut:
a. Mengetahui pengaruh dari HPMC dan propilen glikol terhadap respon sifat fisik sediaan gel hand sanitizer dari minyak atsiri jeruk bergamot.
6 BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Gel
Gel merupakan sistem semisolid yang tersusun atas dispersi molekul kecil atau besar dalam pembawa berair seperti jeli dengan penambah bahan pembentuk gel. Bahan pembentuk gel yang dapat digunakan merupakan makromolekul sintetik, seperti karbomer 934, derivat selulosa, seperti karboksimetilselulosa, hidroksipropil metilselulosa, dan gum alami, seperti tragakan (Allen dkk., 2011).
Gel merupakan sistem penghantaran obat yang sangat baik untuk cara pemberian yang beragam dan kompatibel dengan banyak bahan obat yang berbeda (Allen, 2002). Gel harus menunjukkan perubahan viskositas yang kecil pada berbagai temperatur, baik saat penyimpanan maupun penggunaan. Gel dengan tujuan penggunaan topikal tidak boleh lengket (less greasy) (Zats dan Kushla, 1996).
Tabel I. Klasifikasi Basis Semisolid
Basis Contoh
1. Organogel
a. Tipe hidrokarbon
Hidrogel merupakan sediaan semisolid yang mengandung material polimer yang mempunyai kemampuan untuk mengembang dalam air tanpa larut dan bisa menyimpan air dalam strukturnya. Salah satu alasan disukainya hidrogel sebagai komponen dari sistem penghantaran dan pelepasan obat adalah kompatibilitasnya yang relatif baik dengan jaringan biologis (Zats dan Kushla, 1996).
B. Hand Sanitizer
Hand sanitizer merupakan sediaan paten antiseptik yang banyak dijumpai di pasaran. Sediaan ini memiliki aktivitas bakterisidal, yakni bekerja terhadap berbagai jenis bakteri tetapi tidak bekerja terhadap virus dan jamur (Retnosari dan Isadiartuti, 2006). Sanitizer adalah suatu bahan yang dapat mengurangi mikroba kontaminan sampai 99,9% yang sedang tumbuh.
Sediaan hand sanitizer merupakan pembersih tangan yang praktis dan mudah dibawa kemana-mana serta memilik kandungan antiseptik. Hand sanitizer sering digunakan juga dalam keadaan darurat ketika air tidak dapat ditemukan. Kandungan antiseptik yang terdapat di dalam hand sanitizer umumnya berupa ethyl alcohol 62 %, pelembut dan pelembab (Shu, 2013).
C. HPMC (Hydroxypropyl Methylcellulose)
degradasi mikrobia sehingga diformulasikan dengan pengawet untuk mencegah hilangnya karakteristik gel akibat mikrobia (Zats dan Kushla, 1996).
Gelling agent dapat diperoleh dari alam maupun sintetik dan memiliki bobot molekul yang tinggi. Gelling agent dapat terdispersi dalam air dan bisa mengembang, serta meningkatkan viskositas. Perubahan suhu dan pH selama pembuatan dan penggunaan preservative tidak boleh mengubah rheologinya, ekonomis, dapat membentuk gel yang tidak berwarna, menimbulkan sensasi dingin saat digunakan di tempat aplikasi, dan bau yang menyenangkan (Mahalingam dkk., 2008).
HPMC merupakan turunan dari metilselulosa yang memiliki ciri-ciri serbuk atau butiran putih, tidak memiliki bau dan rasa. Sangat sukar larut dalam eter, etanol, dan aseton. Dapat mudah larut dalam air panas dan akan segera menggumpal dan membentuk koloidal. Mampu menjaga penguapan air sehingga secara luas banyak digunakan dalam aplikasi produk kosmetik dan aplikasi lainnya. HPMC bertindak sebagai agen penstabil pada sediaan gel (Rowe dkk., 2009).
Gambar 1. Struktur HPMC
D. Propilen Glikol
Humektan adalah bahan di dalam kosmetik ataupun gel yang ditujukan untuk menambah jumlah air di atas permukaan kulit. Humektan umumnya larut dalam air dan mengikat air untuk menjaga kulit tetap basah. Fungsi umum humektan dalam sediaan adalah untuk memelihara kepadatan dan kelekatan dari sediaan (Barel dkk., 2001).
Propilen glikol banyak digunakan sebagai pelarut, ekstraktan, dan pengawet dalam berbagai formulasi farmasi parenteral dan nonparenteral. Propilen glikol tidak mengiritasi pada sediaan topikal. Propilen glikol adalah cairan tidak berwarna, viskos, praktis tidak berbau, dengan rasa manis, yang menyerupai yang gliserin. Larut pada aseton, kloroform, etanol (95%), gliserin, dan air; larut 1 dari 6 bagian dari eter; tidak larut dengan minyak mineral ringan atau minyak tetap, tetapi akan larut beberapa minyak esensial. Sebagai humektan pada sediaan topikal konsentrasi yang digunakan ≈ 15% (Rowe dkk., 2009).
Gambar 2. Struktur propilen glikol
E. Desain faktorial
percobaan tergantung pada tujuan eksperimental dan telah ditentukan oleh eksperimen. Tingkat merupakan nilai atau tetapan untuk faktor, misalnya tingkat tinggi atau tingkat rendah. Pengaruh adalah perubahan respon yang disebabkan karena adanya variasi dari tingkat. Interaksi merupakan penambahan dari faktor. Respon merupakan sifat atau hasil percobaan yang diamati (Bolton dan Charles, 2010).
Desain faktorial 2 faktor tingkat berarti ada 2 faktor yaitu A dan B yang masing-masing diuji pada tingkat rendah dan tinggi (Armstrong dan James, 1996).
Tabel II. Rancangan desain faktorial 2n
Formula Faktor Interaksi
A B AB
Formula 1 : tingkat rendah HPMC dan tingkat rendah propilen glikol Formula a : tingkat tinggi HPMC dan tingkat rendah propilen glikol Formula b : tingkat rendah HPMC dan tingkat tinggi propilen glikol Formula ab : tingkat tinggi HPMC dan tingkat tinggi propilen glikol
F. Sifat fisik a. Uji viskositas
sediaan farmasi yang berupa semi padat seperti gel, krim, dan salep bergantung pada sifat alir dari produk tersebut. Pengukuran viskositas menjadi tahap penting yang harus dilakukan untuk mengetahui sifat alir dan deformasi, sehingga produk dapat diaplikasikan dan diterima oleh pasien dengan baik (Herh dkk., 1998).
b. Uji daya sebar
Daya sebar berhubungan dengan sudut kontak antara sediaan dengan tempat aplikasinya yang mencerminkan kelicinan sediaan tersebut, yang berhubungan dengan koefisien gesekan. Daya sebar merupakan aspek yang bertanggung jawab terhadap keefektifan dan penerimaan pasien dalam penggunaan suatu sediaan serta ketepatan transfer dosis atau melepaskan zat aktifnya (Garg dkk., 2002).
G. Stabilitas
Dalam formulasi sediaan farmasi harus memenuhi kriteria umum yaitu stabil, baik secara kimia maupun fisika, serta efektif dan aman dipakai. Stabilitas obat merupakan suatu keadaan di mana obat dalam kemasan tertentu yang disimpan dengan cara dan suhu yang sesuai. Selain itu, sediaan harus berbentuk seperti semula, yaitu tidak ada perubahan bentuk, rasa, dan perubahan lain yang dapat ditentukan secara fisika atau kimia (Tjiang, 1978).
dan akan terlihat efek yang ditimbulkan dari produk. Uji ini akan menunjukkan bahwa produk tersebut stabil pada berbagai kondisi selama life cycle dan pada test dilakukan minimum 3 siklus (Lee dkk., 2002) .
H. Tanaman Jeruk Bergamot a. Sistematika
Sistematika tanaman jeruk bergamot adalah sebagai berikut : Kingdom : Plantae
Spesies : Citrus bergamia
(Rapisarda dan Germanò, 2013) b. Uraian tanaman
c. Kandungan kimia
Minyak esensial dari bergamot berisi beberapa molekul bioaktif dengan manfaat kesehatan potensial. Ini terdiri dari volatile (93-96% dari total) dan sebagian kecil non-volatil (4-7% dari total). Yang pertama adalah terutama oleh monoterpen dan sesquiterpen hidrokarbon, dan turunannya oksigen. Aldehida alifatik, alkohol, dan ester termasuk monoterpene limonene (25 – 53%) dan jumlah yang tinggi dari senyawa oksigen, linalool (2 – 20%), linalyl asetat (15-40%), -terpinen dan -pinen. Rasa khas minyak jeruk terutama disediakan oleh linalool, citral dan linaly lasetat, sedangkan limonene dan pinen tidak banyak. Mereka adalah senyawa yang relatif stabil bila terkena panas dan cahaya (Navarra dkk., 2015).
I. Minyak Atsiri
Senyawa minyak atsiri bertindak sebagai pemberi citarasa dan bau buah dan bunga. Di dalam senyawa atsiri terdapat senyawa trans-2-heksenal (‘aldehida
daun’) yang menjadi penyebab bau khas daun yang diremas-remas. Ada pula
Minyak atsiri mengandung senyawa-senyawa hidrokarbon yang mempunyai rumus empiris C10H16 dan senyawa-senyawa yang mengandung
oksigen dengan rumus empiris C10H16O dan C10H18O yang disebut terpen
(Robinson, 1991).
J. Kulit
Kulit adalah suatu organ pembungkus seluruh permukaan luar tubuh, merupakan organ terberat dan terbesar dari tubuh. Seluruh kulit beratnya sekitar 16% berat tubuh, pada orang dewasa sekitar 2,7–3,6 kg dan luasnya sekitar 1,5– 1,9 meter persegi. Secara embriologis kulit berasal dari dua lapis yang berbeda, lapisan luar adalah epidermis yang merupakan lapisan epitel berasal dari ektoderm sedangkan lapisan dalam yang berasal dari mesoderm adalah dermis atau korium yang merupakan suatu lapisan jaringan ikat (Perdanakesuma, 2007).
Epidermis dengan epitel yang bertindak membentuk lapisan permukaan permukaan tubuh. Lapisan epitelium ini berlapis squamou skeratinized epitel, dan di ada sebagian area tubuh dengan tebal 0,1−0,2 mm. Dermis (atau corium) memberikan kulit ketahanan terhadap robek dan plastisitas. Ini terdiri dari sebuah jaringan tebal kolagen dan serat-serat anjal dan berisi pembuluh darah limfatik, serabut saraf, sel-sel jaringan ikat, dan sel kekebalan (Faller dkk., 2004).
K. Landasan Teori
bergamot dapat memberikan aktivitas antibakteri pada E.coli dengan MIC sebesar 0,5% (Rapisarda dan Germanò, 2013).
Di dalam formulasi, hand sanitizer merupakan aplikasi dari gel. Di dalam gel terdapat dua komponen penting yang harus diperhatikan. Komponen tersebut adalah gelling agent dan humektan (Zats dan Kushla, 1996). Pada penelitian ini peneliti menggunakan HPMC sebagai gelling agent karena HPMC mampu menjaga penguapan air sehingga secara luas banyak digunakan dalam aplikasi produk kosmetik. Untuk humektan digunakan propilen glikol karena banyak digunakan sebagai pelarut, ekstraktan dan dapat menjaga air sehingga kelembapan dari gel dapat terjaga (Rowe dkk., 2009).
L. Hipotesis
Adapun hipotesis dari penelitian ini sebagai berikut :
a. Terdapat pengaruh dari HPMC dan propilen glikol terhadap respon sifat fisik sediaan gel hand sanitizer dari minyak atsiri jeruk bergamot.
17 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini bersifat eksperimental murni menggunakan metode desain faktorial dua tingkat dan dua faktor yang bersifat eksploratif, yakni untuk mendapatkan formula yang optimum dari HPMC dan propilen glikol pada gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot.
B. Variabel dan Definisi Operasional 1. Variabel Penelitian
a. Variabel bebas : tingkat HPMC dan propilen glikol yang digunakan dalam formulasi.
b. Variabel tergantung : sifat fisik (pH, daya sebar dan viskositas) gel hand sanitizer setelah 48 jam pembuatan.
c. Variabel pengacau terkendali : lama dan kecepatan pencampuran ketika pembuatan, kondisi penyimpanan gel hand sanitizer, pemilihan bahan. d. Variabel pengacau tak terkendali : suhu dan kelembaban ruangan dan
kemungkinan penguapan minyak atsiri jeruk bergamot. 2. Definisi Operasional
HPMC dan propilen glikol sesuai formula yang telah ditentukan dan dibuat dengan prosedur pembuatan dalam penelitian ini.
b. Gelling agent adalah zat pembawa dari gel hand sanitizer yang merupakan faktor yang akan dioptimasi dalam penelitian dan sangat berpengaruh terhadap sediaan gel hand sanitizer, dalam hal ini adalah HPMC (Hydroxypropyl Methylcellulose).
c. Humektan adalah zat yang digunakan sebagai pelembab dalam sediaan gel hand sanitizer yang merupakan faktor yang akan dioptimasi dalam penelitian ini, dalam hal ini adalah propilen glikol.
d. Sifat fisik adalah parameter yang diamati untuk mengetahui sifat fisik gel (daya sebar dan viskositas).
e. Stabilitas fisik gel adalah parameter yang digunakan untuk mengetahui ada tidaknya perubahan gel dalam penyimpanan.
f. Viskositas adalah tahanan suatu cairan untuk mengalir.
g. Daya sebar adalah kemampuan suatu sediaan untuk menyebar pada permukaan tertentu setelah pemberian tekanan.
h. Desain faktorial adalah metode optimasi yang digunakan untuk mengetahui efek yang dominan dalam sifat fisik untuk melihat formula optimum.
i. Contour plot adalah grafik yang digunakan untuk memprediksi area optimum formula berdasarkan suatu parameter kualitas gel.
C. Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah minyak atsiri jeruk bergamot yang diperoleh dari CV. Nusa Aroma, HPMC (kualitas farmasetis), propilen glikol (kualitas farmasetis), propil paraben (kualitas farmasetis), dan aquadest.
D. Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi : alat-alat gelas, mixer, neraca analitik, mixer merek Miyako®, Viskometer Rheosys Merlin VR, alat pengukur daya sebar (kaca bundar dan anak timbang 125g), mistar, kertas indikator pH universal dan freezer.
E. Tata Cara Penelitian a. Spesifikasi Minyak Atsiri Jeruk Bergamot
Informasi berkaitan minyak atsiri jeruk bergamot dinyatakan spesifikasinya pada CoA.
b. Formula
Tabel III. Formula gel ekstrak minyak atsiri galanga acuan 100 mL Tabel IV. Formula gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot 100
gram
Aquadest ad 100g 100g 100g 100g
Keterangan : (-) = tingkat rendah (+)= tingkat tinggi
c. Penentuan rentang viskositas dan daya sebar sebagai kriteria penerimaan
Penentuan rentang viskositas dan daya sebar dilakukan dengan melakukan pengambilan sampel produk hand sanitizer yang beredar di pasaran kemudian diukur viskositas menggunakan instrument Viskometer Rheosys Merlin VR dan daya sebar diukur menggunakan lempeng kaca bundar dengan diberi beban 125 g selama 1 menit.
d. Penentuan tingkat HPMC sebagai gelling agent
yakni 1%, 1,25%, 1,5%, 1,75%, 2%. Sedangkan untuk propilen glikol yang digunakan konsentrasinya tetap yakni 10%. Pengujian terhadap viskositas dan daya sebar dilakukan 48 jam setelah pembuatan. Untuk menentukan tingkat rendah dan tinggi dari gelling agent ditentukan dari hasil pengujian viskositas dan daya sebar yang masuk dalam rentang yang sudah ditentukan.
e. Penentuan tingkat propilen glikol sebagai humektan
Penentuan tingkat humektan dilakukan dengan membuat sediaan gel menggunakan 5 konsentrasi berbeda dari propilen glikol. Konsentrasi yang digunakan yakni 5%, 7,5%, 10%, 12,5%, 15%. Sedangkan untuk HPMC yang digunakan konsentrasinya tetap yakni 1,5%. Pengujian terhadap viskositas dan daya sebar dilakukan 48 jam setelah pembuatan. Untuk menentukan tingkat rendah dan tinggi dari humektan ditentukan dari hasil pengujian viskositas dan daya sebar yang masuk dalam rentang yang sudah ditentukan.
f. Pembuatan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
kemudian dilakukan pengadukan mixer hingga homogen selama 5 menit dengan kecepatan putar mixer 1.
g. Uji organoleptis dan pH gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot Pemeriksaan organoleptis meliputi bentuk, warna, dan bau yang diamati secara visual. Pengukuran pH menggunakan indikator universal dengan memasukkan indikator pH universal (pH strips) ke dalam gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot yang telah dibuat. Nilai pH dibuat dengan membandingkan warna yang dihasilkan dengan indikator pH universal.
h. Uji sifat fisik gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot a. Uji daya sebar
Sebanyak 1 gram sediaan gel diletakkan dengan hati-hati di atas kaca bundar. Selanjutnya ditutup dengan kaca bundar dan diberikan pemberat diatasnya hingga bobot mencapai 125 gram, kemudian diukur diameter yang terbentuk setelah 1 menit dan dilakukan replikasi 3 kali (Niyogi dkk., 2012). Pengukuran daya sebar dilakukan pada 48 jam setelah pembuatan (Garg, 2002).
b. Uji viskositas
2002). Hasil pengukuran viskositas yang digunakan untuk dianalisis diambil dari hasil viskositas pada rpm 200.
i. Uji stabilitas gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
Pengukuran stabilitas dilakukan secara freeze thaw sebanyak 5 siklus. Untuk fase freeze dilakukan pada suhu -20C selama 24 jam kemudian dilanjutkan fase thaw suhu ruang 30 oC selama 24 jam (1 siklus). Setiap berakhirnya 1 siklus dilakukan pengujian viskositas dan daya sebar.
F. Analisis Hasil
25 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Spesifikasi minyak atsiri jeruk bergamot
Minyak atsiri jeruk bergamot yang digunakan sebagai zat aktif memiliki spesifikasi seperti yang tertera pada Certificate of Analysis. Adapun organoleptis dan data sifat fisik sebagai berikut :
Tabel V. Organoleptis dan sifat fisik minyak atsiri jeruk bergamot
Parameter Keterangan
Bau Khas minyak atsiri jeruk bergamot Warna Hijau bening
Bentuk Cair Indeks bias 1,4655 Bobot jenis 0,8790
Data dari spesifikasi ini dapat digunakan sebagai studi preformulasi dari zat aktif yang akan digunakan.
B. Penentuan rentang viskositas dan daya sebar sebagai kriteria penerimaan
penerimaan adalah untuk melihat sediaan ini dapat diterima di pasaran oleh konsumen dari segi viskositas dan daya sebarnya. Tabel VI menunjukkan nilai viskositas dan daya sebar dari produk-produk pembanding yang ada di pasaran.
Tabel VI. Hasil rata-rata viskositas dan daya sebar produk Merk Viskositas (Pa.s) Daya sebar (cm)
A 0,34796 7,70 sedangkan untuk rentang daya sebar yang didapatkan adalah 5,88 – 8,33 cm. Rentang viskositas dan daya sebar ini yang nantinya harus dipenuhi dalam pembuatan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot dan agar sediaan ini dapat diterima di pasaran oleh konsumen karena kenyamanannya ketika digunakan yang tidak terlalu kental ataupun terlalu encer.
C. Penentuan tingkat HPMC sebagai gelling agent
humektan yang digunakan tetap untuk masing-masing sediaan. Pada tabel VII ditunjukkan data viskositas dan daya sebar yang didapat.
Tabel VII. Hasil rata-rataviskositas dan daya sebar Konsentrasi
Pada tabel tampak bahwa pada konsentrasi HPMC 1% dan 2% respon yang dihasilkan tidak masuk dalam kriteria penerimaan viskositas dan daya sebar. Pada konsentrasi 1%, viskositas yang dihasilkan berada di bawah dari kriteria penerimaan untuk viskositas sedangkan untuk daya sebarnya berada di atas kriteria penerimaan untuk daya sebar. Pada konsentrasi 2%, untuk viskositas yang dihasilkan masuk ke dalam kriteria penerimaan tetapi untuk daya sebar yang dihasilkan berada di bawah dari kriteria penerimaan sehingga konsentrasi 2% dinyatakan tidak memenuhi kriteria penerimaan.
D. Penentuan tingkat propilen glikol sebagai humektan
Penentuan tingkat rendah dan tinggi propilen glikol dengan melihat respon sifat fisik yakni viskositas dan daya sebar yang dihasilkan dari sediaan yang dibuat memenuhi kriteria penerimaan atau tidak. Dalam formulasi dibuat lima sediaan dengan konsentrasi berbeda dari propilen glikol sedangkan untuk konsentrasi gelling agent yang digunakan tetap untuk masing-masing sediaan. Pada tabel VIII ditunjukkan data viskositas dan daya sebar yang didapat.
Tabel VIII. Hasil ( viskositas dan daya sebar
Pada tabel ditunjukkan bahwa pada semua konsentrasi propilen glikol, respon sifat fisik yang dihasilkan masuk ke dalam kriteria penerimaan. Tingkat tinggi propilen glikol yang didapatkan sebesar 15% sedangkan untuk tingkat rendah propilen glikol sebesar 5%. Tingkat tinggi dan rendah propilen glikol ini nantinya yang akan digunakan dalam formula desain faktorial.
E. Pembuatan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
mengembang dalam air tanpa larut dan bisa menyimpan air dalam strukturnya (Zats dan Kushla, 1996). Keuntungan dari sediaan hidrogel adalah akan meninggalkan lapisan tipis tembus pandang, elastis dengan daya lekat tinggi, yang tidak menyumbat pori kulit, sehingga pernafasan kulit tidak dipengaruhi dan mudah dicuci dengan air (Voigt,1995). Formula gel hand sanitizer yang digunakan berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan Kurniawan, dkk., (2012). Formula tersebut dimodifikasi karena menggunakan gelling agent dan zat aktif yang berbeda dalam penelitian ini.
Komponen bahan yang digunakan dalam pembuatan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot meliputi gelling agent, humektan, pengawet, pelarut dan zat aktif. Gelling agent merupakan bahan yang bertanggung jawab dalam menjaga ketahanan atas gel untuk mengalir. Sedangkan humektan bertanggung jawab untuk mengikat air agar kelembaban tetap terjaga. Fungsi pengawet adalah untuk menjaga sediaan gel hand sanitizer yang dibuat terhindar dari kontaminasi jamur atau bakteri dan untuk menjaga sediaan dalam jangka waktu tertentu. Pelarut yang digunakan dalam formulasi sediaan gel hand sanitizer adalah aquadest.
yang digunakan dalam formula adalah sebesar 0,5%. Konsentrasi tersebut didapat dari penelitian yang pernah dilakukan tentang minyak atsiri jeruk bergamot yang memiliki nilai MIC (Minimal Inhibitory Concentration) terhadap bakteri E. Coli sebesar 0,5% (Rapisarda, dan Germanò, 2013).
Komponen gelling agent yang dipilih untuk digunakan pada penelitian ini adalah HPMC. Dasar pemilihan HPMC sebagai gelling agent karena HPMC memiliki sifat sebagai pembentuk gel dengan hasil yang jernih dan bersifat netral serta memiliki viskositas yang stabil ketika dilakukan penyimpanan jangka panjang (Rowe dkk., 2009). Dalam penelitian ini HPMC merupakan salah satu faktor yang dioptimasi dalam formula desain faktorial dengan melihat respon sifat fisik yang ditimbulkan sehingga didapatkan formula optimum gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot. Oleh karena itu dilakukan dahulu orientasi penentuan tingkat tinggi dan rendah konsentrasi HPMC yang digunakan.
Komponen humektan yang dipilih untuk digunakan dalam penelitian ini adalah propilen glikol. Propilen glikol dapat menjaga kestabilan sediaan dengan mengabsorbsi lembab dari lingkungan dan mengurangi penguapan air dari sediaan atau mempertahankan kelembaban (Arikumalasari dkk., 2013). Propilen glikol memiliki gugus fenolik (-OH) pada strukturnya sehingga mampu berinteraksi dengan molekul-molekul air ditunjukkan dengan terbentuknya ikatan hidrogen sehingga dapat mempertahankan kelembaban. Syarat propilen glikol dapat digunakan sebagai humektan dalam formulasi
sediaan topikal ≈ 15% (Rowe dkk., 2009). Dalam penelitian ini propilen glikol
juga merupakan salah satu faktor yang dioptimasi dalam formula desain faktorial dengan melihat respon sifat fisik yang ditimbulkan sehingga didapatkan formula optimum gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot. Oleh karena itu dilakukan dahulu orientasi penentuan tingkat tinggi dan rendah konsentrasi propilen glikol yang digunakan.
Penggunaan pengawet pada suatu sediaan juga diperlukan. Tujuan penggunaan pengawet adalah untuk menjaga sediaan terhindar dari kontaminasi bakteri dan jamur. Pada penelitian ini sediaan yang dibuat merupakan hidrogel yang sebagian besar komposisi berupa air. Pengawet yang digunakan dalam penelitian ini adalah propil paraben dengan konsentrasi 0,04%. Konsentrasi propil paraben yang diperbolehkan untuk sediaan topikal yakni 0,01-0,6% (Rowe dkk., 2009).
humektan (propilen glikol). Dasar dilakukannya hal tersebut adalah untuk menghindarkan terjadinya kekeruhan pada gel yang dihasilkan.
F. Uji organoleptis dan pH gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot Uji organoleptis bertujuan untuk mengetahui keadaan sediaan secara visual. Parameter yang diamati bentuk, warna, dan bau. Sedangkan pengujian pH mengunakan parameter pH universal. Pengamatan dilakukan pada 48 jam setelah pembuatan.
Tabel IX. Hasil uji organoleptis dan pH 48 jam
Kriteria F1 Fa Fb Fab
Bentuk gel, semisolid gel, semisolid gel, semisolid gel, semisolid Warna putih bening
G. Uji sifat fisik gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
Suatu sediaan yang baik harus memenuhi parameter-parameter uji misalnya parameter uji sifat fisik. Parameter sifat fisik yang baik antara lain adalah viskositas dan daya sebar. Pengujian sifat fisik bertujuan untuk melihat dan menilai bahwa sediaan yang dibuat memenuhi kriteria penerimaan yang ditentukan. Pada penelitian ini dilihat pengaruh dari HPMC dan propilen glikol sebagai gelling agent dan humektan terhadap sifat fisik.
a. Uji viskositas
(Martin dkk., 1983). Dilakukan pengujian viskositas untuk sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot memiliki tujuan untuk melihat profil kekentalannya. Pengukuran viskositas dilakukan pada rentang rpm 0,1-300 dikarenakan sediaan semilsolid yakni gel cenderung masuk ke dalam non-newtonian dan kemudian diambil nilai viskositas di rpm 200 dikarenakan pada rpm ini nilai viskositas cenderung konstan. Sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot memiliki reologi berupa pseudoplastis. Pada tipe pseudoplastis viskositas akan berkurang dengan meningkatnya shear rate (Sinko, 2011). Reogram sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot tercantum Lampiran 10.
Pengukuran viskositas dilakukan 48 jam setelah pembuatan dengan anggapan pada waktu tersebut gel sudah membentuk sistem yang stabil dan buih sudah hilang tanpa terpengaruh setelah proses pengadukan saat pembuatan. Hasil pengukuran viskositas 48 jam untuk sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot tampak pada tabel X.
Tabel X. Viskositas rata-rata gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot setelah 48 jam
minyak atsiri jeruk bergamot pada pengukuran 48 jam tidak masuk dalam kriteria penerimaan yang ditentukan.
b. Uji daya sebar
Pengujian daya sebar bertujuan untuk mengetahui daya penyebaran gel pada kulit (Garg dkk., 2002). Pengujian daya sebar dalam penelitian ini dilakukan dengan meletakkan 1 gram sediaan gel pada kaca bundar kemudian diberi kaca bundar yang lainnya dengan beban seberat 125 gram selama 1 menit. Setelah ini dilakukan pengukuran diameter penyebaran gel pada posisi horizontal, vertikal, dan diagonal (Niyogi, 2012).
Tabel XI. Daya sebar rata-rata gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot setelah 48 jam
Formula Daya sebar (cm)
1 8,34
a 5,97
b 7,59
ab 6,37
H. Pengaruh penambahan HPMC dan propilen glikol serta interaksinya dalam menentukan sifat fisik gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
Pengaruh dinyatakan sebagai perubahan respon yang disebabkan adanya variasi tingkat dan faktor. Untuk mengetahui besarnya pengaruh dari HPMC dan propilen glikol dan interaksi keduanya dalam menentukan sifat fisik, maka digunakan alat bantu analisis berupa software Design Expert Trial versi 9.0.6. Nilai pengaruh yang ditimbulkan bersifat mutlak, maka sebab itu nilai positif dan negatif menggambarkan bahwa faktor tersebut menaikkan (tanda positif) respon atau menurunkan (tanda negatif) respon.
a. Viskositas
Gambar 4. Pengaruh penambahan propilen glikol terhadap viskositas pada HPMC.
adalah Y= -0,53335 + 0,23940 (X1) + 6,1411x10-4 (X2) + 2,0915x10-4 (X1)(X2).
b. Daya sebar
Gambar 5. Pengaruh penambahan HPMC terhadap daya sebar pada propilen glikol.
Pada gambar 5, dapat dilihat bahwa peningkatan HPMC mampu menurunkan respon daya sebar gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot pada propilen glikol tingkat rendah (garis warna hitam) dan tingkat tinggi (garis warna merah). Sedangkan untuk gambar 6, dapat dilihat bahwa peningkatan propilen glikol mampu menaikkan respon daya sebar gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot pada HPMC tingkat tinggi (garis warna merah). Sedangkan peningkatan propilen glikol menurunkan respon daya sebar gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot pada HPMC tingkat rendah (garis warna hitam).
Dari dua faktor tersebut yang memberikan kontribusi terbesar dalam menurunkan daya sebar adalah HPMC (pada gambar 5) dengan pengaruh yang diberikan sebesar -1,80 dan kontribusinya sebesar 88,91% serta p-value <0,0001 yang berarti signifikan. Sedangkan untuk propilen glikol pengaruh yang diberikan sebesar -0,18 dan kontribusinya sebesar 0,87% serta p-value 0,0394 yang berarti signifikan dan terdapat interaksi dari kedua faktor dengan pengaruh sebesar 0,57 yang berarti menaikkan daya sebar dengan p-value <0,0001 yang berarti signifikan. Untuk itu, persamaan yang dihasilkan untuk daya sebar adalah Y= 15,09789 – 1,96156 (X1) – 0,12942 (X2) + 0,030578(X1)(X2).
I. Uji stabilitas gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot dilakukan dengan memberikan perlakuan pada sediaan dengan suhu yang ekstrim. Perlakuan yang dilakukan pada suhu ekstrim ini yang disebut dengan uji stabilitas freeze thaw. Pengujian ini dilakukan pada suhu beku -20C dan suhu kamar yakni 300C (Dirjen Bina Kefarmasian dan Alat Kesehatan, 2014). Perbedaan suhu inilah nantinya yang akan berpengaruh pada stabilitas sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot. Stabilitas fisik gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot dapat dilihat dari nilai viskositas dan daya sebar pada setiap siklus.
a. Uji viskositas
Tabel XII. Nilai p-value uji Shapiro-Wilk viskositas
Nilai p-value yang didapatkan pada tabel XII >0,05 sehingga dapat dilanjutkan uji Levene dan dilanjutkan dengan analisis varian. Hasil uji Levene dan uji analisis varian formula a, b, dan ab tercantum pada tabel XIII.
Tabel XIII. Nilai p-value uji Levene dan ANOVA viskositas Jenis data Formula Uji Levene
p-value
Gambar 7. Kurva viskositas selama uji stabilitas
Pada gambar 7 menunjukkan viskositas yang terjadi selama uji stabilitas freeze thaw. Pada gambar tampak bahwa formula 1, a, b, dan ab memiliki stabilitas yang baik selama uji stabilitas freeze thaw 5 siklus. b. Uji daya sebar
Hasil pengukuran data daya sebar pada setiap siklusnya kemudian dianalisis menggunakan uji Shapiro-Wilk untuk melihat normalitas data yang ditunjukkan pada nilai p-value. Hasil pengujian Shapiro-Wilk terhadap daya sebar tercantum pada tabel XIV.
Nilai p-value yang didapatkan pada tabel XIV >0,05 sehingga dapat dilanjutkan uji Levene dan dilanjutkan dengan analisis varian. Hasil uji Levene dan uji analisis varian formula tercantum pada tabel XV.
Tabel XV. Nilai p-value uji Levene dan ANOVA daya sebar Jenis data Formula Uji Levene
p-value value>0,05 sehingga menunjukkan data homogen. Hasil uji ANOVA p-value>0,05, menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan yang signifikan antara daya sebar dari formula 1, a, b, dan ab setelah perlakuan uji stabilitas freeze thaw selama 5 siklus pada sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot. Hasil ini menyatakan bahwa formula 1, a, b, dan ab menghasilkan respon daya sebar yang stabil selama 5 siklus freeze thaw. Daya sebar selama uji stabilitas freeze thaw ditunjukkan pada gambar 8.
Gambar 8. Kurva daya sebar selama uji stabilitas
J. Optimasi formula
Optimasi formula memiliki tujuan yakni untuk mendapatkan komposisi optimum dari faktor yang dioptimasi. Faktor yang dioptimasi adalah HPMC dan propilen glikol agar menghasilkan sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot yang memenuhi kriteria penerimaan sifat fisik yang sudah ditentukan. Untuk dapat mengetahui area optimum, maka setiap pengujian sifat fisik yakni viskositas dan daya sebar sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot didapatkan suatu grafik contour plot. Grafik contour plot setiap pengujian sifat fisik kemudian akan disatukan dalam grafik contour plot superimposed.
1. Contour plot viskositas
Dari perhitungan ANOVA pada respon sifat fisik viskositas didapatkan persamaan Y= -0,53335 + 0,23940 (X1) + 6,1411x10-4 (X2) + 2,0915x10-4 (X1)(X2). Pada persamaan tersebut Y merupakan respon viskositas, X1 = HPMC, X2 = propilen glikol, serta (X1)(X2) merupakan interaksi dari X1 dan X2. Persamaan tersebut menghasilkan contour plot seperti pada gambar 9. Semakin tinggi nilai viskositas maka akan berada pada warna oranye dan semakin rendah nilai viskositas akan berada pada warna biru.
2. Contour plot daya sebar
Gambar 10. Contour plot respon daya sebar pada sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
sebar, X1 = HPMC, X2 = propilen glikol, serta (X1)(X2) merupakan interaksi dari X1 dan X2. Persamaan tersebut menghasilkan contour plot seperti pada gambar 10. Semakin rendah nilai daya sebar akan berada pada warna biru dan semakin tinggi nilai daya sebar akan berada pada warna oranye.
3. Contour plot superimposed gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
Contour plot viskositas dan contour plot daya sebar akan menghasilkan contour plot superimposed. Contour plot superimposed akan menunjukkan area optimum dan sifat fisik yang optimum dari sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot.
Gambar 11. Contour plot superimposed sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
akan muncul solusi untuk mendapatkan area optimum. Area optimum tersebut menyatakan respon sifat fisik yang bisa dicapai oleh dua faktor yang dioptimasi agar mendapatkan sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot yang sesuai dengan kriteria penerimaan. Titik yang muncul sebagai solusi pada gambar 11 ini yang telah dipilih secara acak untuk kemudian dilakukan validasi. Proses acak dilakukan menggunakan Ms. Excel 2010.
Hal yang mendasari pengambilan 1 titik secara acak di atas adalah dengan melihat desirability dari titik-titik yang terdapat pada area optimum. Desirability berfungsi untuk mentransformasikan masing-masing respon kepada nilai yang diinginkan dan dinotasikan dengan di
(desirability) dimana 0 ≤ di ≤ 1. Untuk penelitian ini desirability yang
dihasilkan adalah 1 pada semua titik yang masuk di area optimum sehingga dapat dinyatakan bahwa semua titik merupakan titik yang optimum. Desirability untuk titik yang telah dipilih secara acak untuk divalidasi tampak pada gambar 12.
K. Validasi contour plot superimposed gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
Tujuan dilakukan validasi adalah untuk memastikan bahwa contour plot superimposed yang didapat valid. Validasi dilakukan dengan memilih 1 titik secara acak dari 100 titik solusi yang ditawarkan dari software Design Expert Trial versi 9.0.6 Pada titik yang sudah ditentukan tadi didapatkan komposisi HPMC sebesar 3,61248 g ≈ 3,61 g (dalam penimbangan) dan untuk propilen glikol 20,3599 g ≈ 20,36 g (dalam penimbangan) . Sedangkan respon sifat fisik yang dikehendaki dari titik tersebut untuk viskositas 0,35943 Pa.s dan untuk daya sebar 7,63 cm. Hasil pengujian validasi respon sifat fisik nantinya dibandingkan dengan respon sifat fisik teoritis yang sudah didapatkan. Validasi dilakukan dengan melakukan t-test unpaired yang memiliki maksud untuk membandingkan 2 kelompok yang independen dalam hal ini kelompok teroritis dan praktek (hasil perlakuan).
Tabel XVI. Hasil validasi rata-rata viskositas dan daya sebar contour plot superimposed
Perhitungan Viskositas (Pa.s) Daya sebar (cm)
Teoritis 0,35935 7,63
Hasil validasi 0,33615 7.03
p-value 0.05871 0.24
48 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. HPMC merupakan faktor yang dominan dalam menentukan respon sifat fisik dengan kontribusi sebesar 97,98% untuk viskositas dan 88,91% untuk daya sebar sedangkan propilen glikol dengan kontribusi sebesar 0,96% untuk viskositas dan 0,87% untuk daya sebar pada sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
2. Pada sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot didapat area optimum dari komposisi HPMC dan propilen glikol yang menghasilkan respon fisik yang baik sebesar 3,61248 g untuk HPMC dan 20,3599 g untuk propilen glikol serta telah divalidasi dengan nilai p-value > 0,05. Sediaan gel hand sanitizer minyak atisiri jeruk bergamot stabil selama uji stabilitas freeze thaw 5 siklus.
B. Saran
1. Perlu dilakukan uji efektivitas antibakteri terhadap gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot.
2. Perlu dilakukan validasi pada area optimum lebih dari satu titik agar data yang dihasilkan representatif.
DAFTAR PUSTAKA
Allen, L.V., 2002, The Art, Science, and Technology of Pharmaceutical Compounding, 2nd Ed., American Pharmaceutical Association, Washington, D.C., pp. 301-324.
Allen, L.V., Nicholas, G. P., Ansel, H.C., 2011, Ansel’s Phamaceutical Dosage Forms and Drug Delivery System, diterjemahkan oleh Lucia Hendriati, Kuncoro Foe, EGC, Jakarta, hal. 298.
Arikumalasari, J., Dewantara, I G.N.A., Wijayanti, N.P.A.D., 2013, Optimasi HPMC Sebagai Gelling Agent Dalam Formula Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis (Garcinia mangostana L.), Jurnal Farmasi Udayana, hal. 145-152.
Armstrong, N.A., James, K.C., 1996, Pharmaceutical Experimental Design and Interpretation : Faktorial Design of Experiment, Taylor and Francis, USA, p. 143.
Barel, A. O., Marc, P., Howard I. M., 2001, Handbook of Cosmetic Science and Technology, 1st Edition, Marcel Dekker, Inc., New York, pp. 453-455. Benjamin, D.T., 2010, Introduction to Hand Sanitizers,
http://www.antimicrobialtestlaboratories.com/information_about_hand_sani tizers.htm, diakses 9 Januari 2016.
Bolton, S., Charles B., 2010, Pharmaceutical Statistic, Practical and Clinical Aplications, 5th Edition, Informa Healthcare USA, Inc., New York, pp. 222, 225, 235.
Burdock, G.A., 2007, Safety Assessment of Hydroxypropyl Methylcellulose as a Food Ingredient, Food and Chemical Toxicology, Vol. 45, p. 2342.
Direktorat Jenderal Bina Kefarmasian dan Alat Kesehatan, 2014, Farmakope Indonesia Edisi V, Kementerian Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta, hal 37.
Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1995, Farmakope Indonesia, Jilid IV, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta, hal. 7.
Fisher, K., Phillips, C.A., 2006, The Effect Of Lemon, Orange And Bergamot Essential Oils And Their Components On The Survival Of Campylobacter Jejuni, Escherichia Coli O157, Listeria Monocytogenes, Bacillus Cereus And Staphylococcus Aureus In Vitro And In Food Systems, Journal of Applied Microbiology, 101, p. 1232-1233.
Garg, A., Aggarwal, D., Garg, S., dan Singla, A.K., 2002, Spreading of Semisolid Formulations, Pharmaceutical Technology, pp. 84-102, www.pharmatech.com, diakses tanggal 08 Januari 2016.
Hendradi, E., Chasanah, U., Indriani, T., Fionnayuristy, F., 2013, Pengaruh Gliserin dan Propilenglikol terhadap Karakteristik Fisik, Kimia, dan SPF Sediaan Krim Tipe O/W Ekstrak Biji Kakao (Theobroma cacao L.), PharmaScientia, Vol. 2, No. 1, hal. 37.
Herh, Tkachul, Wu, Bernzen, dan Rudolph, 1998, The Rheology of Pharmaceutical and Cosmetics Semisolid, http://atsrheosystems.com/ PDF%20files/ Pharmacy%20Paper.pdf, diakses tanggal 08 Januari 2016. Kementrian Kesehatan RI, 2011, Situasi Diare di Indonesia, Buletin Jendela Data
dan Informasi Kesehatan, Volume 2, hal. 1-2.
Kurniawan, D.W., Wijayanto, B. A., Sobri, I., 2012, Formulation and effectiveness of antiseptic hand gel preparations essential oils galanga (Alpinia galanga), Asian Journal of Pharmaceutical and Biological Research, Vol. 2, pp. 245-248.
Lee, M.H., Baek, M.H., Cha, D.S., Park, H.J., Lim, S.T., 2002, Freeze-thaw Stabilization of Sweet Potato Starch Gel by Polysaccaride Gums, Food Hydrocolloids, Vol. 16, p. 346.
Mahalingam, R., Li, X., dan Jasti, B.R., 2008, Semisolid Dosages: Ointments, Creams, and Gels, in Gad, S.C., Pharmaceutical Manufacturing Handbook: Production and Processes, Wiley-Interscience, New Jersey, p. 279.
Martin, A., Swarbrick, J., and Cammarata, A., 1983, Physical Pharmacy, 3rd ed, Lea & Febriger, Philadelphia, pp. 522-523, 1176-1182.
Maylia E. C., Novita, 2014, Daun Kemangi (Ocinum Cannum) Sebagai Alternatif Pembuatan Handsanitizier, Jurnal Kesehatan Masyarakat, hal. 136-138. Navarra, M., Carmen, M., Marisa, D., Gioacchino, C., 2015, Citrus Bergamia
Niyogi, P., Raju, N. J., Reddy, P. G., Rao, B.G., 2012, Formulation and Evaluation of Antiinflammatory Activity of Solanum Pubescens Wild Extracts Gel on Albino Wistar Rats, International Journal of Pharmacy, 2(3), pp. 484-490.
Perdanakusuma, D., 2007, Anatomi Fisiologi Kulit dan Penyembuhan Luka, From Caring to Curing, Pause Before You Use Gauze, Plastic Surgery Departement Airlangga University School of Medicine, Surabaya, hal 1-4. Rapisarda, A., Germanò, M. P., 2013, Citrus Bergamia Risso And Poiteau
Botanical Classification, Morphology And Anatomy, In Giovanni Dugo, Ivana Bonaccorsi, Citrus Bergamia: Bergamot and Its Derivatives, CRC Press, London, pp. 9–11.
Retnosari, Isadiartuti, D., 2006, Studi Efektivitas Sediaan Gel Antiseptik Tangan Ekstrak Daun Sirih (Piper betle Linn.), Majalah Farmasi Indonesia, hal. 163-169.
Retnowati, A.D., Murrukmihadi, M., Suprapto, 2013, Optimasi Formula Gel Minyak Atsiri Buah Adas (Foeniculum vulgare) Dengan Kombinasi Propilen Glikol – Carbopol Terhadap Sifat Fisik dan Aktivitas Repelan Pada Nyamuk Anopheles aconitus Betina, Skripsi, Universitas Muhammadiyah Surakarta, hal. 10.
Robinson, T., 1991, The Organic Constituents of Higher Plants, 6th Edition, diterjemahkan oleh Kosasih Padmawinata, Penerbit ITB, Bandung, hal. 132-133.
Rowe, R., Sheskey, P., Quinn, M., 2009, Handbook of Pharmaceutical Excipients, 6th Edition, Pharmaceutical Press and American Pharmacists Association, British, pp. 326-328, 592-594, 596-598.
Septiani, S., Wathoni, N., Mita, S. R., 2011, Formulasi Sediaan Masker Gel Antioksidan dari Ekstrak Etanol Biji Melinjo (Gnetumgnemon linn.)., Jurnal Unpad, 1(1), hal. 4-24
Shu, M., 2013, Formulasi Sediaan Gel Hand Sanitizer Dengan Bahan Aktif Triklosan 0,5 % dan 1 %, Jurnal Ilmiah Mahasiswa Universitas Surabaya, Volume 2 No 1, hal. 1-3.
Tjiang, B.J., 1978, Kriteria dan Penetapan Stabilitas Obat, Proceeding Kongres Ilmiah Farmasi III, Yogyakarta, 47-50.
Voigt, R., 1995, Lehrbruch der Pharmazeutischen Tecnologie, diterjemahkan oleh Soewandhi, S.N. dan Widianto, M.B., Gadjah Mada University Press, Yogyakarta, hal. 340-341.
Zats, J.L., Kushla, G.P., 1996, Gels, in Lieberman, H.A., Lachman, L., and Schwats, J.B., Pharmaceutical Dosage Forms: Dispers System, Vol. 2, 2nd Edition, Marcel Dekker Inc., New York, pp. 399-405, 421,408-409, 415. Zetiara, A., 2014, Aplikasi Gel Aloevera Dan Gliserin Sebagai Pelembab Pada
Lampiran 4. Perhitungan respon sifat fisik menggunakan software Design Expert.
