OPTIMASI KOMPOSISI PROPILEN GLIKOL DAN SORBITOL SEBAGAI HUMECTANT DALAM FORMULA KRIM ANTI HAIR LOSS
EKSTRAK SAW PALMETTO (Serenoa repens): APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh : Marlinna NIM : 038114122
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
OPTIMASI KOMPOSISI PROPILEN GLIKOL DAN SORBITOL SEBAGAI HUMECTANT DALAM FORMULA KRIM ANTI HAIR LOSS
EKSTRAK SAW PALMETTO (Serenoa repens): APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh : Marlinna NIM : 038114122
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
2007
v
Take time to be friendly
It is the road of happiness
Take time to laugh
It is the music of the soul
Take time to think
It is the source of power
Take time to read
It is the foundation of wisdom
Take time to dream
It is what the future is made of
Take time to be quiet
It is the opportunity to seek God
Take time to pray
It is greatest power on earth
“I can do ALL THINGS through CHRIST who STRENGTHENS me”
Philippians 4 : 13
Kupersembahkan karya sederhana ini untuk
My Lord Jesus Christ
who loves me very muchPapa (Alm), Mama dan Kukuh
untuk segalanya yang terbaikCi Nofie dan Oh Willy
yang tidak pernah lelah mendukungkuAdikku
Afen
yang kusayangiChemistry dan PMK Apostolos
yang kucintai dan kubanggakanPRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas anugerah dan
penyertaan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsinya yang berjudul “Optimasi
Komposisi Propilen Glikol dan Sorbitol sebagai Humectant dalam Formula Krim
Anti Hair Loss Ekstrak Saw Palmetto (Serenoa repens): Aplikasi Desain
Faktorial”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Farmasi (S.Farm.) pada Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta.
Selama perkuliahan, penelitian dan penyusunan skripsi, penulis telah
banyak mendapat bantuan, sarana, dukungan, nasehat, bimbingan, saran dan kritik
dari berbagai pihak. Oleh karenanya pada kesempatan ini penulis ingin
menyampaikan ucapan terimakasih kepada :
1. Rita Suhadi, M.Si., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata
Dharma.
2. Ign. Y. Kristio Budiasmoro, M.Si. selaku dosen Pembimbing Akademik yang
telah memberikan pengarahan dan masukan baik selama kuliah maupun dalam
penyusunan skripsi ini.
3. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt. selaku dosen Pembimbing Skripsi yang telah
bersedia mendampingi, memberikan bimbingan, nasehat, saran dan kritik
mulai dari penyusunan proposal hingga skripsi ini dapat terselesaikan.
4. Rini Dwiastuti, S.Farm., Apt. selaku dosen penguji yang telah bersedia
meluangkan waktu dan tenaga untuk memberikan bimbingan, masukan,
nasehat dan kritik bagi skripsi ini.
5. Erna Tri Wulandari, M.Si., Apt. selaku dosen penguji atas kesediannya
memberikan masukan, nasehat, kritik dan saran bagi skripsi ini.
6. PT. Nufarindo Semarang yang telah bersedia memberikan bahan baku
penelitian yaitu ekstrak saw palmetto.
7. Clara Diana Setyawati S.Farm., Apt. atas bantuan dan kerjasamanya sehinga
penelitian ini bisa dilaksanakan.
8. Pak Mus, Mas Agung, Mas Is, Mas Ottok, Mas Andre dan Mas Yuwono
selaku laboran dan karyawan yang telah membantu selama penelitian.
9. Ratna, Erma dan Yenny dan teman-teman seperjuanganku yang tidak pernah
berhenti memberikanku semangat, bantuan dan masukan dari awal
penyusunan skripsi hingga skripsi ini dapat terselesaikan.
10.Teman-teman Chemistry, teman-teman angkatan 2003, PMK Apostolos,
teman-teman kost dan semua sahabat-sahabatku atas doa, bantuan, dukungan,
kebersamaan dan persahabatan yang terjalin selama ini.
11.Pinto Hatmoko, Sigit Pamungkas, Adityo P.D, Feri D.S, Novia Melita,
Rikhard A.T, Agus Wisudawan, Willy Hartanto, Ranti, Livie, Jeffry, Nugraha
A.H, Gallaeh R.E, Anny, Anggara E.N, Ariyanto, Surya D.A, Beatrix
Marendeng, Stefan, Febri Isdariyanto, Oline, Citra P.S, Yacob Adi Nugroho,
Pramuditya A.Y, Nana K, Welinda, Diah Regziana, Hengky, Irwan F yang
telah bersedia untuk menjadi responden subjective assessment.
12.Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu
penulis.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih mempunyai
banyak kekurangan karena keterbatasan kemampuan dan pengalaman penulis.
Oleh karena itu segala kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan demi
kesempurnaan skripsi ini dari pembaca semuanya. Semoga skripsi ini berguna
untuk kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan.
Yogyakarta, 8 Januari 2007
Penulis
INTISARI
Penelitian mengenai Optimasi Komposisi Propilen Glikol dan Sorbitol sebagai Humectant dalam Formula Krim Anti Hair Loss Ekstrak Saw Palmetto (Serenoa repens): Aplikasi Desain Faktorial bertujuan untuk mengetahui formula dengan komposisi propilen glikol dan sorbitol yang optimum dalam krim anti hair loss ekstrak saw palmetto. Selain itu penelitian ini juga dilakukan untuk melihat ada tidaknya pengaruh propilen glikol, sorbitol atau interaksinya terhadap sifat fisik krim.
Metode optimasi yang digunakan dalam penelitian ini yaitu desain faktorial yang termasuk dalam rancangan eksperimental murni bersifat eksploratif dengan variabel ganda. Optimasi menggunakan desain faktorial memerlukan 4 formula dengan level rendah dan level tinggi, dimana dalam tiap formula terdapat komposisi propilen glikol dan sorbitol yang berbeda. Optimasi dilakukan dengan parameter sifat fisik krim yang diuji meliputi: daya sebar, viskositas dan stabilitas krim. Sedangkan untuk mengetahui keamanannya dilakukan uji iritasi primer menggunakan metodeDraize.
Dari penelitian ini diketahui bahwa interaksi antara propilen glikol dan sorbitol merupakan faktor dominan yang menentukan daya sebar krim, sorbitol merupakan faktor dominan yang menentukan viskositas krim dan propilen glikol merupakan faktor dominan yang menentukan perubahan viskositas krim. Selain itu dari penelitian ini juga ditemukan komposisi optimum propilen glikol dan sorbitol dalam formula krim anti hair loss ekstrak saw palmetto. Berdasarkan uji Draize formula krim anti hair loss ekstrak saw palmetto bersifat kurang merangsang.
Kata kunci: krim anti hair loss, saw palmetto, propilen glikol, sorbitol, desain faktorial
ABSTRACT
The research about optimization of propylene glycol and sorbitol composition as humectants in anti hair loss cream formula of saw palmetto (Serenoa repens) extract: factorial designs application was aimed for determine the optimal composition of propylene glycol and sorbitol in anti hair loss cream formula and also to know the effect of propylene glycol, sorbitol or their interaction to the physical properties of cream.
The method have been used for optimization in this research was factorial designs that include the exploratively pure experimental with double variable. The Optimization using factorial designs needs four formula with low and high level which in each formula consist propylene glycol and sorbitol in different composition. The parameters of phisycal properties of cream that used to optimization include spreadibility, viscosity and stability of cream. While to determine the safety of saw palmetto extract cream was done the primary irritation test with Draize method.
The result that the interaction propylene glycol and sorbitol was dominant factor in determining spreadability, sorbitol was dominant factor in determining viscosity and propylene glycol was dominant factor in determining alteration of viscosity. Also from this research could find optimum composition propylene glycol and sorbitol in anti hair loss cream formula of saw palmetto extract. Based on Draize test, anti hair loss cream formula of saw palmetto extract given mildly effect.
Key word: anti hair loss cream, saw palmetto, propylene glycol, sorbitol, factorial designs
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL... ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING... iii
HALAMAN PENGESAHAN... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN... v
PRAKATA... vi
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA... ix
INTISARI... x
ABSTRACT... xi
DAFTAR ISI... xii
DAFTAR TABEL... xvi
DAFTAR GAMBAR... xvii
DAFTAR LAMPIRAN... xviii
BAB I. PENDAHULUAN... 1-6 A. Latar Belakang... 1
B. Perumusan Masalah... 4
C. Keaslian Penelitian... 5
D. Manfaat Penelitian... 5
E. Tujuan Penelitian... 6
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA... 7-22 A. Rambut... 7
B. Androgenetic Alopecia.... 11
C. EkstrakSaw Palmetto... 12
D. Vanishing Krim... 13
E. Humectant... 14
F. Metode Desain Faktorial... 17
G. Uji Iritasi Primer... 20
H. Landasan Teori... 21
I. Hipotesis... 22
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN... 23-31 A. Jenis Rancangan Penelitian... 23
B. Variabel Penelitian... 23
1. Variabel Bebas... 23
2. Variabel Tergantung... 23
3. Variabel Pengacau Terkendali... 23
4. Variabel Pengacau Tak Terkendali... 23
C. Definisi Operasional... 24
D. Alat dan Bahan... 25
E. Tata Cara Penelitian... 25
1. Optimasi Formula dan Pembuatan Krim... 25
a. Formula... 25
b. Cara kerja pembuatan formula... 27
2. Uji Sifat Fisik Krim Saw Palmetto... 28
a. Uji daya sebar... 28
b. Uji viskositas... 28
3. Uji Iritasi Primer... 28
4. Subjective Assesment... 30
F. Analisis Data dan Optimasi... 30
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 32-48 A. Pembuatan Krim... 32
B. Sifat Fisik Krim... 33
1. Daya Sebar ... 37
2. Viskositas ... 38
3. Perubahan Viskositas ... 40
C. Uji Iritasi Primer... 42
D. Optimasi Formula... 43
1. Contour Plot Daya Sebar ... 44
2. Contour Plot Viskositas ... 45
3. Contour Plot Perubahan Viskositas ... 46
4. Contour PlotSuper Imposed... 48
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN... 49
A. Kesimpulan... 49
B. Saran... 49
DAFTAR PUSTAKA... 50
LAMPIRAN... 53
BIOGRAFI PENULIS... 83
DAFTAR TABEL
Halaman I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan
dua level ... 18
II. Desain penelitian ... 27
III. Bahan dalam tiap formula ... 27
IV. Evaluasi reaksi kulit... 29
V. Kriteria iritasi………. 30
VI. Data pengukuran sifat fisik krim... 35
VII. Efek propilen glikol, efek sorbitol atau efek interaksi propilen glikol dan sorbitol dalam menentukan sifat fisik krim... 37
VII. Hasil pengukuran indeks iritasi primer krim dan sifat iritannya... 42
DAFTAR GAMBAR
Halaman 1. Struktur propilen glikol ... 15
2. Struktur sorbitol ... 16
3. Hubungan pengaruh propilen glikol (a) dan sorbitol (b) terhadap
daya sebar krim ekstrak saw palmetto... 37
4. Hubungan pengaruh propilen glikol (a) dan sorbitol (b) terhadap
viskositas krim ekstrak saw palmetto... 38
5. Hubungan pengaruh propilen glikol (a) dan sorbitol (b) terhadap
perubahan viskositas krim ekstrak saw palmetto ... 40
Contour plot daya sebar krim anti hair loss ekstrak saw
palmetto... 6.
44
Contour plot viskositas krim anti hair loss ekstrak saw
palmetto... 7.
45
Contour plot perubahan viskositas krim anti hair loss ekstrak
saw palmetto... 8.
46
Contour plot super imposeddaya sebar, viskositas dan perubahan
viskositas krim anti hair loss ekstrak saw palmetto... 10.
48
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Foto saw palmetto... 53-54
a. Pohon saw palmetto... 53
b. Bunga saw palmetto... 53
c. Buah saw pametto... 54
2. Foto ekstrak kering saw palmetto... 54
3. COA (Certificate of Analysis) ekstrak saw palmetto... 55
4. Perhitungan konsentrasi ekstrak saw palmetto... 58
5. Foto krim ekstrak saw palmetto... 59
Data uji sifat fisik krim anti hair loss ekstrak saw palmetto... 6. 61 7. Foto uji iritasi primer... 63
8. Data uji iritasi primer... 64
9. Perhitungan persamaan uji daya sebar... 66
10. Perhitungan persamaan uji viskositas... 69
11. Perhitungan persamaan uji perubahan viskositas... 72
12. Perhitungan evaluasi uji iritasi primer... 75
13. Kuisioner subjective assesment... 78
14. Perhitungan subjective assesment... 79
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Rambut mempunyai peranan yang penting dalam sejarah kehidupan
manusia. Rambut tidak hanya berfungsi sebagai pelindung kepala dari panas,
dingin, atau sebab-sebab lain yang dapat melukai kepala tetapi juga berpengaruh
pada segi estetika. Rambut yang sehat akan cenderung memberikan kesan positif
pada seseorang misalnya tampak lebih cantik, tampan, muda atau percaya diri
(Trancik, 2000). Oleh karena itu banyak orang baik pria maupun wanita tidak
segan-segan melakukan perawatan rambut untuk menjaga kesehatan rambutnya.
Orang dewasa rata-rata mempunyai 90 ribu sampai 150 ribu helai rambut
di kepala. Walaupun ada rambut yang rontok setiap harinya namun masih
dianggap normal bila banyaknya rambut yang rontok kurang dari 50-100 helai
rambut per hari (Trancik, 2000). Beberapa penyebab kerontokan rambut antara
lain: stress, obat-obatan, kondisi tubuh tertentu, perawatan rambut yang tidak
tepat dan pengaruh genetik atau hormonal.
Androgenetic alopecia (AGA) merupakan salah satu tipe kerontokan
rambut yang disebabkan oleh pengaruh hormonal. Kerontokan rambut ini terjadi
karena adanya enzim 5-AR (5-alpha-reductase) yang mengubah testosterone
menjadi DHT (dihydroxytestosteron). Ada dua tipe enzim 5-AR yaitu tipe I dan
tipe II yang terdapat di berbagai jaringan tubuh. Enzim 5-AR tipe I terdapat di
newborn scalp, kulit dan hati sedangkan enzim 5-AR tipe II terdapat di kulit
kelamin, hati dan prostat. Dihydrotestosteron yang terbentuk akibat aksi enzim
5-AR apabila berikatan dengan reseptor di folikel rambut maka akan
menyebabkan kerontokan rambut dan pada akhirnya dapat terjadi kebotakan
(Prager, Bicketi, French dan Marcovidi, 2002).
Saat ini saw palmetto banyak digunakan untuk mengobati Benign
Prostate Hyperplasia (BPH), yaitu pembesaran kelenjar prostat yang disebabkan
terakumulasinya DHT (dihydrotestosteron) di kelenjar prostat. Penelitian lebih
lanjut menyebutkan bahwa saw palmetto secara per oral memberikan respon
positif untuk mengobati androgenetic alopecia (Prager et al., 2002). Saw palmetto
mencegah terjadinya androgenetic alopecia dengan mekanisme kerja yaitu
menghambat enzim 5-AR, menghambat pengikatan DHT dengan reseptor di
folikel rambut, serta meningkatkan metabolisme dan ekskresi DHT (Anonim,
2005).
Dalam penelitian ini ekstrak saw palmetto dibuat dalam bentuk sediaan
topikal dengan tujuan untuk mendapatkan efek penghambatan ikatan DHT dengan
reseptor pada kulit kepala secara langsung. Bentuk sediaan topikal yang dipilih
yaitu sediaan cair semi padat karena bentuk sediaan tersebut mempunyai
viskositas tertentu yang mudah diaplikasikan ke kulit, selain itu bentuk sediaan
cair semi padat juga memiliki waktu kontak yang lebih lama. Vanishing krim
yang merupakan emulsi bertipe M/A dipilih sebagai basis sediaan topikal karena
mudah dibuat, harganya murah, tidak berminyak, penampilan menarik, warna
krim putih, cenderung stabil dalam rentang temperatur yang luas dan fase
minyaknya tidak mudah tengik (Jellineck, 1970).
3
Humectant merupakan bahan penahan lembab yang sering ditambahkan
dalam krim yang berfungsi menjaga kelembaban krim baik saat krim dalam
kemasan maupun saat dioleskan. Humectant mempunyai peranan penting menjaga
kadar air dalam sediaan, dimana air tersebut dapat menjadi absorption enhancer
yang dapat melembabkan kulit sehingga dapat mempermudah obat penetrasi ke
dalam kulit (Allen, 2002).
Pada krim anti hair loss yang dibuat dalam penelitian ini, humectant
yang digunakan yaitu propilen glikol dan sorbitol. Pemilihan kedua humectant
tersebut dikarenakan keduanya merupakan humectant yang paling luas
penggunaannya dalam berbagai sediaan cair semi padat.
Keberadaan propilen glikol dan sorbitol sebagai humectant dalam
formula krim memiliki presentase yang cukup besar yaitu 5-20% (Martin,
Swarbrick, Cammarata, 1993), besarnya presentase humectant tersebut dalam
formula dapat memberikan pengaruh yang cukup besar terhadap sifat fisik krim.
Penggunaan komposisi propilen glikol dan sorbitol sebagai humectant
dalam krim perlu dioptimasi mengingat adanya perbedaan sifat fisika dan kimia
kedua humectant tersebut yang dapat mempengaruhi sifat fisik krim yang
dihasilkan. Optimasi humectant dalam formula krim anti hair loss ekstrak saw
palmetto meliputi sifat fisik krim yang terdiri dari optimasi daya sebar, viskositas
dan stabilitas krim.
Suatu sediaan layak untuk digunakan oleh masyarakat apabila memenuhi
syarat keamanan. Oleh karena itu selain optimasi, dalam penelitian ini juga
dilakukan uji iritasi primer sebagai uji awal untuk mengetahui tingkat
keamanannya. Diharapkan melalui optimasi komposisi propilen glikol dan
sorbitol diperoleh sediaan yang aman, stabil dalam penyimpanan dan memiliki
sifat fisik yang baik sehingga dapat diterima oleh masyarakat.
Desain faktorial merupakan metode rasional untuk menyimpulkan dan
mengevaluasi secara obyektif efek dari faktor-faktor yang berpengaruh terhadap
kualitas produk. Desain faktorial digunakan dalam penelitian di mana efek dari
faktor atau kondisi yang berbeda dalam penelitian akan diketahui. Desain faktorial
merupakan desain yang dipilih untuk mendeterminasi efek-efek secara simultan
dari beberapa faktor dan interaksinya. Dengan demikian, metode ini merupakan
metode yang sesuai untuk menentukan formula yang optimum dalam krim,
dimana sebagai faktor yang akan dideterminasi dalam penelitian yaitu dua
humectant yang digunakan dalam berbagai konsentrasi. Dengan metode ini akan
dapat dilihat efek konsentrasi tiap-tiap humectant dan dapat pula terlihat
bagaimana hasil interaksi kedua humectant tersebut (Bolton, 1990).
B. Perumusan Masalah
1. Manakah diantara propilen glikol, sorbitol dan interaksinya yang paling
dominan / berpengaruh terhadap sifat fisik krim?
2. Dapatkah ditemukan area komposisi optimum propilen glikol dan sorbitol
pada countour plot super imposed yang diprediksi sebagai formula optimum
krim anti hair loss ekstrak saw palmetto?
3. Apakah formula krim anti hair loss ekstrak saw palmetto memberikan efek
iritasi primer?
5
C. Keaslian Penelitian
Sejauh pengetahuan penulis, penelitian mengenai Optimasi Komposisi
Propilen Glikol dan Sorbitol sebagai Humectant dalam Formula Krim Anti Hair
Loss Ekstrak Saw palmetto (Serenoa repens): Aplikasi Desain Faktorial belum
pernah dilakukan.
D. Manfaat Penelitian 1. Manfaat Teoritis
Menambah khasanah ilmu pengetahuan dan acuan bentuk sediaan topikal
anti hair loss khususnya untuk androgenetic alopecia dari bahan alami ekstrak
saw palmetto dengan humectant propilen glikol dan sorbitol.
2. Manfaat Metodologis
Menambah informasi ilmu pengetahuan kefarmasian mengenai upaya
pengembangan dan aplikasi metode desain faktorial dalam menemukan komposisi
optimum propilen glikol dan sorbitol dalam formula krim anti hair loss ekstrak
saw palmetto.
3. Manfaat Praktis
Hasil dari penelitian ini diharapkan memberikan alternatif sediaan anti
hair loss untuk androgenetic alopecia dengan sifat fisik yang sesuai, aman dan
dapat diterima masyarakat.
E. Tujuan Penelitian 1. Tujuan Umum
Penelitian ini secara umum bertujuan untuk mendapatkan formula
dengan komposisi propilen glikol dan sorbitol sebagai humectant yang optimum
dalam krim anti hair loss untuk androgenetic alopecia yang berasal dari bahan
alami yaitu ekstrak saw palmetto.
2. Tujuan Khusus
a. Mengetahui manakah diantara propilen glikol, sorbitol dan interaksinya yang
lebih dominan/ berpengaruh terhadap sifat fisik krim.
b. Menemukan area komposisi optimum propilen glikol dan sorbitol pada
countour plot super imposed yang diprediksi sebagai formula optimum krim
anti hair loss untuk androgenetic alopecia.
c. Mengetahui apakah krim anti hair loss ekstrak saw palmetto tidak
memberikan efek iritasi primer atau sebaliknya memberikan efek iritasi
primer.
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Rambut 1. Definisi
Rambut adalah keratin yang tumbuh keluar dari folikel rambut di kulit
kepala. Rambut di kulit kepala tumbuh dengan kecepatan 0,37 sampai 0,44
mm/hari dan normalnya rambut di kulit kepala pada orang dewasa rontok
sebanyak 50-100 rambut/hari. Rambut tumbuh dari invaginasi tubular pada
epidermis yang disebut folikel dan folikel rambut beserta kelenjar sebacea yang
disebut sebagai unit sebacea (Graham-Brown dan Burns, 2002).
2. Fungsi
Fungsi utama rambut adalah sebagai perlindungan, walaupun
perlindungan ini terbatas. Rambut melindungi kulit kepala dari luka dan cahaya
matahari (Basoeki, 1988). Selain melindungi tubuh dari rangsangan fisik seperti
panas, dingin, udara kering, kelembaban, rambut juga melindungi tubuh dari
rangsangan kimia seperti zat kimia dan keringat. Khusus untuk rambut di kepala
juga berfungsi sebagai estetika. Rambut pada telinga dan hidung berfungsi
melindungi telinga dan hidung dari serangga dan debu. Alis dan bulu mata
melindungi mata dari benda asing. Di samping itu, plexus akar rambut berfungsi
sebagai panca indera karena adanya saraf yang mengelilingi dasar dari folikel
rambut (Basoeki, 1988).
3. Jenis
Ada empat tipe rambut yaitu:
a Rambut lanugo yang halus dan lembut terdapat sewaktu dalam kandungan dan
menghilang pada waktu usia janin mencapai bulan kedelapan.
b Rambut velus yang tipis dan halus menutupi sebagian besar tubuh kecuali
pada tempat-tempat di mana rambut terminal tumbuh (Graham-Brown dan
Burns, 2002). Rambut velus pendek, halus (< 0,3 mm diameternya), lembut,
biasanya tidak berpigmen.
c Rambut intermediet adalah rambut dalam perubahan distribusi antara rambut
velus dan rambut terminal, seperti rambut di lengan dan kaki (Martini et al.,
1995).
d Rambut terminal yang tebal dan berpigmen, terdapat pada kulit kepala, alis,
dan bulu mata yang tumbuh sebelum pubertas-sesudah pubertas, di bawah
pengaruh androgen (Graham-Brown dan Burns, 2002). Rambut terminal tebal,
(>0,3 mm diameternya), berpigmen gelap dan mempunyai medula (Trancik,
2000).
4. Struktur
Setiap rambut terdiri dari sebuah batang dan sebuah akar. Batang rambut
adalah bagian permukaan, sebagian besar menjorok ke atas permukaan kulit.
Batang rambut kasar terdiri dari tiga bagian utama :
a. Medula tersusun oleh barisan sel-sel polihedral yang berisi granula eleidin
dan rongga udara.
9
b. Bagian kortex membentuk bagian terbesar batang dan terdiri dari sel-sel
elongata yang berisi granula pigmen pada rambut hitam, tetapi pada rambut
putih sebagian besar berisi udara
c. Kutikula adalah lapisan terluar, terdiri dari sebuah lapisan sel tunggal tipis, pipih, seperti sisik yang merupakan bagian terbesar yang terkeratinkan.
Akar rambut adalah bagian yang terletak di bawah permukaan yang
menembus dermis, juga lapisan subcutaneous, seperti bagian batang rambut juga
berisi medula, kortex, dan kutikula. Akar rambut dibungkus oleh folikuli rambut,
yang dibuat dari selubung akar eksternal dan internal (Basoeki, 1988).
5. Folikel Rambut
Folikel rambut adalahpertumbuhan epitel dalam dari kulit yang berakhir
sebagai bulbus dengan lekukan papilla jaringan ikat. Papilla mempunyai
pembuluh darah yang membawa makanan ke rambut yang sedang dibentuk.
Bagian bulbus mengandung kelompokan sel-sel yang disebut matriks germinal,
yang menghasilkan rambut dalam suatu proses yang digunakan stratum
germinativum untuk menghasilkan stratum corneum.
Kerapatan folikel menurun seiring bertambahnya usia (1135/cm2 pada
saat lahir, 485/cm2 pada usia tahun dan 435/cm pada usia 80 tahun). Folikel 2
rambut dihasilkan oleh sel-sel stratum germinativum yang berada di dalam dermis
dan hipodermis. Folikel rambut dibatasi oleh sel-sel epidermis dan di atas
dasarnya terdapat papilla tempat dasar rambut tumbuh (Nangsari, 1995).
6. Fase Pertumbuhan dan Pergantian Rambut
Folikel rambut mempunyai fase siklis pertumbuhan rambut yang terdiri
dari 3 fase, yaitu:
a. Fase anagen. Fase anagen merupakan fase pertumbuhan rambut. Fase ini berlangsung selama 2 – 8 tahun, folikel mencapai panjang yang maksimum
dan terjadi proliferasi matriks sel. Rambut pada fase anagen biasanya
tangkainya tebal dan memberikan segmen pada medula yang jelas.
b. Fase katagen. Fase katagen merupakan fase transisi singkat. Pada fase ini terjadi degenerasi papila dermis dan berlangsung selama beberapa hari sampai
2 minggu. Rambut akan berhenti tumbuh, diikuti dengan kerusakan bulbus
yang menyebabkan terpisahnya helai rambut dari dinding folikel rambut.
c. Fase telogen. Fase telogen merupakan fase istirahat. Pada fase ini, folikel istirahat meskipun rambut masih ada di dalamnya. Matriks tidak aktif lagi
kemudian atrofi mengalami penandukan. Papila mengecil dan atrofi
menghilang. Akar rambut akan lepas dari matriks dan lambat laun bergerak ke
permukaan, akhirnya rambut menjadi rontok. Untuk rambut kepala masa
istirahat adalah 100 hari atau tiga sampai empat bulan (Harahap, 1990).
Lama masing-masing fase siklis tergantung pada usia individu dan lokasi
folikel tumbuh. Setiap saat kira-kira 85% dari rambut kepala pada fase anagen,
1% pada katagen, dan 14% pada telogen (Graham-Brown, Burns, 2002).
7. Permasalahan Pada Rambut
Macam-macam penyebab alopecia (kerontokan rambut) yaitu:
11
a. Keadaan psikis, ketegangan syaraf yang berlangsung lama, terlalu banyak
pikiran atau syok mental.
b. Penyakit umum, misal: kurang makan, zat kapur, vitamin, dan kurang darah,
kelenjar-kelenjar dalam tubuh tidak bekerja dengan baik, penyakit infeksi
seperti tifus, sipilis.
c. Penyakit kulit kepala, misalnya tinea.
d. Penyakit rambut misalnya penyakit mutiara.
e. Keadaan mekanik, memakai topi terus menerus, terutama topi berat seperti
helm.
f. Keadaan khemis, misalnya pengaruh obat, bahan kimia yang dimakan atau
diminum penderita.
g. Faktor keturunan
h. Umur yang semakin bertambah akan menyebabkan kerontokan (Srilestari,
Budiman, Hudori cit Panggabean E., 2000).
B. Androgenetic Alopecia
Androgenetic alopecia (AGA) merupakan jenis kerontokan rambut yang
sering terjadi pada manusia. Androgenetic alopecia disebabkan sensitivitas folikel
rambut di kulit kepala terhadap DHT (dihydrotestosteron). Produksi DHT
dikatalisis oleh 5-AR (5-Alpha-Reduktase) dimana 5-AR adalah enzim yang
terikat di membran yang mengkatalisis perubahan ireversibel testosteron menjadi
dihydrotestosteron. Terdapat dua tipe enzim 5-AR yaitu tipe I dan tipe II yang
terdapat di berbagai jaringan tubuh. Enzim 5-AR tipe I terdapat di new born scalp,
kulit dan hati sedangkan enzim 5-AR tipe II terdapat di kulit kelamin, hati dan
prostat. Pengikatan DHT yang terbentuk dengan reseptor di kulit kepala akan
memicu percepatan fase pertumbuhan rambut (anagen) dan memperlama fase
istirahat (telogen) sehingga lama kelamaan muncul rambut velus dan pada
akhirnya terjadi kebotakan (Trancik, 2000).
C. Ekstrak Saw Palmetto
Ekstrak saw palmetto disebut juga Serenoa repens. Saw palmetto
merupakan famili Arecaceae (Palmae) yang berasal dari pedalaman asli Amerika
Serikat. Deskripsi saw palmetto yaitu berupa tumbuhan palma, sangat pendek,
dekat tanah atau merayap dengan serat yang membentuk koloni. Daunnya
berjatuhan, terbagi-bagi dengan bagian kaku berwarna hijau atau hijau kebiruan,
hijau kekuningan; mempunyai duri kecil dengan bunga putih. Buahnya
menyerupai bentuk pear yang panjangnya mencapai 2,5 cm (Peris, Stubing,
Vanaclocha, 1995).
Ekstrak saw palmetto mengandung beberapa jenis asam lemak, meliputi
kaprat, kaprilat, kaproat, laurat, oleat, dan asam palmitat serta sejumlah besar
fitosterol (beta-sitosterol, sikloartenol, lupeol, lupenone, dan 24-metil
sikloartenol) (Simonis, 2000).
Ekstrak saw palmetto sebagai anti androgenetic alopecia bekerja dengan
cara menginhibisi enzim 5-AR sehingga mengurangi pengubahan testosterone
menjadi DHT yang aktif. Selain itu ekstrak saw palmetto juga dapat menghambat
13
pengikatan DHT dengan reseptor di berbagai jaringan khususnya di folikel
rambut, serta meningkatkan metabolisme dan ekskresi DHT (Anonim, 2005).
D. Vanishing Krim
Krim merupakan sediaan tak tembus cahaya, padatan yang lunak atau
cairan kental yang dimaksudkan untuk pemakaian luar. Krim mengandung bahan
obat yang terlarut atau tesuspensi dalam basis vanishing krim atau basis larut air
dan dalam tipe emulsi air dalam minyak (w/o) atau minyak dalam air (o/w)
(Allen, 2002).
Vanishing krim adalah suatu emulsi dari asam stearat dimana emulsi
tersebut selalu bertipe M/A (Young, 1972). Dalam krim tersebut asam stearat
merupakan unsur utama fase minyak sedangkan emulgatornya yaitu alkali stearat
yang merupakan hasil dari reaksi suatu basa yang terlarut dalam fase cair dengan
sebagian asam stearat (Jellineck, 1970). Alkali stearat yang terbentuk bertipe
anionik (Sagarin, 1957).
Dalam formulasi hand lotion, sabun asam lemak yang sering digunakan
yaitu triethanolamin stearat, digunakan dalam rentang 0,5-3%. Sabun asam lemak
mempunyai sifat hidrofilik yang kuat dan cenderung akan memproduksi emulsi
M/A. Garam amine dari asam lemak pada umumnya menghasilkan krim putih
(Jellineck, 1970).
Untuk perlindungan terhadap dekomposisi bahan oleh mikroorganisme,
pada krim sering ditambahkan nipagin 0,12%–0,18% sebagai pengawet
(preservative) (Anief, 2000).
Beberapa keuntungan penggunaan krim asam stearat antara lain : mudah
dibuat, harganya murah, cenderung stabil dalam rentang temperatur yang luas,
fase minyaknya tidak mudah tengik, sistem emulsinya kuat dan penampilannya
menarik karena krim yang dihasilkan berwarna putih (Jellineck, 1970).
E. Humectant
Humectant adalah bahan yang berfungsi untuk mengontrol perubahan
kelembaban antara sediaan dan udara baik dalam kemasan maupun saat dioleskan
di kulit sehingga meminimalisasi kekeringan pada krim (Sagarin, 1957).
Humectant juga berfungsi untuk memperbaiki daya sebar krim dan menjaga
konsistensi krim (Young, 1972).
Humectant merupakan bahan bersifat higroskopik yang mempunyai sifat
mengabsorpsi uap air dari udara lembab sampai mencapai suatu derajat
kelembaban tertentu. Terdapat banyak bahan yang mempunyai sifat sebagai
humectant namun yang terlihat digunakan secara luas untuk hand creams dan
lotion, yaitu gliserol, propilen glikol dan sorbitol. Ketiga senyawa organik
tersebut mirip karena semuanya merupakan polihidrat alkohol dan humectant
organik (Sagarin, 1957). Tetapi walaupun memiliki kemiripan, ketiganya berbeda
dalam hal berat molekul, viskositas, volatilitas dan higroskopisitasnya. Propilen
glikol mempunyai berat molekul dan viskositas terendah, namun mempunyai
volatilitas yang paling tinggi. Sedangkan sorbitol mempunyai berat molekul dan
viskositas paling tinggi, selain itu bersifat non volatil (Sagarin, 1957). Dari
kesemuanya gliserol paling higroskopik dan sorbitol sirup mempunyai sifat
15
higroskopik terendah pada keadaan equilibrium (Sagarin, 1957). Propilen glikol
lebih bersifat higroskopis dibandingkan dengan sorbitol (Barel, Paye, Mailbach,
2001).
Gliserol, propilen glikol dan sorbitol sudah digunakan dalam hand
creams, lotion maupun kosmetik-kosmetik yang lain selama bertahun-tahun tanpa
menimbulkan adanya iritasi maupun sensitisasi. (Sagarin, 1957).
1. Propilen glikol
OH
CH CH CH OH 3 2
Gambar 1
Rumus molekul propilen glikol BM 76,9 Propilen glikol mengandung tidak kurang dari 99,5% C H O3 8 2. Pemerian
propilen glikol yaitu cairan kental, jernih, tidak berwarna; rasa khas; praktis tidak
berbau, menyerap air pada udara lembab. Propilen glikol dapat bercampur
dengan air, dengan aseton, dan dengan kloroform; larut dalam eter dan dalam
beberapa minyak essensial; tetapi tidak dapat bercampur dengan minyak lemak
(Anonim, 1995).
Propilen glikol digunakan secara luas dalam kosmetik dan industri
farmasi sebagai pelarut dan pembawa untuk bahan-bahan yang larut dan tidak
larut dalam air. Propilen glikol sering digunakan dalam makanan sebagai
antifreeze dan emulgator. Propilen glikol juga digunakan sebagai penghambat
fermentasi dan pertumbuhan mikroorganisme (Barel, Paye, Mailbach, 2001).
Propilen glikol dianggap sebagai bahan yang tidak berbahaya untuk
produk kosmetik dan aman digunakan dalam produk kosmetik sampai 50%.
(Barel, Paye, Mailbach, 2001).
Propilen glikol digunakan secara luas sebagai pelarut, pengekstrak dan
preservative. Propilen glikol merupakan pelarut umum yang lebih baik daripada
gliserin dan dapat terlarut dalam berbagai bahan seperti kortikosteroid, fenol,
obat-obat sulfa, barbiturat, vitamin (A dan D), sebagian alkaloid dan banyak lokal
anestesi (Boylan, 1986).
Propilen glikol memiliki daya antiseptik yang mirip dengan etanol dan
melawan pertumbuhan mikroorganisme mirip dengan gliserin namun sedikit
kurang efektif dibandingkan etanol (Boylan, 1986).
2. Sorbitol (hexahydrohexane)
Gambar 2
Rumus molekul sorbitol BM 182,17 Sorbitol mengandung tidak kurang dari 91,0% dan tidak lebih dari
100,5% C H6 14O6, dihitung terhadap zat anhidrat. Dapat mengandung sejumlah
kecil alkohol polihidrik yang lain. Sorbitol sangat mudah larut dalam air; sukar
larut dalam etanol, dalam metanol dan dalam asam asetat (Anonim, 1995).
17
Sorbitol digunakan sebagai bahan pemanis, humectant dan sebagai diluen
pada tablet dan kapsul. Sorbitol merupakan bahan kimia yang relatif inert dan
kompatibel dengan sebagian besar eksipien. Sorbitol tidak membuat inflamasi,
tidak korosif, dan tidak volatil. Pada konsentrasi tinggi sorbitol merupakan
penstabil untuk vitamin dan antibiotik yang labil (Boylan, 1986).
F. Metode Desain Faktorial
Desain faktorial digunakan dalam penelitian di mana efek dari faktor atau
kondisi yang berbeda dalam penelitian akan ditentukan. Desain faktorial
merupakan desain yang dipilih untuk mendeterminasi efek-efek secara simultan
dari beberapa faktor dan interaksinya (Bolton, 1990).
Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi untuk
memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih
variabel bebas. Model yang diperoleh dari analisis tersebut berupa persamaan
matematika (Bolton, 1990).
Desain faktorial dua level berarti ada dua faktor (misal A dan B) yang
masing-masing faktor diuji pada dua level yang berbeda, yaitu level rendah dan
level tinggi. Dengan desain faktorial dapat dirancang suatu percobaan untuk
mengetahui faktor yang dominan berpengaruh secara signifikan terhadap suatu
respon. Efek dan interaksi dapat ditentukan dengan pasti melalui hasil dari
rancangan desain faktorial. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua
faktor dan dua level :
Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level
Formula A (faktor I) B (faktor II)
(1) - - a + -
b - +
ab + +
Keterangan:
(-) = level rendah
(+) = level tinggi
Formula (1) = faktor I level rendah, faktor II level rendah
Formula (a) = faktor I level tinggi, faktor II level rendah
Formula (b) = faktor I level rendah, faktor II level tinggi
Formula (ab) = faktor I level tinggi, faktor II level tinggi (Bolton, 1990).
Rancangan faktorial yang paling sederhana ialah menggunakan dua
faktor dan masing-masing faktor menggunakan dua kategori. Rancangan yang
demikian itu biasanya digambarkan sebagai rancangan faktorial 2 x 2. Pada desain
faktorial ada dua variabel eksperimental yang diselidiki secara serempak.
Informasi yang dapat diperoleh dari rancangan penelitian ini adalah efek utama
dari masing-masing variabel bebas, simple effect dan efek interaksi antara kedua
variabel bebas (Suryabrata, 1998).
Besarnya efek masing–masing faktor maupun interaksinya dapat
ditentukan dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada level tinggi dan
rata-rata respon pada level rendah. Konsep perhitungan efek menurut Bolton
(1990) sebagai berikut :
19
Optimasi campuran dua bahan (berarti ada dua faktor) dengan desain
faktorial (dua leveldua faktor) dilakukan berdasarkan rumus:
+ b
Pada desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat
percobaan (2n = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah
faktor). Penamaan formula untuk jumlah percobaan sama dengan 4 adalah
formula (1), formula a, formula b, dan formula ab (Bolton, 1990). Respon yang
ingin diukur harus dapat dikuantitatifkan.
Desain faktorial memiliki beberapa keuntungan. Metode ini memiliki
efisiensi yang maksimum untuk memperkirakan efek yang dominan dalam
menentukan respon jika tidak ada interaksi yang terjadi. Jika terjadi interaksi
desain faktorial memungkinkan untuk mengungkapkan dan mengidentifikasi
interaksi. Kesimpulan dapat diaplikasikan pada rentang kondisi yang lebar, karena
efek dari faktor ditentukan melalui variasi level dari faktor-faktor lain. Fungsi
maksimal tergantung pada data, karena semua efek utama dan interaksinya
ditentukan berdasarkan data. Desain faktorial bersifat orthogonal; semua efek dan
interaksi yang ditentukan tidak tergantung pada efek dari faktor lain (Bolton,
1990).
G. Uji Iritasi Primer
Iritasi adalah suatu reaksi kulit terhadap zat kimia misalnya alkali kuat,
asam kuat, pelarut, dan deterjen. Beratnya bermacam-macam, dari hiperemia,
edema, dan vesikulasi sampai pemborokan. Iritasi primer terjadi di tempat kontak
dan umumnya pada sentuhan pertama, karenanya berbeda dengan sensitisasi (Lu,
1995). Iritasi primer yang paling sering dimodifikasi dideskripsikan oleh John
Draize dan teman-temannya pada tahun 1944 (Hayes, 2001).
Tujuan dilakukannya uji Draize yaitu untuk mengidentifikasi
bahan-bahan kimia yang merupakan bahan-bahan yang sangat berbahaya, bukan untuk
membandingkan produk (Hayes, 2001). Ada beberapa uji iritasi kulit yang
dimodifikasi berdasarkan prosedur Draize. Modifikasi dilakukan pada spesies
hewan yang digunakan, jumlah bahan uji yang dipakai, pengolesan berulang dan
jenis pemeriksaan, misalnya histologi. Untuk sebagian besar efek pada kulit,
hewan uji pilihan adalah kelinci albino, meskipun marmot albino, mencit putih,
dan hewan lainnya digunakan (Lu, 1995).
21
H. Landasan Teori
Sediaan topikal anti hair loss yang paling cocok untuk penggunaan
ekstrak saw palmetto pada kulit kepala adalah sediaan cair semi padat. Hal ini
selain dikarenakan sediaan cair semi padat mempunyai viskositas tertentu, sediaan
cair semi padat juga mudah diaplikasikan secara merata di kulit dan memiliki
waktu kontak yang lebih lama. Dalam penelitian ini dipilih bentuk sediaan krim
berbasis vanishing krim karena memberikan banyak keuntungan.
Propilen glikol dan sorbitol sebagai humectant sangat cocok digunakan
untuk sediaan topikal karena sifatnya yang aman dan menguntungkan. Pada
pembuatan krim anti hair loss ekstrak saw palmetto, propilen glikol
dikombinasikan dengan sorbitol dimana keduanya selain berfungsi sebagai
humectant atau penahan lembab juga berfungsi untuk mengontrol daya sebar serta
konsistensi krim. Walaupun keduanya merupakan polihidrat alkohol namun
secara teori keduanya memiliki karakteristik yang berbeda dalam hal berat
molekul, viskositas, higroskopisitas dan volatilitasnya. Diantara propilen glikol,
sorbitol dan gliserol, propilen glikol mempunyai berat molekul dan viskositas
terendah, namun mempunyai volatilitas yang paling tinggi. Sedangkan sorbitol
mempunyai berat molekul dan viskositas paling tinggi, selain itu bersifat non
volatil. Propilen glikol lebih bersifat higroskopis dibandingkan dengan sorbitol.
Perbedaan komposisi propilen glikol dan sorbitol yang digunakan dalam formula
krim akan mempengaruhi sifat fisik krim yang dihasilkan. Sorbitol mempunyai
viskositas yang lebih tinggi daripada propilen glikol maka dimungkinkan sorbitol
menjadi faktor dominan viskositas sehingga krim yang dihasilkan akan semakin
kental dengan semakin meningkatnya sorbitol yang digunakan. Sedangkan
propilen glikol memiliki higroskopositas yang lebih tinggi daripada sorbitol maka
dimungkinkan propilen glikol dapat menjadi faktor dominan perubahan viskositas
dimana semakin banyak propilen glikol yang digunakan maka krim yang
dihasilkan dalam penyimpanannya akan semakin encer.
I. Hipotesis
Pada penelitian Optimasi Komposisi Propilen Glikoldan Sorbitol sebagai
Humectant dalam Formula Krim Anti Hair Loss Ekstrak Saw Palmetto diduga
terdapat efek dominan dan interaksi dari propilen glikol dan sorbitol yang
berperan dalam menentukan daya sebar, viskositas dan stabilitas krim.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental murni dengan variabel
eksperimental ganda dan bersifat eksploratif, yaitu mencari komposisi humectant
(propilen glikol dan sorbitol) dalam formula krim anti hair loss ekstrak saw
palmetto yang optimum dengan parameter sifat fisik krim meliputi daya sebar,
viskositas dan stabilitas krim.
B. Variabel Penelitian
1. Variabel Bebas dalam penelitian ini adalah jumlah dan jenis humectant yang digunakan (propilen glikol dan sorbitol).
2. Variabel Tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisik krim meliputi daya sebar, viskositas, perubahan viskositas dan keamanan (iritasi primer)
krim anti hair loss ekstrak saw palmetto.
3. Variabel Pengacau Terkendali dalam penelitian ini adalah pembacaan
viscometer, alat percobaan, wadah penyimpanan, intensitas cahaya
penyimpanan, dan kelinci albino.
4. Variabel Pengacau Tak Terkendali dalam penelitian ini meliputi lama pengadukan, intensitas (kekuatan) pengadukan, suhu ruang pada
penyimpanan, kelembaban ruangan, luka pada punggung kelinci saat
melakukan uji iritasi primer.
C. Definisi Operasional
1. Ekstrak saw palmetto adalah ekstrak etanol buah saw palmetto yang
dikeringkan dengan bahan pengering yaitu laktosa (30 %) dan silika (30 %).
2. Krim anti hair loss adalah sediaan semi padat yang dibuat dari sistem
vanishing krim dengan propilen glikol dan sorbitol sebagai humectant dan
ekstrak saw palmetto sebagai bahan aktif sesuai dengan formula yang telah
ditentukan dan dibuat sesuai prosedur pembuatan krim pada penelitian ini.
3. Sistem vanishing krim adalah komponen penyusun krim (selain ekstrak saw
palmetto) yang terdiri dari fase minyak (asam stearat, propilen glikol, TEA,
cetyl alkohol), emulgator (trietanolamin stearat) dan fase air (aquades,
sorbitol, nipagin).
4. Sifat fisik krim adalah parameter yang digunakan untuk mengetahui kualitas
fisik krim dalam penelitian ini, meliputi daya sebar, viskositas, dan perubahan
viskositas selama penyimpanan.
5. Perubahan viskositas adalah selisih viskositas setelah 1 bulan penyimpanan
dengan viskositas segera setelah krim dibuat dibagi viskositas krim segera
setelah dibuat dikalikan 100 %. Rumus untuk perubahan viskositas adalah
sebagaiberikut
cm pada pengukuran massa krim 1 gram, diberi beban 150 gram (beserta
horizontal plate penutup) dan diukur setelah didiamkan selama 1 menit.
25
7. Viskositas optimal adalah viskositas yang mendukung kemudahan krim
diisikan ke dalam wadah dan dikeluarkan saat digunakan serta spreadability
yang baik. Viskositas yang optimal dalam penelitian ini adalah 200-300 d.Pas.
8. Perubahan viskositas yang optimal adalah selisih viskositas krim setelah
disimpan 1 bulan pada suhu kamar dibandingkan dengan viskositas awal
segera setelah krim dibuat dibagi viskositas awal segera setelah krim dibuat
dikalikan 100 % memberikan hasil kurang dari 10%.
D. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah glasswares
(PYREX-GERMANY), timbangan analitik, mortir, stamper, horizontal double plate,
viscometer seri VT 04 (RION-JAPAN), silet, gunting, dan kandang kelinci.
Sedangkan bahan yang digunakan adalah ekstrak saw palmetto dan bahan-bahan
penyusun basis krim yang berkualitas farmasetis meliputi asam stearat, cetyl
alkohol, triethanolamin, propilen glikol, sorbitol, nipagin, parfum dan aquades.
E. Tata Cara Penelitian 1. Optimasi Formula dan Pembuatan Krim a Formula
Eksipien yang dipilih sebagai basis sediaan krim mengacu pada formula
vanishing krim dalam Practical Cosmetics Science (Young, 1972) dengan
perincian formula sebagai berikut :
A. Asam stearat 12,0 gram
Cetyl Alkohol 0,5 gram
Sorbitol syrup 5,0 gram
Isopropyl myristate
or propilen glycol 3,0 gram
Triethanolamin 1,0 gram
B. Glycerine one to five drops
Distilled water 78,2 gram
Preservative (Nipagin M) one microspatula-full
C. Perfume three or four drops
Komposisi formula baru setelah modifikasi (untuk 100 gram) sebagai berikut:
A. Asam stearat 10,16 gram
Cetyl Alkohol 0,5 gram
Triethanolamin 1,2 gram
Propilen glycol (6-12) gram
B. Sorbitol (2-8) gram
Nipagin 0,15 gram
Aquadest 60,0 gram
C. Ekstrak saw palmetto 15,385 gram
D. Perfume 0,36 gram
Dari formula di atas dibuat komposisi propilen glikol dan sorbitol level
rendah dan level tinggi seperti pada tabel II.
27
Tabel II. Desain penelitian
Formula Propilen glikol (g) Sorbitol (g)
(1) 6 2 a 12 2 b 6 8 ab 12 8
Dari desain penelitian di atas diperoleh komposisi setiap bahan pada
masing-masing formula sebagai berikut:
Tabel III. Bahan dalam tiap formula
Bahan (1) a b ab
Total 95,755 101,755 101,755 107,755
b. Cara Kerja Pembuatan Formula
Campur asam stearat, cetyl alkohol, triethanolamin dan propilen glikol
(fase A) dalam satu cawan porselen. Campur sorbitol, nipagin dan aquadest (fase
B) dalam satu cawan porselen yang berbeda dengan fase A. Panaskan
masing-masing fase di atas waterbath sampai suhu ± 75OC. Campur kedua fase dalam
mortir yang telah dihangatkan sebelumnya, aduk pelan dengan stamper sampai
terbentuk krim yang berwarna putih. Setelah dingin, masukkan ekstrak saw
palmetto (fase C) sedikit demi sedikit dalam basis krim sambil terus di aduk
hingga homogen. Teteskan parfum (fase D) 40 tetes ke dalam krim saw palmetto.
2. Uji Sifat Fisik Krim Ekstrak Saw Palmetto a. Uji daya sebar
Uji daya sebar sediaan krim anti hair loss ekstrak saw palmetto
dilakukan langsung setelah pembuatan krim dengan batas waktu pengukuran dua
hari setelah krim dibuat. Krim seberat 1 g ditimbang dan diletakkan di tengah
horizontal plate. Di atas krim diletakkan horizontal plate yang lain dan pemberat
sehingga berat horizontal plate penutup dan pemberat 125 g, didiamkan selama 1
menit dan catat diameter penyebarannya dari bebagai sisi kemudian dihitung
diameter rata-ratanya. Replikasi pengukuran diameter dilakukan sebanyak 6 kali.
b. Uji viskositas
Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan alat Viscometer
seri VT 04. Pengukuran dilakukan dengan memasukkan krim ke dalam wadah dan
dipasang pada portable viscotester. Viskositas krim diketahui dengan mengamati
gerakan jarum penunjuk viskositas. Untuk tiap formula dilakukan pengulangan
pengukuran sebanyak 6 kali dengan pendiaman selama 15 menit setiap
pengukuran. Pengukuran viskositas dilakukan dua kali, yaitu (1) segera setelah
krim selesai dibuat dan (2) setelah disimpan selama 1 bulan (Instruction Manual
Viscotester VT-04E).
3. Uji iritasi primer
Punggung kelinci masing-masing dicukur dengan ukuran 2,5 X 2,5 cm.
Timbang 0,5 gram krim ekstrak saw palmetto. Hewan dikurung dalam kandang
dengan ukuran terbatas agar tidak banyak bergerak selama uji iritasi primer.
Oleskan formula krim pada punggung kelinci yang telah dicukur kemudian tutup
29
dengan kassa dan lekatkan dengan plester. Seluruh badan hewan dibungkus
dengan kain kassa selama 4 jam periode pejanan. Kemudian lepas semua kain
yang membungkus, biarkan punggung kelinci terbuka. Amati reaksi yang timbul
setelah 1 jam, 24 jam, 48 jam, 72 jam dan 1 minggu. Reaksi yang timbul
dievaluasikan berdasarkan skor dalam tabel IV. Dari evaluasi skor dapat dihitung
indeks iritasi primer untuk tiap hewan uji berdasarkan persamaan (6). Kemudian
dihitung indeks iritasi untuk tiap formula dari persamaan (7). Berdasarkan indeks
iritasi tiap formula dapat diketahui kriteria iritasi untuk tiap formula pada tabel V.
Tabel IV. Evaluasi reaksi kulit
(1) Eritrema dan Pembentukan Kerak Skor
Tanpa eritrema 0
Eritrema sangat sedikit (hampir tidak tampak) 1 Eritrema berbatas jelas 2 Eritrema moderat sampai berat 3 Eritrema berat (merah bit) sampai sedikit membentuk
kerak (luka dalam)
4
Total skor eritrema yang mungkin 4
(2) Pembentukan edema Skor
Tanpa edema 0
Edema sangat sedikit (hampir tidak tampak) 1 Edema sedikit (tepi daerah berbatas jelas) 2 Edema moderat (tepi naik kira-kira 1 mm) 3 Edema berat (naik lebih dari 1 mm dan meluas ke luar
daerah pajanan)
4
Total skor edema yang mungkin 4
Rumus perhitungan indeks iritasi primer untuk tiap hewan uji
Skor epidema 24jam+ 48jam+72jam + Skor oedema 24jam+48jam+72jam
Rumus perhitungan indeks iritasi untuk tiap formula
3 3
Jumlah indeks iritasi primer tiap hewan uji Banyak hewan uji
….(6)
………...(7)
Tabel V. Kriteria iritasi
Indeks Iritasi Kriteria Iritasi Senyawa Kimia
0 Tidak mengiritasi
< 2 Kurang merangsang
2-5 Iritan Moderat
>5 Iritan Berat
(Hayes, 2001)
4. Subjective Assesment
Sebanyak 29 responden mencoba krim dari tiap formula yang dibuat.
Kemudian responden mengisi kuisioner yang berisi pertanyaan-pertanyaan untuk
memberikan penilaian terhadap masing-masing formula yang dibuat. Pertanyaan
tersebut antara lain terkait dengan : penampilan, bau, viskositas, kehalusan, daya
sebar, kelengketan, efek lembab, sensasi dingin, efek ke rambut, dan kenyamanan
krim ekstrak saw palmetto.
Hasil untuk tiap jawaban kuisioner dari semua responden diberi skor
kemudian dirata-rata sehingga dapat diketahui gambaran penerimaan masyarakat
terhadap tiap formula krim yang dibuat.
F. Analisis Data dan Optimasi
Data daya sebar, viskositas dan perubahan viskositas yang terkumpul di
rata-rata untuk tiap formula. Kemudian respon rata-rata dari tiap uji dianalisis
dengan perhitungan efek menurut desain faktorial dan grafik hubungan untuk
mengetahui besarnya efek dari propilen glikol, sorbitol dan interaksinya.
Selanjutnya dilakukan analisis statistik varian dua arah (desain faktorial) untuk
menentukan komposisi antara propilen glikol dengan sorbitol dalam formula krim
anti hair loss yang optimal dengan membuat contour plot untuk masing-masing
31
uji sifat fisik. Formula yang optimal diperoleh dari penggabungan contour plot
masing-masing parameter sifat fisik krim yang dikenal dengan contour plot super
imposed.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pembuatan Krim
Krim yang dibuat merupakan vanishing krim yaitu krim berbasis emulsi
bertipe M/A. Bahan-bahan yang digunakan terdiri dari fase internal (medium
terdispersi) dan fase eksternal (medium pendispersi). Dalam krim anti hair loss
ekstrak saw palmetto ini sebagai fase internal yaitu asam stearat, cetyl alkohol,
propilen glikol dan triethanolamin. Sedangkan sebagai fase eksternal yaitu
sorbitol, aquades dan nipagin.
Untuk dapat mendispersikan kedua fase tersebut diperlukan adanya suatu
emulgator. Dalam hal ini digunakan sabun asam lemak yaitu triethanolamin
stearat sebagai emulgator. Triethanolamin stearat diperoleh dengan mereaksikan
sebagian asam stearat dengan triethanolamin pada saat pencampuran kedua fase.
Emulgator tersebut akan mengurangi tegangan permukaan antara kedua fase,
sehingga keduanya dapat bercampur. Penggunaan Triethanolamin stearat sebagai
emulgator menguntungkan karena akan menghasilkan krim yang lunak dan
berbutir halus ( Jellineck, 1970).
Masing-masing fase dalam pembuatannya dipanaskan hingga ± 75oC.
Pada suhu tersebut partikel-partikel kedua fase akan meregang sehingga
mempermudah proses pencampuran kedua fase. Pengadukan dilakukan dalam
mortir yang telah dihangatkan sebelumnya untuk menghindari perubahan suhu
yang mendadak. Perubahan suhu yang mendadak dapat menyebabkan
33
bahan dengan titik lebur tinggi menjadi mudah memadat sehingga krim menjadi
tidak halus.
Selama pencampuran kedua fase, pengadukan tidak boleh terlalu cepat
karena dapat mengakibatkan terjadinya foaming yang dapat mempengaruhi
penerimaannya oleh masyarakat. Pengadukan sebaiknya dilakukan dengan pelan
namun konstan dan cukup kuat.
Ekstrak saw palmetto yang digunakan sebagai bahan aktif dalam krim
anti hair loss ini berupa serbuk dan mengandung sebagian besar senyawa
fitosterol yang tidak tahan panas. Oleh karena itu ekstrak saw palmetto tidak
ditambahkan saat pembentukan basis krim tetapi ditambahkan sedikit demi sedikit
setelah basis krim terbentuk dan suhunya ± 35oC. Untuk mengurangi bau yang
tidak enak dari saw palmetto ditambahkan parfum secukupnya.
B. Sifat Fisik Krim
Sifat fisik krim merupakan hal yang sangat penting untuk
dipertimbangkan dalam pembuatan krim terutama terkait dengan acceptability
masyarakat. Masyarakat menyukai krim yang mudah menyebar saat dioleskan,
viskositas yang cukup dan stabil dalam penyimpanannya. Selain itu mengingat
krim ini akan digunakan dengan tujuan zat aktif dapat terabsorpsi hingga hair
folicle maka selain terkait acceptability masyarakat, sifat fisik juga
dipertimbangkan agar dapat memberikan efek farmakologis yang optimal. Sifat
fisik yang tidak sesuai dapat menyebabkan proses absorpsi menjadi tidak optimal.
Pada penelitian ini sifat fisik krim yang diuji yaitu daya sebar, viskositas
dan stabilitas krim. Pengujian daya sebar dalam penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui mudah tidaknya krim menyebar saat dioleskan. Pengujian viskositas
bertujuan untuk mengetahui profil kekentalan dari krim yang dibuat. Sedangkan
stabilitas krim bertujuan untuk mengetahui profil kestabilan dari krim yang
dibuat. Stabilitas fisik krim dapat diketahui dari besarnya persentase perubahan
viskositas yang terjadi setelah krim disimpan selama satu bulan. Setelah
penyimpanan selama satu bulan viskositas krim dapat meningkat atau menurun
dibandingkan dengan viskositas awal segera setelah krim dibuat, selisih viskositas
tersebut yang dimaksud dengan perubahan viskositas. Semakin kecil nilai
perubahan viskositas, krim semakin stabil. Sebaliknya semakin besar presentase
perubahan viskositas maka krim semakin tidak stabil.
Uji daya sebar dilakukan dengan menimbang 1 gram krim, diletakkan di
tengah horizontal plate, kemudian ditimpa dengan beban sebesar 125 gram
(termasuk horizontal plate penutup). Setelah itu didiamkan selama 1 menit dan
diukur diameternya dari berbagai sisi. Rata-rata diameter yang diperoleh dianggap
mewakili daya sebar dari krim yang dibuat. Pemberian beban pada uji daya sebar
ini dapat dianalogkan sebagai tekanan yang diberikan pada saat krim
diaplikasikan ke kulit. Daya sebar yang baik menjamin pemerataan dan
kemudahan dioleskan saat krim diaplikasikan pada kulit.
Uji viskositas dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui profil rheologi
dan konsistensi krim. Uji ini dilakukan dengan menimbang krim seberat 110
gram, kemudian rotor pada viscometer dimasukkan dalam massa krim sampai
35
tenggelam. Daerah sekitar rotor diusahakan penuh dengan massa krim. Adanya
rongga di sekitar rotor dapat mempengaruhi hasil pengukuran viskositas.
Viscometer dinyalakan kemudian dibaca viskositasnya sesuai skala yang
digunakan dengan satuan viskositas yang diperoleh yaitu d.Pas.
Pengukuran viskositas dilakukan sebanyak dua kali yaitu viskositas
segera setelah krim dibuat dan viskositas setelah krim disimpan selama satu bulan.
Pengukuran viskositas setelah 1 bulan penyimpanan bertujuan untuk mengetahui
besarnya perubahan viskositas krim yang menggambarkan perubahan stabilitas
dari krim yang dibuat.
Berubahnya viskositas krim setelah disimpan selama satu bulan dapat
dipengaruhi oleh beberapa faktor misalnya kelembaban, penguapan air dari
sediaan, adanya kerja dari mikroorganisme, dsb. Dalam penelitian ini hal yang
membedakan tiap formula yaitu yaitu komposisi humectant, maka perbedaan
komposisi humectant yang digunakan merupakan faktor yang mempengaruhi
perbedaan perubahan viskositas tiap formula yang dibuat. Semakin tinggi sifat
higroskopis humectant yang digunakan maka viskositas krim pada
penyimpanannya akan cenderung makin menurun (makin encer).
Berikut tabel pengukuran sifat fisik krim dari berbagai komposisi formula.
Tabel VI. Data pengukuran sifat fisik krim
Formula Daya Sebar Viskositas Perubahan
(cm) (dPas) Viskositas (%)
(1) 4,00 ± 0,19 200 ± 11,86 -11,48 a 3,62 ± 0,26 227,08 ± 9,41 -19,74 b 2,96 ± 0,07 284,16 ± 5,40 -6,16 ab 3,91 ± 0,1 232,70 ± 11,19 -18,07
Dari data sifat fisik krim yang diperoleh terlihat bahwa masing-masing
formula memberikan respon yang berbeda-beda baik untuk daya sebar, viskositas
maupun stabilitasnya. Hal ini dikarenakan perbedaan level propilen glikol dan
level sorbitol yang digunakan untuk tiap formula.
Untuk uji daya sebar, formula (1) mempunyai daya sebar terbesar
sebaliknya formula b mempunyai daya sebar terkecil. Sedangkan pada uji
viskositas formula b memiliki viskositas terbesar sebaliknya formula (1) memiliki
daya sebar terkecil. Daya sebar berbanding terbalik dengan viskositas pada
sediaan cair semi padat, dimana semakin besar daya sebar sediaan semi padat
maka viskositasnya akan semakin kecil, sebaliknya semakin kecil daya sebar
sediaan semi padat maka semakin besar viskositasnya (Garg, Aggarwal, Garg, and
Singla, 2002).
Uji perubahan viskositas untuk keempat formula krim memberikan hasil
lebih dari 5 %. Formula krim yang paling stabil dibandingkan formula krim yang
lain yaitu formula b dimana perubahan viskositasnya paling kecil yaitu |-6,16| %.
Perubahan viskositas dari semua formula bernilai negatif, artinya setelah disimpan
selama satu bulan viskositas krim menurun dibandingkan viskositas awal.
Untuk mengetahui faktor dominan antara propilen glikol, sorbitol atau
interaksi antara propilen glikol dan sorbitol terhadap daya sebar, viskositas dan
perubahan viskositas dari krim, dapat dihitung nilai efek menggunakan desain
faktorial seperti tertera pada tabel VII.
37
Tabel VII. Efek propilen glikol, efek sorbitol atau efek interaksi propilen glikol dan sorbitol dalam menentukan sifat fisik krim
Perubahan viskositas Daya sebar Viskositas
Efek
Interaksi 0,66 |-39,27| 1,82
1. Daya Sebar
Gambar 3. Hubungan pengaruh propilen glikol (a) dan sorbitol (b) terhadap daya sebar krim ekstrak saw palmetto
Faktor dominan yang menentukan daya sebar krim yaitu interaksi dari
propilen glikol dan sorbitol. Interaksi propilen glikol dan sorbitol mempunyai
nilai perhitungan efek yang paling besar dibandingkan nilai perhitungan efek
untuk propilen glikoldan nilai mutlak perhitungan efek pada sorbitol (Tabel VII).
Dari perhitungan menggunakan desain faktorial diketahui bahwa efek interaksi
dari propilen glikoldan sorbitol mempunyai nilai terbesar yaitu 0,66. Sedangkan
di urutan kedua yaitu sorbitol dengan nilai perhitungan efek |-0,37| dan di urutan
ketiga yaitu propilen glikol dengan nilai perhitungan efek 0,29.
Peningkatan level propilen glikol (semakin banyak propilen glikol
digunakan), akan menaikkan daya sebar krim pada level tinggi sorbitol dan
menurunkan daya sebar krim pada level rendah sorbitol (Gambar 3a). Begitu pula
peningkatan level sorbitol (semakin banyak sorbitol digunakan) diketahui
menaikkan daya sebar pada level tinggi propilen glikol dan menurunkan daya
sebar krim pada level rendah propilen glikol (Gambar 3b).
Pada grafik terlihat adanya dua garis level yang berpotongan yaitu level
tinggi dan level rendah. Hal itu menunjukkan terjadinya interaksi antara propilen
glikol dan sorbitol dalam krim. Interaksi tersebut yang paling berpengaruh
terhadap daya sebar krim.
Propilen glikoldan sorbitol memiliki sifat fisika dan kimia yang berbeda.
Sorbitol memiliki viskositas yang lebih tinggi dibandingkan propilen glikol
sedangkan propilen glikol memiliki sifat higroskopis yang lebih tinggi
dibandingkan dengan sorbitol (Sagarin, 1957). Kedua sifat dari humectant
tersebut dapat berinteraksi menghasilkan krim dengan daya sebar tertentu.
2. Viskositas
Gambar 4. Hubungan pengaruh propilen glikol (a) dan sorbitol (b) terhadap viskositas krim ekstrak saw palmetto
Semakin banyak propilen glikol yang digunakan, akan menaikkan
viskositas krim pada level rendah sorbitol dan menurunkan viskositas krim pada
39
level tinggi sorbitol (Gambar 4a). Semakin banyak sorbitol digunakan akan
menaikkan viskositas pada level rendah propilen glikol. Sedangkan pada level
tinggi propilen glikol dengan semakin banyak sorbitol yang digunakan tidak
menyebabkan perubahan viskositas yang signifikan (Gambar 4b).
Grafik yang menunjukkan adanya dua garis yang tidak sejajar pada garis
level yaitu level tinggi dan level rendah menunjukkan adanya interaksi antara
propilen glikol dan sorbitoldalam krim.
Sorbitol merupakan faktor dominan yang menentukan viskositas krim.
Hal ini dapat dilihat dari perhitungan harga mutlak nilai efek pada desain faktorial
yang tertera pada tabel VII. Dari perhitungan diketahui bahwa efek sorbitol
mempunyai nilai terbesar yaitu 44,90. Sedangkan di urutan kedua yaitu interaksi
antara propilen glikol dan sorbitol dengan nilai perhitungan efek |-39,27| dan di
urutan ketiga yaitu propilen glikol dengan nilai perhitungan efek |-12,19|. Sorbitol
sebagai faktor dominan menaikkan viskositas krim, hal ini dapat dilihat dari nilai
perhitungan efek yang bernilai positif sedangkan efek dari interaksi dan propilen
glikol bernilai negatif yang berarti menurunkan viskositas krim.
Sorbitol sebagai faktor dominan yang menentukan viskositas krim
mempunyai viskositas lebih tinggi dibandingkan dengan propilen glikol. Dengan
semakin meningkatnya jumlah sorbitol yang digunakan maka krim yang
dihasilkan akan mempunyai viskositas yang semakin tinggi. Hal ini didukung oleh
data viskositas dimana formula (1) dan formula b dengan jumlah propilen glikol
yang sama dihasilkan krim dengan viskositas yang lebih tinggi pada formula b, ini
dikarenakan penggunaan sorbitol pada formula b lebih banyak dibandingkan
dengan formula (1). Demikian juga pada formula a dan formula ab pada jumlah
propilen glikol yang sama dihasilkan krim dengan viskositas yang lebih besar
pada formula ab karena digunakan sorbitol yang lebih banyak.
3. Perubahan Viskositas
LEVEL RENDAH
Gambar 5. Hubungan pengaruh propilen glikol (a) dan sorbitol (b) terhadap perubahan viskositas krim
Peningkatan level propilen glikol (semakin banyak propilen glikol
digunakan) pada level rendah sorbitol maupun pada level tinggi sorbitol akan
meningkatkan perubahan viskositas (Gambar 5a). Peningkatan level sorbitol
(semakin banyak sorbitol digunakan) pada level rendah propilen glikol dan pada
level tinggi propilen glikol akan menurunkan perubahan viskositas (Gambar 5b).
Pada grafik terlihat adanya dua garis yang tidak sejajar yaitu garis level
tinggi dan level rendah, hal tersebut menunjukkan adanya interaksi antara
propilen glikol dan sorbitolyang dapat mempengaruhi perubahan viskositas krim.
Propilen glikol merupakan faktor dominan yang menentukan perubahan
viskositas krim jika dibandingkan dengan sorbitol dan interaksi keduanya. Hal ini
dapat dilihat dari perhitungan harga mutlak nilai efek dengan desain faktorial
