INTISARI
Kencur (Kaempferia galanga L.) mengandung senyawa etil p -metoksisinamat yang berpotensi sebagai sunscreen agent untuk diformulasikan dalam sediaan emulgel sunscreen. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui signifikansi pengaruh dari Carbopol® 940 sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan pada level yang diteliti terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel, serta mengetahui area optimum yang dapat menghasilkan sediaan emulgel sunscreen dengan ekstrak kencur yang memiliki sifat fisik dan stabilitas yang baik.
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor (Carbopol® 940 dan propilen glikol) dan dua level (level rendah dan level tinggi). Respon dalam penelitian ini adalah sifat fisik meliputi viskositas dan daya sebar, sedangkan stabilitas fisik meliputi pergeseran viskositas. Data dianalisis secara statistik menggunakan software R versi 3.1.1 dengan taraf kepercayaan 95% untuk mengetahui signifikansi dari setiap faktor dan interaksinya dalam memberikan efek.
Hasil penelitian menunjukkan terbentuk emulgel bertipe M/A, berwarna kuning jernih dan homogen dengan pH 5. Komposisi Carbopol® 940 dan interaksi kedua faktor memberikan efek yang signifikan terhadap viskositas dan daya sebar. Nilai efek yang paling besar ditunjukkan oleh Carbopol® 940. Propilen glikol, Carbopol® 940 dan interaksi kedua faktor tidak memberikan efek yang signifikan terhadap pergeseran viskositas emulgel ekstrak kencur. Area optimum ditemukan dalam penelitian ini, namun tidak valid.
ABSTRACT
Kencur (Kaempferia galanga L.) has contained ethyl p-methoxycinnamate compounds that potentially as a sunscreen agent and which can formulated in sunscreen emulgel. The purpose of this research were to know the significance of the effect of Carbopol® 940 as a gelling agent and propylene glycol as a humectant at levels studied towards the physical properties and physical stability emulgel, and to determine the optimum area of a kencur extract sunscreen emulgel that has good physical properties and stable.
This study was an experimental study that used a factorial design with two factors (Carbopol® 940 and propylene glycol) and two levels (low and high level). The responses in this research were the physical properties include viscosity and spreadability, whereas physical stability were viscosity shift. Data were statistically analyzed using the R software version 3.1.1 with 95% confidence level know the significance from each factors and their interactions on the effect.
The dosage form show an O/W emulgel, had a clear yellow color, and homogenous mixture with pH 5. The results of this research are composition of Carbopol® 940 and the interaction of each factors had a significant effect to the viscosity and spreadability. The dominant effect were indicated by Carbopol® 940. Propylene glycol, Carbopol® 940 and their interaction did not give significant effect to the viscosity shift of kencur extract emulgel. The optimum area were found, but it’s not valid.
OPTIMASI CARBOPOL® 940 SEBAGAI GELLING AGENT DAN PROPILEN GLIKOL SEBAGAI HUMEKTAN DALAM SEDIAAN EMULGEL SUNSCREEN EKSTRAK KENCUR (Kaempferia galanga L.):
APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Pogram Studi Farmasi
Oleh:
Albertus Juannino Prabowo NIM : 118114112
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
In nomine Patris, et Filii, et Spiritus Sancti. Amen
“
Karena itu Aku berkata kepadamu: Janganlah kuatir akan
hidupmu, akan apa yang hendak kamu makan atau minum, dan
janganlah kuatir pula akan tubuhmu, akan apa yang hendak kamu
pakai. Bukankah hidup itu lebih penting dari pada makanan dan
tubuh itu lebih penting dari pada pakaian?”
-Matius 6:25
“
Ask and it will be given to you; search, and you will find;
knock and the door will be opened for you”
-Jesus
“A person who never made a mistake never tried anything new”
-Albert Einstein
In nomine Patris, et filii, et Spiritus Sancti. Amen
vii PRAKATA
Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih, karunia dan berkat yang telah diberikan kepada penulis, sehingga dapat menyelesaikan skripsi
yang berjudul “Optimasi Carbopol® 940 sebagai Gelling Agent dan Propilen
Glikol sebagai Humektan dalam Sediaan Emulgel Sunscreen Ekstrak Kencur (Kaempferia galanga L.): Aplikasi Desain Faktorial” dengan baik.
Penulis mengalami banyak kesulitan dan hambatan selama menyelesaikan skripsi ini. Namun, dengan banyaknya bantuan dari berbagai pihak, baik bantuan doa, semangat, dukungan, saran serta kritik akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis atas perhatian, bimbingan, arahan, semangat, dan dukungan yang diberikan selama penyusunan proposal, penelitian, dan penyusunan skripsi.
viii
5. Ibu Beti Pudyastuti, M.Sc., Apt., selaku dosen penguji yang telah meluangkan waktu untuk menguji, serta saran dan kritik yang diberikan.
6. Bapak Musrifin, Bapak Wagiran, dan laboran-laboran lain atas bantuan yang diberikan selama penelitian dan menempuh perkuliahan.
7. Sahabat-sahabat terbaikku sekaligus seperjuangan Vincentius Henry Susanto dan Andre Salim yang telah membantu satu sama lain, memberi semangat satu sama lain, dan segala dinamika selama menjalani penelitian.
8. Sahabat-sahabat terbaikku Annety Lensiana Putri, Gabriella Septiana, Alexander Budi Kuncoro, Betzylia Wahyuningsih, Levina Apriyani, Winda Sekarjati, Clara Dewi Anggraeni dan sahabat-sahabatku lainnya yang memberikan semangat dan doa, kalian sungguh luar biasa.
9. Semua teman-teman angkatan 2011, khususnya FSM C dan FST B terima kasih atas kebersamaan yang luar biasa selama 4 tahun perkuliahan.
10.Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Akhir kata, penulis menyadari masih adanya kekurangan dalam penyusunan skripsi ini mengingat keterbatasan kemampuan dan pengalaman yang dimiliki. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Akhir kata, semoga skripsi ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan, terutama dalam bidang kefarmasian.
ix DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vi
x
2. Tujuan khusus ... 6
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA ... 7
A. Kencur (Kaempferia galanga L.) ... 7
1. Keterangan botani ... 7
2. Kandungan kimia dan kegunaannya ... 8
B. Maserasi dan Ekstrak ... 9
C. Sinar Ultraviolet (UV) dan Sunscreen ... 10
D. Spektrofotometri UV-VIS ... 14
E. Emulgel ... 14
5. Pengawet (metil paraben dan propil paraben) ... 18
6. Trietanolamin ... 19
7. Aquadest ... 19
G. Uji Iritasi dengan Hen’s Egg Test on the Chorioallantoic Membrane (HET-CAM) ... 20
H. Metode Desain Faktorial ... 21
I. Landasan Teori ... 23
J. Hipotesis ... 24
xi
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 25
B. Variabel Penelitian ... 25
1. Variabel bebas ... 25
2. Variabel tergantung ... 25
3. Variabel pengacau terkendali ... 26
4. Variabel pengacau tak terkendali ... 26
C. Definisi Operasional ... 26
D. Alat dan Bahan Penelitian ... 28
E. Tata Cara Penelitian ... 29
1. Pengumpulan, penyiapan dan penyerbukan simplisia rimpang kencur ... 29
2. Determinasi tanaman ... 29
3. Pembuatan ekstrak rimpang kencur ... 29
4. Uji kualitatif EPMS ... 30
5. Penentuan nilai SPF ekstrak kencur ... 30
6. Formula emulgel ... 31
a. Formula ... 31
b. Pembuatan emulgel ... 32
7. Uji sifat fisik dan stabilitas emulgel sunscreen ekstrak kencur ... 33
a. Uji organoleptis ... 33
b. Uji pH ... 33
c. Uji tipe emulgel dengan metode pengenceran ... 33
d. Uji viskositas ... 33
xii
8. Uji iritasi dengan HET-CAM ... 34
F. Analisis Data ... 35
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 37
A. Determinasi Tanaman Kencur ... 37
B. Pembuatan Ekstrak Kencur ... 37
C. Penentuan Nilai SPF Ekstrak Kencur ... 39
... 40
E. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Emulgel ... 46
1. Uji organoleptis ... 46
2. Uji pH ... 46
3. Uji tipe emulgel dengan metode pengenceran ... 47
4. Uji viskositas ... 49
5. Uji daya sebar ... 52
F. Efek Penambahan Carbopol® 940 dan Propilen glikol, serta Interaksinya dalam Menentukan Sifat Fisik Emulgel Sunscreen Ekstrak Kencur ... 53
1. Uji normalitas data ... 54
2. Uji kesamaan varians ... 55
3. Respon viskositas ... 55
4. Respon daya sebar ... 56
G. Optimasi Area Komposisi Optimum ... 58
H. Validasi Area Komposisi Optimum ... 60
xiii
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 64
A. Kesimpulan ... 64
B. Saran ... 64
DAFTAR PUSTAKA ... 65
LAMPIRAN ... 69
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel I. Keefektifan sediaan sunscreen berdasarkan nilai SPF ... 13
Tabel II. Kategori iritasi berdasarkan skor iritasi pada HET-CAM ... 21
Tabel III. Rancangan percoban desain faktorial dengan dua faktor dan dua level ... 22
Tabel IV. Formula standar ... 31
Tabel V. Formula emulgel yang telah dimodifikasi ... 32
Tabel VI. Hasil pengujian organoleptis tiap formula ... 46
Tabel VII. Hasil pengujian pH tiap formula ... 47
Tabel VIII. Viskositas ( ̅ ± SD) emulgel sunscreen ekstrak kencur setelah 48 jam... 49
Tabel IX. Pergeseran viskositas ( ̅ ± SD) emulgel sunscreen ekstrak kencur ... 51
Tabel X. Uji Shapiro-Wilk (normalitas data) pergeseran viskositas ... 51
Tabel XI. Uji kesamaan varians pergeseran viskositas tiap formula ... 52
Tabel XII. Uji t-berpasangan pergeseran viskositas tiap formula ... 52
Tabel.XIII Daya sebar ( ̅ ± SD) emulgel sunscreen ekstrak kencur setelah 48 jam... 53
Tabel XIV. Uji Shapiro-Wilk (normalitas data) viskositas dan daya sebar tiap formula ... 54
Tabel XV. Uji kesamaan varians viskositas dan daya sebar tiap formula ... 55
Tabel XVI. Nilai efek Carbopol® 940 dan propilen glikol serta interaksi kedua faktor dalam menentukan respon viskositas ... 55
Tabel XVII. Nilai efek Carbopol® 940 dan propilen glikol serta interaksi kedua faktor dalam menentukan respon daya sebar ... 57
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur kimia etil p-metoksisinamat ... 8
Gambar 2. Struktur kimia carbomer ... 15
Gambar 3. Struktur kimia polysorbate 80 (Tween 80) ... 16
Gambar 4. Struktur kimia sorbitan monooleat (Span 80) ... 16
Gambar 5. Struktur kimia propilen glikol ... 17
Gambar 6. Struktur kimia metil paraben ... 18
Gambar 7. Struktur kimia propil paraben ... 18
Gambar 8. Struktur kimia trietanolamin (TEA) ... 19
Gambar 9. Struktur molekul polimer carbomer pada sistem coil ... 41
Gambar 10. Struktur molekul polimer carbomer pada sistem uncoil setelah dinetralisasi... 41
Gambar 11. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi Carbopol® 940 terhadap viskositas emulgel ... 42
Gambar 12. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi Carbopol® 940 terhadap daya sebar emulgel ... 42
Gambar 13. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi propilen glikol terhadap viskositas emulgel ... 43
Gambar 14. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi propilen glikol terhadap daya sebar emulgel ... 44
Gambar 15. Uji tipe emulsi ... 48
Gambar 16. Uji tipe emulgel ... 48
Gambar 17. Grafik pergeseran viskositas emulgel sunscreen ekstrak kencur .. 50
Gambar 18. Contour plot respon viskositas sediaaan emulgel sunscreen ... 58
Gambar 19. Contour plot respon daya sebar sediaaan emulgel sunscreen ... 59
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Surat uji kualitatif etil p-metoksisinamat ... 69
Lampiran 2. Penentuan nilai SPF ... 72
Lampiran 3. Orientasi level kedua faktor penelitian ... 74
Lampiran 4. Data viskositas, daya sebar, dan pergeseran viskositas ... 76
Lampiran 5. Perhitungan data sifat fisik emulgel menggunakan software R .... 78
Lampiran 6. Perhitungan data stabilitas fisik emulgel menggunakan software R... 82
Lampiran 7. Perhitungan efek ... 90
Lampiran 8. Hasil uji iritasi emulgel dengan HET-CAM ... 90
xvii INTISARI
Kencur (Kaempferia galanga L.) mengandung senyawa etil p -metoksisinamat yang berpotensi sebagai sunscreen agent untuk diformulasikan dalam sediaan emulgel sunscreen. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui signifikansi pengaruh dari Carbopol® 940 sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan pada level yang diteliti terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel, serta mengetahui area optimum yang dapat menghasilkan sediaan emulgel sunscreen dengan ekstrak kencur yang memiliki sifat fisik dan stabilitas yang baik.
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor (Carbopol® 940 dan propilen glikol) dan dua level (level rendah dan level tinggi). Respon dalam penelitian ini adalah sifat fisik meliputi viskositas dan daya sebar, sedangkan stabilitas fisik meliputi pergeseran viskositas. Data dianalisis secara statistik menggunakan software R versi 3.1.1 dengan taraf kepercayaan 95% untuk mengetahui signifikansi dari setiap faktor dan interaksinya dalam memberikan efek.
Hasil penelitian menunjukkan terbentuk emulgel bertipe M/A, berwarna kuning jernih dan homogen dengan pH 5. Komposisi Carbopol® 940 dan interaksi kedua faktor memberikan efek yang signifikan terhadap viskositas dan daya sebar. Nilai efek yang paling besar ditunjukkan oleh Carbopol® 940. Propilen glikol, Carbopol® 940 dan interaksi kedua faktor tidak memberikan efek yang signifikan terhadap pergeseran viskositas emulgel ekstrak kencur. Area optimum ditemukan dalam penelitian ini, namun tidak valid.
xviii
ABSTRACT
Kencur (Kaempferia galanga L.) has contained ethyl p-methoxycinnamate compounds that potentially as a sunscreen agent and which can formulated in sunscreen emulgel. The purpose of this research were to know the significance of the effect of Carbopol® 940 as a gelling agent and propylene glycol as a humectant at levels studied towards the physical properties and physical stability emulgel, and to determine the optimum area of a kencur extract sunscreen emulgel that has good physical properties and stable.
This study was an experimental study that used a factorial design with two factors (Carbopol® 940 and propylene glycol) and two levels (low and high level). The responses in this research were the physical properties include viscosity and spreadability, whereas physical stability were viscosity shift. Data were statistically analyzed using the R software version 3.1.1 with 95% confidence level know the significance from each factors and their interactions on the effect.
The dosage form show an O/W emulgel, had a clear yellow color, and homogenous mixture with pH 5. The results of this research are composition of Carbopol® 940 and the interaction of each factors had a significant effect to the viscosity and spreadability. The dominant effect were indicated by Carbopol® 940. Propylene glycol, Carbopol® 940 and their interaction did not give significant effect to the viscosity shift of kencur extract emulgel. The optimum area were found, but it’s not valid.
1 BAB I PENGANTAR
A. Latar Belakang
Matahari sebagai sumber cahaya alami memiliki peranan yang sangat penting bagi kehidupan manusia, namun selain mempunyai peranan yang penting sinar matahari juga dapat menimbulkan efek yang merugikan apabila paparan sinar tersebut berlebihan pada kulit (Mitsui, 1997). Sinar matahari yang membahayakan kulit adalah radiasi ultraviolet (UV) dimana sinar ini dibedakan menjadi tiga menurut panjang gelombang dan efek fisiologisnya, yaitu (1) UV-A (320-400 nm) yang memiliki efek penyinaran, menimbulkan pigmentasi sehingga menyebabkan kulit berwarna coklat kemerahan tanpa menimbulkan inflamasi sebelumnya; (2) UV-B (290-320 nm) yang memiliki efek penyinaran, mengakibatkan sunburn maupun reaksi iritasi, serta kanker kulit apabila terlalu lama terpapar; dan (3) UV-C (200-290 nm) yang tertahan pada lapisan ozon, efek penyinaran paling kuat karena memiliki energi radiasi paling tinggi diantara ketiganya (Taufikkurohmah, 2005; Windono, Jany, dan Soeratri, 1997).
Sunscreen merupakan suatu bentuk sediaan yang mengandung senyawa yang mampu menyerap dan atau memantulkan radiasi ultraviolet sehingga mengurangi energi radiasi yang terpenetrasi ke kulit akibat paparan langsung sinar UV-A maupun sinar UV-B (Shaath, 2005). Bahan aktif yang terkandung dalam
sunscreen memiliki kemampuan untuk menyerap dan atau memantulkan sinar UV, senyawa yang menjadi bahan dasar sunscreen salah satunya yaitu etil p -metoksisinamat (EPMS) yang memiliki kemiripan struktur dengan senyawa turunan sinamat yang umum digunakan sebagai agen sunscreen, yang spesifik berkerja pada rentang UV-B (Taufikkurohmah, 2005). Ciri senyawa sunscreen
yang menyerap secara kimia adalah mempunyai inti benzena yang tersubstitusi pada posisi ortho maupun para yang terkonjugasi dengan gugus karbonil (Shaath, 2005).
Formulasi topikal dapat digunakan untuk memanipulasi fungsi kulit,
gel karena dapat meningkatkan konsistensi bentuk sediaan (Kute dan Saudagar, 2013). Emulgel dalam penggunaan topikal memiliki beberapa sifat yang menguntungkan seperti tiksotropik, mudah dioleskan, mudah dihilangkan,
emollient, dapat bertahan lama, transparan, dan penampilan yang menyenangkan (Panwar, Upadhyay, Bairagi, Gujar, Darwhekar, dan Jain, 2011).
Sediaan emulgel secara umum terdiri dari gelling agent dan humektan.
Carbopol® 940 yang secara umum digunakan sebagai gelling agent dapat membentuk matriks untuk menjebak droplet-droplet minyak dari emulsi yang ada dalam sistem emulgel. Semakin meningkatnya jumlah Carbopol® 940, maka akan semakin meningkatkan viskositas dari sediaan. Propilen glikol yang secara umum digunakan sebagai humektan dapat mengikat kelembaban sehingga membantu mengurangi penguapan air dari formulasi suatu sediaan. Tingkat penggunaan propilen glikol yang optimum dapat meningkatkan ketahanan suatu sediaan emulgel (Panwar dkk., 2011).
1. Perumusan masalah
Berdasarkan latar belakang, permasalahan yang diangkat penulis dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Bagaimanakah pengaruh Carbopol® 940, propilen glikol, dan interaksi kedua faktor pada level yang diteliti terhadap sifat fisik (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas) sediaan emulgel
sunscreen ekstrak kencur?
b. Apakah dapat ditemukan area komposisi optimum dari Carbopol® 940 dan propilen glikol menggunakan superimposed contour plot?
2. Keaslian penelitian
Penelitian lain yang berkaitan dengan penggunaan bahan alam sebagai
sunscreen antara lain:
a. Sintesis p-Metoksisinamil p-Metoksisinamat dari Etil p-Metoksisinamat Hasil Isolasi Rimpang Kencur (Kaempferia galanga L) sebagai Kandidat
Tabir Surya (Taufikkurohmah, 2005).
b. Saputra (2009) melakukan optimasi formula gel antiacne ekstrak daun belimbing wuluh (Averrhoa bilimbi, L.) dengan Carbopol® 940 sebagai
c. Veasilia (2007) memformulasi sediaan sunscreen ekstrak rimpang kunir putih (Curcuma manga Val.) dengan Carbopol® 940 sebagai gelling agent
dan propilen glikol sebagai humectant.
Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang optimasi Carbopol® 940 sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan dalam sediaan emulgel sunscreen ekstrak kencur (Kaempferia galanga L.): aplikasi desain faktorial belum pernah dilakukan.
3. Manfaat penelitian a. Manfaat teoretis
Menambah khasanah ilmu pengetahuan khususnya dibidang farmasi, mengenai efikasi ekstrak rimpang kencur (Kaempferia galanga L.) yang mengandung EPMS untuk melindungi kulit dari bahaya paparan sinar ultraviolet (UV) dengan penggunaan secara topikal.
b. Manfaat praktis
B. Tujuan Penelitian 1. Tujuan umum
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat sediaan emulgel
sunscreen ekstrak kencur (Kaempferia galanga L.) dengan Carbopol® 940 sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan.
2. Tujuan khusus
a. Mengetahui pengaruh Carbopol® 940, propilen glikol, atau interaksi kedua faktor pada level yang diteliti terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel sunscreen ekstrak kencur.
7 BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Kencur (Kaempferia galanga L.) 1. Keterangan botani
Rimpang kencur (Kaempferia galanga L.) merupakan tanaman dari keluarga Zingiberaceae. Tanaman ini bukan asli Indonesia, tetapi diperkirakan berasal dari India. Meskipun demikian, kencur sudah menyebar luas, dibanyak negara terutama dibenua asia (Muhlisah, 1999).
Tanaman kencur memiliki beberapa nama daerah, ceuko atau tekur (Aceh), keciwer (Batak), cakue (Sumatera Barat), cikur (Sunda), sikor (Kalimantan), cakuru (Makasar), asauli (Ambon), ukup (Irian). Taksonomi tanaman kencur adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta Sub Divisi : Angiospermae Kelas : Monocotyledoneae Ordo : Zingiberales Famili : Zingiberaceae Genus : Kaempferia
Species : Kaempferia galanga L.
Kencur merupakan tanaman yang tumbuh merumpun. Sosok tanamannya tergolong kecil, kencur memiliki batang semu yang amat pendek dan juga tidak tumbuh meninggi, melainkan menutup permukaan tanah. Daun kencur berbentuk melebar dengan ujung mengecil, tumbuh melebar seakan menjalar ditanah, warna hijau gelap namun berkesan lebar, permukaan tebal dan mulus. Tulang daunnya jelas sekali. Daunnya cukup banyak, tumbuh dari batang dengan tangkai amat pendek dan berwarna putihan. Bunga kencur berwarna ungu keputih-putihan, kecil, berbau harum, muncul disela-sela daun, dan mudah gugur (Rukmana, 1994).
Rimpang kencur berwarna cokelat gelap dan berkesan mengkilap. Apabila dibelah, tampak daging rimpang berwarna putih cerah. Rimpang kencur tumbuh bergerombol dan bercabang-cabang (Rukmana, 1994).
2. Kandungan kimia dan kegunaannya
Kencur (Kaempferia galanga L.) mempunyai kandungan kimia salah satunya minyak atsiri, sebesar 2,4-2,9% yang terdiri dari etil p-metoksisinamat (31,77%), metil sinamat (23,23%), carvone (11,13%), eucalyptol (9,59%) dan penta dekana (6,41%), borneol (2,87%), kamfen (2,47%), benzene (1,33%), (Tewtrakul, Yuengyongsawad, Kummee, dan Atsawajaruwan, 2005).
Etil p-metoksisinamat (ethyl 3-(4-methoxyphenyl)prop-2-enoate) (gambar 1) merupakan salah satu senyawa hasil isolasi rimpang kencur yang merupakan bahan dasar senyawa agen sunscreen karena mempunyai inti benzena yang tersubstitusi pada posisi para yang terkonjugasi dengan gugus karbonil (Taufikkurohmah, 2005). EPMS merupakan senyawa golongan sinamat sebagai bahan dasar sunscreen yang mampu melindungi kulit dari UV-B, bahkan dapat menggantikan derivat PABA yang sudah sering digunakan sebagai agen
sunscreen (Paye, Barel, dan Maibach, 2001).
EPMS termasuk dalam golongan senyawa ester yang mengandung cincin benzena dan gugus metoksi yang bersifat nonpolar dan juga gugus karbonil yang mengikat etil yang bersifat sedikit polar sehingga dalam ekstraksinya dapat menggunakan pelarut-pelarut yang mempunyai variasi kepolaran yaitu etanol, etil asetat, methanol, air, dan heksan (Taufikkurohmah, 2005).
Rimpang kencur (Kaempferia galanga L.) biasanya digunakan oleh masyarakat sebagai obat antibakteri, hipertensi, asma, dan reumatik (Othman, Ibrahim, Mohd, Mustafa, dan Awang, 2002). Penggunaan yang lainnya dari kencur sebagai obat masuk angin, obat mulas, obat batuk, obat muntah-muntah, obat anak telinga meradang, dan obat sakit lambung (Ramli dan Yatizar, 1984).
B. Maserasi dan Ekstrak
simplisia dengan cairan penyari. Cairan penyari akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif, zat aktif akan larut dan karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam sel dengan diluar sel, maka larutan yang terpekat didesak keluar. Peristiwa tersebut akan terus berulang sehingga terjadi kesetimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel (Departemen Kesehatan RI, 2000).
Ekstrak adalah sediaan kental yang diperoleh dengan mengekstraksi senyawa zat aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan dan massa atau serbuk yang tersisa diperlakukan sedemikian hingga memenuhi baku yang telah ditetapkan (Departemen Kesehatan RI, 2000). Ekstrak dapat dibedakan menjadi: ekstrak cair, ekstrak kental, dan ekstrak kering. Ekstrak kental adalah ekstrak cair dimana sebagian besar pelarut diuapkan sehingga kandungan pelarut tinggal 10 % (Sumaryono, 2004).
Kualifikasi ekstrak yang bagus dilihat dari parameter non spesifik, yaitu susut pengeringan, bobot jenis, kadar air dan kadar abu. Parameter spesifik yang terdiri dari identitas, organoleptis, kadar sari, dan pola kromatogram juga digunakan untuk melihat kualifikasi ekstrak yang bagus dilihat dari nilai maksimal atau rentang yang diperbolehkan (Departemen Kesehatan RI, 2000).
C. Sinar Ultraviolet (UV) dan Sunscreen
(200-290 nm). Sinar UV-A memiliki panjang gelombang yang paling panjang diantara sinar UV lainnya sehingga sinar ini seluruhnya dapat melewati lapisan ozon dan mencapai permukaan bumi, dan dengan efektivitas tertinggi 340 dapat menimbulkan tanning atau pigmentasi yang menyebabkan kulit berwarna coklat kemerahan. Sinar UV-B memiliki panjang gelombang yang lebih panjang dan dengan aktivitas tertinggi sekitar 297,6 dapat mengakibatkan sunburn maupun reaksi iritasi, serta kanker kulit apabila terlalu lama terpapar. Sinar UV-C umumnya tidak mencapai permukaan bumi karena memiliki panjang gelombang yang paling pendek sehingga terserap lapisan ozon, namun apabila mencapai permukaan bumi dapat menyebabkan kerusakan jaringan (Taufikkurohmah, 2005; Windono, Jany, dan Soeratri, 1997).
Sunscreen merupakan suatu bentuk sediaan yang mengandung senyawa yang mampu menyerap dan atau memantulkan radiasi ultraviolet sehingga mengurangi energi radiasi yang terpenetrasi ke kulit akibat paparan langsung sinar UV-A maupun sinar UV-B (Shaath, 2005). Syarat-syarat untuk penggunaan
sunscreen antara lain:
1. Efektif dalam menyerap sinar eritmogenik pada rentang panjang gelombang UV-B (290-320 nm) tanpa menimbulkan gangguan yang akan mengurangi efisiensinya atau yang akan menimbulkan toksik atau iritasi.
(Tranggono dan Latifah, 2007) Sebagai kosmetik, sunscreen sering digunakan dalam penggunaan harian pada daerah permukaan tubuh yang luas. Tujuan penggunaan sunscreen adalah untuk mencegah atau meminimalkan efek bahaya dari radiasi matahari (Harry, 2000). Berdasarkan penggunaannya, sunscreen dapat diklasifikasikan menjadi : 1. Sunburn preventive agents, yaitu sunscreen yang mengabsorbsi 95% atau
lebih radiasi UV dengan panjang gelombang 290-320 nm (UV-B).
2. Suntanning agents, yaitu sunscreen yang mengabsorbsi sedikit 85% dari radiasi UV dengan rentang panjang gelombang dari 290-320 nm (UV-B) tetapi meneruskan sinar UV pada panjang gelombang yang lebih besar dari 320 nm (UV-A) dan menghasilkan tanning ringan yang bersifat sementara. Bahan-bahan ini akan menghasilkan eritema tanpa adanya sakit.
3. Opaque sunblock agents bertujuan untuk memberikan perlindungan maksimum dalam bentuk penghalang secara fisik. Senyawa yang sering digunakan adalah titanium dioksida yang memantulkan dan memencarkan semua radiasi pada rentang UV-Vis (290-777 nm), sehingga dapat mencegah atau meminimalkan kulit terbakar dan pencoklatan kulit.
Tingkat perlindungan (efektivitas) produk sunscreen terhadap sinar UV dilihat dari nilai SPF (Sun Protecting Factors). Definisi nilai SPF adalah:
Nilai SPF =
... (1)
penggunaan produk sunscreen. Semakin besar nilai SPF, maka semakin besar perlindungan yang diberikan oleh produk sunscreen tersebut (Harry, 2000).
SPF dapat ditentukan dengan cara in vitro (dengan spektrofotometer) dan dengan cara in vivo. Metode pengukuran nilai SPF secara in vitro secara umum terbagi dalam dua metode. Metode pertama adalah dengan menggunakan serapan atau transmisi radiasi UV melalui lapisan produk tabir surya pada plat kuarsa atau biomembran. Metode kedua yaitu dengan menentukan karakteristik serapan
sunscreen menggunakan analisis spektrofotometri larutan hasil pengenceran
sunscreen yang diuji.
Tabel I. Keefektifan sediaan sunscreen berdasarkan nilai SPF
SPF Kategori Proteksi Tabir Surya
2-4 Proteksi minimal Sinar UV merupakan radiasi polikromatis sehingga SPF dapat ditentukan dengan persamaan (Petro, 1981) sebagai berikut :
Log SPF = ⅀
... (2)
Keterangan:
λn = panjang gelombang besar (diatas 290 nm dengan absorbansi 0,05) λ1 = panjang gelombang terkecil (290 nm)
D. Spektrofotometri UV-Vis
Spektrofotometri UV-Vis adalah teknik analisis fisika-kimia yang mengamati tentang interaksi atom atau molekul yang memakai sumber radiasi elektromagnetik (REM) UV dekat (200-400 nm) dan sinar tampak (400-750 nm) dengan memakai instrumen spektrofotometer. Radiasi ultraviolet jauh (100-200 nm) tidak dipakai sebab pada daerah radiasi tersebut diabsorbsi oleh udara (Fessenden dan Fessenden, 1986; Mulja dan Suharman, 1995).
Syarat suatu senyawa dapat dianalisis dengan spektrofotometer UV-Vis jika mempunyai kromofor pada strukturnya. Kromofor merupakan semua gugus atau atom dalam senyawa organik yang mampu menyerap sinar ultraviolet dan sinar tampak. Molekul organik dikenal pula istilah auksokrom yang merupakan gugus fungsional yang mempunyai elektron bebas, seperti: OH, -O, -NH2, dan –
OCH3. Terikatnya gugus auksokrom pada gugus kromofor akan mengakibatkan
pergeseran pita absorbsi menuju ke panjang gelombang yang lebih besar (Gandjar dan Rohman, 2007).
E. Emulgel
menghasilkan tipe emulsi oil in water (o/w). Emulsi akan dicampurkan dengan basis gel, sehingga memberikan stabilitas dan pelepasan obat yang lebih baik. Sediaan emulgel untuk pengunaan secara topikal memiliki karakteristik yang menguntungkan seperti tiksotropik, mudah dioleskan, mudah dihilangkan,
emollient, dapat bertahan lama, transparan dan penampilan yang menyenangkan (Panwar dkk., 2011).
F. Monografi Bahan 1. Carbopol® 940
Gambar 2. Struktur kimia carbomer (Rowe, Shaskey, dan Quinn, 2009)
Gelling agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah carbomer yang memiliki panjang rantai 940 dengan merk dagang Carbopol® 940 (gambar 2).
Gelling agent merupakan suatu zat hidrokoloid organik ataupun hidrofilik yang digunakan sebagai bahan pembentuk gel (Collet dan Aulton, 1990).
Carbopol® 940 atau carbomer merupakan polimer asam akrilik sintesis dengan bobot molekul yang tinggi, membentuk crosslinked dengan sukrosa alil atau eter alil dari pentaeritritol. Carbopol® 940 digunakan sebagai gelling agent
pada formulasi gel topikal hidroalkoholik Carbopol® 940 dapat menghasilkan warna yang jernih (Allen, 2002).
2. Emulsifying agent (Tween 80 dan Span 80)
Emulsifying agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah surfaktan. Surfaktan merupakan suatu molekul rantai hidrokarbon polar dan non polar pada tiap ujung rantai molekulnya. Surfaktan memiliki kemampuan menarik fase air dan minyak sekaligus, sehingga dapat menurunkan tegangan antar muka fase air dan fase minyak (Lieberman, Rieger, dan Banker, 1996).
Gambar 3. Struktur kimia polysorbate 80 (Tween 80) (Rowe dkk., 2009)
Tween 80 atau polysorbate 80 (gambar 3) merupakan surfaktan hidrofilik non-ionik yang mengandung 20 unit oksietilena dan digunakan sebagai
emulsifying agent pada emulsi tipe oil in water (o/w) dengan rentang konsentrasi 1-10 %. Tween 80 berupa cairan kental berwarna kuning dan agak pahit (Rowe dkk., 2009).
Span 80 atau sorbitan monooleate (gambar 4) banyak digunakan dalam sediaan kosmetik, produk makanan, dan sediaan farmasetis sebagai surfaktan nonanionik lipofilik. Span 80 biasanya digunakan bersama dengan Tween 80 dengan berbagai proporsi untuk menghasilkan emulsi minyak dalam air. Span 80 digunakan sebagai emulsifying agent pada emulsi tipe oil in water (o/w) dengan rentang konsentrasi 1-10 %. Nilai HLB Span 80 adalah 4,3 (Rowe dkk., 2009).
3. Propilen glikol
Gambar 5. Struktur kimia propilen glikol ( Rowe dkk., 2009)
4. Parafin cair
Parafin dalam sediaan topikal digunakan untuk meningkatkan titik leleh atau meningkatkan pengerasan (bahan pengeras). Konsentrasi yang digunakan dalam sediaan topikal adalah 1-32%. Parafin cair berbentuk cairan kental dan tidak berwarna (Rowe dkk., 2009).
5. Pengawet (metil paraben dan propil paraben)
Gambar 6. Struktur kimia metil paraben (Rowe dkk., 2009)
Metil paraben (gambar 6) menunjukkan aktivitas antimikroba pada pH antara 4-8. Konsentrasi yang digunakan pada sediaan topikal berkisar antara 0,02-0,3%. Metil paraben berupa hablur kecil, tidak berwarna, putih, tidak berbau atau berbau khas lemah (Rowe dkk., 2009) .
Gambar 7. Struktur kimia propil paraben (Rowe dkk., 2009)
berbau (Rowe dkk., 2009). Kombinasi pengawet metil paraben dan propil paraben digunakan untuk meningkatkan aktivitas pengawet dan spektrum yang luas.
6. Trietanolamin (TEA)
Gambar 8. Struktur kimia trietanolamin (Rowe dkk., 2009)
Trietanolamin (gambar 8) biasa digunakan sebagai alkalizing agent dan
emulsifying agent (Rowe dkk., 2009). Polimer Carbopol® memiliki struktur uncoil
saat berbentuk serbuk, dan akan membentuk struktur coil apabila didispersikan dalam air. Cara yang paling umum untuk mencapai kekentalan maksimum dari Carbopol® adalah dengan mengkonversi asam polimer Carbopol® menjadi bentuk garam, caranya menetralkan polimer Carbopol® dengan basa seperti natrium hidroksida (NaOH) atau trietanolamin (TEA) (Noveon, 2002). TEA digunakan sebagai pembentuk emulsi ketika dicampur dengan asam lemak, seperti asam stearat atau asam oleat. TEA akan membentuk sabun anionik dengan pH sekitar 8, sehingga membentuk emulsi minyak dalam air yang stabil (Rowe dkk., 2009).
7. Aquadest
CAM)
Hen’s gg Test on the Chorioallantoic Membrane (HET-CAM)
merupakan uji alternatif untuk menguji efek iritasi yang mungkin dapat ditimbulkan dari suatu sediaan kosmetik. Metode ini menggunakan telur ayam, dimana prosedur ini terdiri dari lima tahapan; pada tahap pertama yaitu persiapan telur, telur yang dibuahi (hari 0) diterima dan dianalisis untuk melihat adanya kerusakan, setelah tidak adanya kerusakan kemudian dibersihkan dengan alkohol 70% dan ditempatkan dalam inkubator pada suhu dan kelembaban terkontrol (37±1oC) (Cazedey, Carvalho, Fiorentino, Gremiao, dan Salgado, 2009). Metode HET-CAM menggunakan Membrane Chorioallantoic (CAM), merupakan membran pernapasan vaskuler yang mengelilingi embrio burung yang sedang berkembang. Pembuluh darah yang ada pada CAM adalah cabang dari arteri dan vena dari allantois embrio yang berisi eritrosit dan leukosit yang terlibat dalam respon inflamasi jika terkena rangsangan ekternal. Efek iritassi yang terjadi pada uji HET-CAM diamati selama 1-5 menit pada bagian CAM setelah pemberian senyawa uji. Efek iritasi yang diamati yaitu waktu terjadinya hemoragi (pendarahan pada pembuluh darah), lisis (pecahnya pembuluh darah) dan koagulasi (denaturasi protein vaskuler) (Cazedey dkk., 2009). Efek vaskular diklasifikasikan menurut kriteria pada tabel II.
(HET-Tabel II. Kategori iritasi berdasarkan skor iritasi pada HET-CAM
Skor HET-CAM Kategori Iritasi 0 - 0,9 Tidak mengiritasi 1 - 4,9 Iritasi lemah 5-8,9 atau 5-9,9 Iritasi sedang 9-21 atau 10-21 Iritasi kuat
(Cazedey dkk., 2009)
Skor iritasi dihitung dengan menggunakan persamaan:
Skor iritasi = 1- a t e rag
(Deshmukh, Kumar, Reddy, Rao, dan Kumar, 2012)
H. Metode Desain Faktorial
Desain faktorial merupakan desain yang digunakan untuk mengevaluasi efek dari faktor yang dipelajari secara simultan dan efek yang relatif penting dinilai. Penelitian desain faktorial dimulai dengan menentukan faktor dan level yang akan diteliti, serta respon yang akan diukur. Respon yang diukur harus dapat diekspresikan secara numerik. Deskripsi sifat (seperti besar, lebih besar, terbesar) dan nomor urut (seperti menunjukkan respon terbesar adalah 1, selanjutnya 2, dan seterusnya) tidak dapat digunakan (Armstrong dan James, 1996).
Desain faktorial dua faktor dan dua level berarti ada dua faktor (misal sifat alir dan viskositas) yang masing-masing faktor diuji pada level yang berbeda, yaitu level rendah dan level tinggi (Bolton dan Bon, 2010).
Y = b0 + b1(XA) + b2(XB)+ b12(XA)(XB) ... (4)
Keterangan:
Y = respon hasil yang diamati XA, XB = level faktor A, level faktor B
b1, b2, b12 = koofisien, dapat dihitung dari hasil percobaan
b0 = rata-rata dari semua percobaan
Desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat percobaan (2n = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah faktor). Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level seperti tabel III.
Tabel III. Rancangan percoban desain faktorial dengan dua faktor dan dua level
Formula Faktor A Faktor B Interaksi
1 - - +
Formula 1 = faktor A pada level rendah dan faktor B pada level rendah Formula a = faktor A pada level tinggi dan faktor B pada level rendah Formula b = faktor A pada level rendah dan faktor B pada level tinggi Formula ab = faktor A pada level tinggi dan faktor B pada level tinggi
Persamaan (4) dan hasil data yang diperoleh dapat dibuat contour plot
I. Landasan Teori
Paparan sinar UV-A dan UV-B yang terlalu tinggi dapat memungkinkan terjadinya hiperpigmentasi kulit yang dapat menyebabkan kulit kusam, bersisik, eritema (kemerahan) pada kulit, dan kanker kulit (Taufikkurohmah, 2005; Windono, Jany, dan Soeratri, 1997). Perlindungan kulit dari paparan sinar matahari yang berlebihan diperlukan untuk mencegah efek yang tidak diinginkan tersebut.
Sunscreen merupakan suatu bentuk sediaan yang mengandung senyawa yang mampu menyerap dan atau memantulkan radiasi ultraviolet sehingga mengurangi energi radiasi yang terpenetrasi ke kulit akibat paparan langsung sinar UV-A maupun sinar UV-B (Shaath, 2005). Penelitian ini menggunakan zat aktif dari bahan alam, yang diharapkan dapat mengurangi efek samping yang ditimbulkan oleh senyawa sintetik. Bahan alam yang digunakan adalah ekstrak rimpang kencur yang mengandung EPMS yang dapat menyerap sinar UV-B.
Penelitian ini melakukan optimasi formula emulgel dengan bahan ekstrak rimpang kencur yang menggunakan Carbopol® 940 sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan untuk dapat menghasilkan sifat fisik sediaan emulgel yang baik. Pengaruh dominan yang menentukan sifat fisik sediaan emulgel ekstrak kencur serta daerah komposisi optimum dapat ditentukan melalui
superimposed contour plot.
J. Hipotesis
1. Carbopol® 940, propilen glikol dan interaksi kedua faktor pada level yang diteliti berpengaruh terhadap sifat fisik (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas (pergeseran viskositas) sediaan emulgel sunscreen ekstrak kencur. 2. Area komposisi yang optimum antara Carbopol® 940 dengan propilen glikol
25 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian yang dilakukan merupakan jenis penelitian eksperimental menggunakan rancangan percobaan desain faktorial (Carbopol® 940 dan propilen glikol) dan dua level (level rendah dan level tinggi). Penelitian dilakukan di Laboratorium Farmakognosi Fitokimia dan Laboratorium Formulasi Sediaan Solid-Semisolid Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
B. Variabel Penelitian 1. Variabel bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah variasi level gelling agent dan humektan, yaitu Carbopol® 940 dan propilen glikol, masing-masing dengan level rendah dan tinggi. Level tinggi dan level rendah Carbopol® 940, yaitu 3 gram dan 2 gram. Level tinggi dan level rendah propilen, yaitu 10 gram dan 25 gram.
2. Variabel tergantung
3. Variabel pengacau terkendali
Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah alat dan bahan yang digunakan, lama dan wadah penyimpanan, lama pengadukan, kecepatan pengadukan dalam pembuatan sediaan emulgel, dan kondisi penyimpanan.
4. Variabel pengacau tak terkendali
Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah suhu penyimpanan, suhu ruangan, dan kelembaban ruangan.
C. Definisi Operasional
1. Ekstrak rimpang kencur adalah ekstrak yang diperoleh dari hasil ekstraksi serbuk rimpang kencur dengan cara maserasi menggunakan etanol 95% selama 2 hari dan remaserasi satu kali selama 2 hari, dilanjutkan dengan menguapkan etanol menggunakan rotary evaporator dan waterbath.
2. Sunscreen merupakan suatu bentuk sediaan yang mengandung senyawa yang mampu menyerap dan atau memantulkan radiasi ultraviolet sehingga mengurangi energi radiasi yang terpenetrasi ke kulit akibat paparan langsung sinar UV-A maupun sinar UV-B.
3. SPF (Sun Protection Factor) ekstrak kencur adalah kemampuan ekstrak kencur sebagai zat aktif sunscreen untuk melindungi kulit dari paparan radiasi sinar UV-B.
dibuat dari bahan aktif ekstrak rimpang kencur dengan formula yang tercantum dalam penelitian ini.
5. Gelling agent adalah bahan pembentuk sediaan emulgel yang membentuk matriks tiga dimensi. Gelling agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah Carbopol® 940.
6. Humektan adalah bahan yang membantu mempertahankan kelembaban pada permukaan kulit dengan cara menarik lembab dari lingkungan. Humektan yang digunakan dalam penelitian ini adalah propilen glikol.
7. Sifat fisik dan stabilitas emulgel adalah parameter yang digunakan untuk mengetahui kualitas fisik gel, meliputi daya sebar, viskositas, dan pergeseran viskositas untuk melihat stabilitas emulgel setelah penyimpanan selama 28 hari.
8. Pergeseran viskositas optimum adalah selisih viskositas yang dialami emulgel setelah penyimpanan selama 28 hari pada suhu kamar dibandingkan dengan viskositas awal. Rumus yang digunakan untuk pergeseran viskositas adalah:
Pergeseran viskositas= ta a a - ta ete a en anan
ta a a 1 . (5)
Pergeseran viskositas optimum dalam penelitian ini kurang dari 10%.
10. Respon adalah besaran yang akan diamati perubahan efeknya, besarnya dapat dikuantifikasikan. Data uji sifat fisik emulgel (daya sebar dan viskositas) dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas) dalam penelitian merupakan suatu respon.
11. Efek adalah perubahan respon yang disebabkan variasi level dan faktor. 12. Contour plot adalah grafik yang digunakan untuk memprediksi area optimum
formula berdasar satu parameter kualitas emulgel sunscreen ekstrak kencur. 13. Superimposed contour plot adalah pengabungan garis-garis pada daerah
optimum yang telah dipilih pada uji daya sebar, viskositas, dan pergeseran viskositas.
14. Desain faktorial adalah metode optimasi yang memungkinkan untuk mengetahui efek yang dominan dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas emulgel.
D. Alat dan Bahan Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat-alat gelas (PYREX-GERMANY), pipet mikro, shaker (Laboratorium Farmakognosi Fitokimia USD), oven (Laboratorium Farmakognosi Fitokimia USD), rotary evaporator
(Laboratorium Farmakognosi Fitokimia USD), mixer dengan kecepatan skala 1,
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah serbuk kencur (Kaempferia galanga L.), etanol 95% (kualitas farmasetis), etanol (kualitas p.a) Carbopol® 940 (kualitas farmasetis), Span 80 (kualitas farmasetis), Tween 80 (kualitas farmasetis), propilen glikol (kualitas farmasetis), metil paraben dan propil paraben (kualitas farmasetis), trietanolamina (kualitas farmasetis), dan
aquadest.
E. Tata Cara Penelitian
1. Pengumpulan, penyiapan dan penyerbukan simplisia rimpang kencur Serbuk rimpang kencur (Kaempferia galanga L.) didapat dari Laboratorium Biologi Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
2. Determinasi tanaman
Determinasi tanaman dilakukan untuk membuktikan kebenaran tanaman kencur yang digunakan. Determinasi tanaman kencur dilakukan oleh bagian Laboratorium Biologi Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
3. Pembuatan ekstrak rimpang kencur
dilakukan penyaringan dengan menggunakan kertas saring dengan bantuan destilat vakum dan proses diulangi 1 kali dengan jenis dan jumlah pelarut yang sama. Setelah tahap maserasi selesai maka dilakukan penguapan dengan rotary evaporator dan waterbath sampai kandungan pelarut dalam ekstrak kurang dari 10%.
4. Uji kualitatif EPMS
Ekstrak kencur yang didapat dari proses maserasi selanjutnya dilakukan uji kualitatif. Uji ini bertujuan untuk memastikan apakah benar dalam ekstrak kencur yang diperoleh dalam penelitian ini mengandung EPMS, dengan cara: Sampel ditimbang sebanyak 50 mg, kemudian diekstraksi dengan menggunakan etanol 2 ml, lalu disentrifugasi pada kecepatan 600 rpm selama 2 menit. Sampel sebanyak 10 µl ditotolkan pada plate silikagel 60 F254., setelah itu dimasukkan ke
dalam chamber yang berisi jenuh fase gerak hexan-etil asetat dengan perbandingan (40:10). Eluasikan hingga batas, plate diangkat dan dikeringkan, kemudian diamati di bawah sinar UV. Pereaksi vanillin asam sulfat disemprotkan pada plate yang sudah kering, dan yang terakhir plate dipanaskan pada suhu 110oC hingga spot maksimum.
5. Penentuan nilai SPF ekstrak kencur
dilarutkan dalam 10 mL etanol p.a. Lalu dari larutan tersebut diambil lagi 1 mL dilarutkan dalam 10 mL etanol p.a dan diencerkan lagi dengan mengambil 1 mL dilarutkan dalam 10 mL etanol p.a sehingga didapatkan konsentrasi larutan sampel ekstrak kencur 10 ppm.
Pengukuran selanjutnya dilakukan menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 290-330 nm menggunakan kuvet dengan tebal 1 cm dan etanol (kualitas p.a) sebagai pelarut dan blanko. Data serapan dibaca pada rentang panjang gelombang 290-330 nm dengan interval 2,5 nm. Menggunakan metode perhitungan A.J. Petro (1981), dihitung nilai SPF dengan rumus:
Log SPF =
n- 1 ... (6)
SPF = Antilog SPF ... (7)
6. Formula emulgel a. Formula
Formula hasil modifikasi (untuk 200 gram) tersaji dalam tabel V.
Tabel V. Formula emulgel yang telah dimodifikasi
Formula 1 a b ab paraben, dan ekstrak kencur di atas waterbath pada suhu 50oC. Fase air dibuat dengan mencampur Tween 80 dengan propilen glikol yang sebelumnya telah dicampur metil paraben di atas waterbath pada suhu 50oC. Fase minyak dan fase air dicampur bersama dengan sisa aquadest, campuran di mixer pada kecepatan skala 1 selama 10 menit.
campuran sampai pH 6, kemudian campuran diaduk kembali menggunakan
mixer kecepatan skala 1 selama 5 menit.
7. Uji sifat fisik dan stabilitas emulgel sunscreen ekstrak kencur a. Uji organoleptis
Uji organoleptis dilakukan dengan mengamati bentuk, bau, warna, dan homogenitas emulgel sunscreen ekstrak kencur 48 jam setelah pembuatan. b. Uji pH
Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan indikator pH universal, yaitu dengan memasukkan indikator pH universal (pH strips) ke dalam emulgel ekstrak kencur yang telah dibuat. Kemudian nilai pH ditentukan dengan cara membandingkan warna yang dihasilkan dengan standar.
c. Pengujian tipe emulgel dengan metode pengenceran
Emulgel diletakan di atas gelas arloji kemudian diencerkan dengan fase air (aquadest) dengan volume dua kali lipat volume emulgel, demikian juga dengan menggunakan fase minyak (parafin cair). Pengamatan dilakukan dengan melihat apakah emulgel bercampur atau tidak.
d. Uji viskositas
Pengukuran viskositas menggunakan alat Viscometer Rion seri VT 04 dengan cara sediaan emulgel dimasukkan kedalam wadah dan dipasang pada
portable viscometer. Sediaan emulgel dituang ke dalam wadah viscotester,
pasti dan tidak naik turun. Nilai viskositas emulgel ditunjukkan dengan skala yang ditunjukkan oleh jarum pada alat viscotester tersebut. Viskositas yang dikehendaki pada penelitian ini antara 150-300 d.Pa.s.
Pengujian viskositas dilakukan dalam lima periode, yaitu 48 jam setelah pembuatan, 7 hari, 14 hari, 21 hari, dan 28 hari untuk mengetahui persentase pergeseran viskositas. Nilai persen pergeseran viskositas diperoleh dengan cara menghitung selisih antara viskositas sediaan 48 jam setelah pembuatan dengan viskositas setelah penyimpanan selama 28 hari dibandingkan dengan viskositas sediaan 48 jam setelah pembuatan dikalikan 100%. Pergeseran viskositas yang dikehendaki adalah kurang dari 10%.
e. Uji daya sebar
Pengukuran daya sebar dilakukan 48 jam setelah pembuatan emulgel. Pengukuran dilakukan dengan cara emulgel ditimbang 1 gram kemudian emulgel diletakkan di tengah lempeng kaca bulat berskala. Di atas emulgel diletakkan kaca bulat lain yang transparan dan anak timbang dengan berat total 125 gram. Lalu didiamkan selama 1 menit dan dicatat diameter penyebarannya (Garg, Anggarwal, Garf, dan Singla, 2002). Setelah itu dihitung diameter penyebarannya pada posisi vertikal, horisontal, dan diagonal. Daya sebar yang diinginkan pada penelitian adalah pada rentang 3-5 cm.
8. Uji iritasi dengan HET-CAM
NaCl 0,9% hingga membran berwarna bening kemudian membran dibuang dengan bantuan pinset. Sejumlah sampel emulgel ditempatkan pada permukaan
Chorioallantoic Membrane. Perubahan pembuluh darah yang terjadi meliputi hemoragi (adanya pembekuan darah disekitar pembuluh darah Chorioallantoic Membrane), lisis (hilangnya pembuluh darah Chorioallantoic Membrane), dan koagulasi (pendarahan dari darah Chorioallantoic Membrane) diamati. Pengujian juga dilakukan pada masing-masing formula dan digunakan NaOH sebagai kontrol positif dimana NaOH bersifat iritan apabila di aplikasikan pada kulit.
Efek iritasi yang terjadi diberi skor sesuai dengan waktu awal terjadinya hemoragi, lisis, dan koagulasi sehingga dapat ditentukan skor iritasinya. Tingkat iritasi ditentukan dari nilai rata-rata skor ketiga telur dan dapat dikategorikan apakah terjadi iritasi lemah, sedang, kuat atau tidak mengiritasi.
F. Analisis Data
Analisis data utama meliputi data sifat fisik (viskositas dan daya sebar), dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas) menggunakan uji Shapiro-Wilk dengan taraf kepercayaan 95% untuk menentukan normalitas distribusi data. Jika p-value
> 0,05 maka dapat disimpulkan data terdistribusi normal sedangkan jika p-value < 0,05 maka data terdistribusi tidak normal. Setelah data terdistribusi normal dilakukan uji Levene’s Test dengan taraf kepercayaan 95%, jika p-value > 0,05 maka data dikatakan memiliki kesamaan varian (homogen).
antara Carbopol® 940 dengan propilen glikol yang dianalisis secara statistik menggunakan uji two-way ANOVA.
37 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Determinasi Tanaman Kencur
Tujuan identifikasi atau determinasi adalah untuk memastikan tanaman yang digunakan dalam penelitian ini adalah benar tanaman kencur. Surat keterangan determinasi tanaman kencur dikeluarkan oleh Bagian Biologi Farmasi Fakultas Farmasi UGM. Berdasarkan hasil determinasi yang dilakukan, dapat dipastikan bahwa tanaman yang digunakan peneliti sesuai dengan jenis tanaman yang dikehendaki, yaitu kencur (Kaempferia galanga L.).
B. Pembuatan Ekstrak Kencur
Rimpang kencur yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari Bagian Biologi Farmasi Fakultas Farmasi UGM yang sudah dalam bentuk serbuk simplisia dengan kadar air pada simplisia 9,11% b/b. Tujuan penyerbukan ialah memperkecil ukuran partikel dari simplisia. Semakin luas bidang permukaan partikel, semakin besar luas kontak partikel simplisia dengan cairan penyari sehingga membantu penetrasi solven ke dalam sel pada jaringan tanaman, membantu melarutkan metabolit sekunder dan meningkatkan hasil ekstraksi (Silva, Lee, dan Kinghorn, 1998).
dengan perbandingan 1:10 (serbuk kencur:etanol). EPMS termasuk golongan ester yang mengandung cincin benzena dan gugus metoksi yang bersifat nonpolar dan juga gugus karbonil yang mengikat etil yang bersifat sedikit polar sehingga ekstraksinya dapat menggunakan pelarut-pelarut yang mempunyai variasi kepolaran yaitu etanol. Proses ekstraksi dilakukan dengan menimbang serbuk sebanyak 50 gram dan dimasukkan kedalam labu erlenmeyer 750 mL, kemudian ditambahkan 500 mL etanol 95% dan di maserasi mekanis selama 24 jam. Hasil maserasi kemudian disaring menggunakan kertas saring dengan bantuan pompa
vaccum untuk mempercepat proses penyaringan, filtrat yang didapat ditempatkan pada wadah yang tertutup rapat dan disimpan didalam kulkas. Ampas yang tertinggal di kertas saring dimasukkan kembali ke dalam labu erlenmeyer yang sebelumnya telah digunakan untuk proses maserasi dan ditambahkan kembali etanol 95% ke dalam Erlenmeyer untuk kembali dilakukan proses maserasi selama 24 jam. Proses remaserasi bertujuan untuk memaksimalkan hasil ekstrak yang didapat. Filtrat hasil maserasi pertama dan maserasi kedua digabungkan untuk selanjutnya diuapkan dengan rotary evaporator, etanol akan menguap sehingga cairan penyari akan terpisah dengan zat yang disari. Hasil yang didapat adalah ekstrak kental kencur (Kaempferia galanga L.).
biru violet, dan nilai Rf EPMS terdeteksi pada 0,72 (larutan pembanding adalah etil para-metoksi sinamat). Oleh karena itu, dapat dikatakan dalam sampel ekstrak kental kencur terdapat senyawa etil p-metoksisinamat (EPMS) (lampiran 2).
C. Penentuan Nilai SPF Ekstrak Kencur
Penentuan nilai SPF bertujuan untuk mengetahui efektivitas ekstrak kencur terhadap sinar UV B. EPMS merupakan senyawa turunan sinamat yang telah banyak digunakan sebagai agen sunscreen. Ciri senyawa yang dapat menjadi agen sunscreen adalah mempunyai inti benzena yang tersubstitusi pada posisi
ortho maupun para yang terkonjugasi pada gugus karbonil (Taufikkurohmah, 2005).
Pengukuran nilai SPF (Sun Protection Factor) dilakukan secara in vitro
dengan metode kedua yaitu menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 290-330 nm menggunakan kuvet dengan tebal 1 cm dan etanol (kualitas p.a) sebagai pelarut dan sebagai blanko. Menggunakan metode perhitungan Petro (1981), diperoleh nilai SPF sampel uji sebesar 3,179 dengan kadar ekstrak kencur dalam kuvet sebesar 10 ppm (lampiran 3). Maka, dalam penelitian ini peneliti menggunakan ekstrak sebesar 4 gram. Penggunaan 4 gram ekstrak pada sediaan didasarkan pada orientasi untuk mendapatkan sediaan yang
Ekstrak kental kencur yang digunakan dalam formula sebesar 2% (4 gram untuk setiap 200 gram sediaan), penggunaan 4 gram diharapkan mampu menghasilkan nilai SPF yang cukup tinggi, karena pada pengukuran nilai SPF ekstrak kental kencur dengan kadar 10 ppm sudah mampu memberikan nilai SPF sebesar 3,179 (kategori perlindungan minimum) selain itu juga penggunaan 4 gram ekstrak dalam sediaan menghasilkan penampilan sediaan emulgel yang
acceptable.
Gelling agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah carbomer
yang memiliki panjang rantai 940 dengan merk dagang Carbopol® 940. Sebelum digunakan, Carbopol® 940 yang digunakan dikembangkan terlebih dahulu selama 24 jam untuk memaksimalkan hidrasi dan mencapai viskositas dan kejernihan maksimum. Carbopol® 940 banyak digunakan sebagai gelling agent dalam sediaan topikal karena aman, tidak mempengaruhi efek biologis zat aktif, dan sifat
thickening yang sangat baik.
Carbopol® 940 merupakan suatu polimer yang akan membentuk gelungan sangat erat (coiled) dalam bentuk serbuk kering sehingga dapat membatasi kemampuan thickening-nya. Ketika didispersikan ke dalam air, Carbopol® 940 terhidrasi dan sebagaian gelungnya terbuka (uncoiled). Carbopol® 940 dapat berfungsi dengan baik apabila polimer tersebut benar-benar uncoiled
(Noveon, 2002).
Gambar 9. Struktur molekul polimer carbomer pada sistem coil (Noveon, 2002)
Gambar 10. Struktur molekul polimer carbomer pada sistem uncoil setelah dinetralisasi (Noveon, 2002)
Umumnya, pH fisiologis kulit berkisar antara 4,5-6,5 (Tranggono dan Latifah, 2007), sedangkan carbomer memiliki pH 2,5-3 pada konsentrasi 1% b/v dalam dispersi aqueous (Rowe dkk., 2009) sehingga pada sediaan yang memiliki pH di luar kisaran pH fisiologis kulit akan dapat mengiritasi kulit. Oleh karena itu sediaan emulgel sunscreen ekstrak kencur dibuat pHnya 5-6 dengan cara penambahan trietanolamin (TEA).
Gambar 11. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi Carbopol® 940 terhadap viskositas emulgel
Gambar 12. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi Carbopol® 940 terhadap daya sebar emulgel
Profil kurva variasi konsentrasi carbopol® 940
terhadap viskositas
Konsentrasi Carbopol® 940 yang digunakan pada konsentrasi level rendah 2 gram dan pada level tingginya 3 gram sesuai dengan hasil orientasi. Orientasi level faktor Carbopol® 940 (gambar 11 dan gambar 12) dapat dilihat, bahwa pada konsentrasi 1-5 gram Carbopol® 940 memberikan nilai daya sebar yang diinginkan, yaitu sebesar 3-5 cm. Konsentrasi Carbopol® 940 2-3 gram juga memberikan nilai viskositas yang diinginkan, yaitu sebesar 150-300 d.Pa.s. Oleh karena itu, didapat irisan dari kedua grafik tersebut yaitu pada konsentrasi 2-3 gram.
Humektan yang digunakan dalam penelitian ini adalah propilen glikol. Mekanisme propilen glikol sebagai humektan adalah dengan cara membentuk ikatan hidrogen antara gugus –OH pada propilen glikol dengan air yang terdapat pada lingkungan, sehingga dapat mempertahankan kelembaban dalam sediaan emulgel. Selain itu propilen glikol digunakan karena sifatnya yang relatif tidak toksik, sifat iritan yang kecil, relatif stabil secara kimia dan stabil dalam proses sterilisasi dengan autoklaf (Rowe dkk., 2009).
Gambar 13. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi propilen glikol terhadap viskositas emulgel
Gambar 14. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi propilen glikol terhadap daya sebar emulgel
Konsentrasi propilen glikol yang dipakai dalam penelitian ini pada level rendah adalah 10 gram dan level tingginya 25 gram sesuai dengan hasil orientasi. Orientasi level faktor propilen glikol (gambar 13 dan gambar 14) dapat dilihat bahwa pada konsentrasi propilen glikol 10-30 gram memberikan efek menaikkan daya sebar yang konstan dan memberikan nilai daya sebar yang diinginkan, yaitu yaitu sebesar 3-5 cm. Konsentrasi 10-25 gram propilen glikol, juga memberikan efek menurunkan viskositas yang konstan dan memberikan nilai viskositas yang diinginkan, yaitu sebesar 150-300 d.Pa.s. Oleh karena itu, didapat daerah irisan dari kedua grafik tersebut yaitu pada konsentrasi 10-25 gram.
Parafin cair yang digunakan dalam formula berfungsi sebagai emolien. Bersama dengan ekstrak kental kencur dan Span 80, parafin cair akan membentuk fase minyak dalam sediaan emulgel ini. Tween 80 dan Span 80 yang digunakan dalam formula berfungsi sebagai emulsifying agent, yang berguna untuk menjembatani antara fase air dengan fase minyak dengan mekanisme menurunkan tegangan antar maka pada kedua fase tersebut agar dapat bercampur sehingga
menghasilkan bentuk emulgel yang stabil. Tween 80 dan Span 80 merupakan surfaktan non-ionik di mana Tween 80 bersifat hidrofilik dan Span 80 lebih bersifat lipofilik (Aulton, 2001).
Pengawet yang digunakan dalam penelitian ini adalah metil paraben dan propil paraben. Emulsi tipe M/A dengan fase luar air menyebabkan kemungkinan untuk terjadi kontaminasi dengan mikroba cukup besar dikarenakan air merupakan media untuk tumbuhnya mikroorganisme. Selain itu pengawet juga harus tidak toksik dan tidak mengiritasi (Swarbrick, 2007). Penggunaan metil paraben dan propil paraben dalam formula sudah tepat karena dengan adanya propilen glikol dengan konsentrasi 2-5%, kekuatan kedua pengawet tersebut akan meningkat. Kombinasi paraben dapat meningkatkan aktivitasnya sebagai pengawet karena aktivitas antimikroba meningkat seiring dengan meningkatnya rantai alkil. Oleh karena itu, kombinasi metil-, etil-, propil-, dan butil paraben sering digunakan bersama (Rowe dkk., 2009). Penelitian ini menggunakan metil paraben sebesar 0,2 gram dan propil paraben sebesar 0,8 gram dalam formula.
dicampur menggunakan mixer selama 10 menit. Tahap terakhir adalah penambahan trietanolamine (TEA) ke dalam campuran untuk meningkatkan pH yang sebelumnya asam menjadi pH fisiologis kulit, kemudian dicampur kembali menggunakan mixer selama 5 menit.
E. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Emulgel
Sifat fisik penting diuji karena akan mempengaruhi acceptability bagi pengguna. Pengujian sifat fisik yang dilakukan, yaitu organoleptis, pH, daya sebar, dan viskositas.
1. Uji organoleptis
Pengujian organoleptis bertujuan untuk mengamati terjadinya perubahan bentuk, perubahan warna, perubahan bau, dan perubahan homogenitas. Hasil pengamatan uji organoleptis tiap formula memiliki karakteristik bentuk, warna, bau dan homogenitas yang relatif sama, seperti yang ditunjukkan pada tabel VI.
Tabel VI. Hasil pengujian organoleptis tiap formula
Kriteria F1 Fa Fb Fab
Bentuk Semisolid Semisolid Semisolid Semisolid Warna Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih
Bau Khas kencur Khas kencur Khas kencur Khas kencur
Homogenitas Homogen Homogen Homogen Homogen
2. Uji pH
iritasi dan nyaman digunakan. Berdasarkan hasil pengujian, diketahui bahwa tiap formula memiliki pH 5. Maka dapat disimpulkan bahwa sediaan emulgel aman digunakan secara topikal. Hasil pengukuran pH tiap formula dapat dilihat pada tabel VII.
Tabel VII. Hasil pengujian pH tiap formula
Formula pH
1 5
a 5
b 5
ab 5
3. Uji tipe emulgel dengan metode pengenceran
Tujuan uji ini adalah untuk menentukan apakah sediaan emulgel yang dibuat merupakan tipe emulgel yang peneliti inginkan yaitu tipe M/A. Pengujian tipe sediaan emulgel dapat dilakukan dengan metode pengenceran, metode daya konduksi listrik dan metode pewarnaan. Metode pengenceran didasarkan atas kenyataan bahwa emulgel tipe M/A dapat diencerkan dengan air dan emulgel tipe A/M diencerkan dengan minyak (Crowley, 2005).
Hasil pengujian tipe emulsi saat sediaan belum ditambahkan dengan
Gambar 15. Uji tipe emulsi: a) pengenceran dengan air, b) pengenceran dengan parafin cair
Uji ini juga dilakukan pada saat sediaan selesai dibuat atau sudah ditambahkan dengan gelling agent. Hal ini dilakukan sebagai penegasan tipe sediaan. Hasil yang diperoleh (gambar 16) menunjukkan bahwa sediaan emulgel yang dibuat larut ketika ditambahkan dengan fase air (aquadest) dan tidak larut ketika ditambahkan dengan fase minyak (parafin cair), sehingga dapat disimpulkan tipe emulsi dari sediaan adalah M/A. Hal ini menunjukkan bahwa fase luar dari sistem emulgel yang dibuat adalah air, sehingga dapat larut ketika ditambahkan dengan fase air dan sebaliknya, tidak larut ketika ditambahkan dengan fase minyak.
Gambar 16. Uji tipe emulgel: a) pengenceran dengan air, b) pengenceran dengan parafin cair
a b
