i
OPTIMASI FORMULA GEL UV PROTECTION ENDAPAN PERASAN WORTEL (Daucus carota, Linn.) :
TINJAUAN TERHADAP GLISEROL DAN SORBITOL
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh : Ineke Verani Dewi
NIM : 048114120
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
ii
OPTIMASI FORMULA GEL UV PROTECTION ENDAPAN PERASAN WORTEL (Daucus carota, Linn.) :
TINJAUAN TERHADAP GLISEROL DAN SORBITOL
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh : Ineke Verani Dewi
NIM : 048114120
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
iii Skripsi
OPTIMASI FORMULA GEL UV PROTECTION ENDAPAN PERASAN WORTEL (Daucus carota, Linn.) :
TINJAUAN TERHADAP GLISEROL DAN SORBITOL
Yang diajukan oleh : Ineke Verani Dewi
NIM : 048114120
Telah disetujui oleh :
Pembimbing
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama : Ineke Verani Dewi Nomor Mahasiswa : 048114120
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
Optimasi Formula Gel UV Protection Endapan Perasan Wortel (Daucus carota, Linn.) : Tinjauan Terhadap Gliserol dan Sorbitol beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma, hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal : 28 Januari 2008
Yang menyatakan,
vii
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis panjatkan puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih dan pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir yang berjudul Optimasi Formula Gel UV Protection Endapan Perasan Wortel (Daucus carota, Linn.) : Tinjauan Terhadap Gliserol dan Sorbitol. Skripsi ini disusun guna memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Strata Satu Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm) Universitas Sanata Dharma.
Dalam penyelesaian penelitian ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, baik bimbingan, dorongan, kritik maupun saran. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:
1. Tuhan Yesus Kristus buat segalanya.
2. Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, pengarahan dan saran dalam penyelesaian skripsi ini. 4. Agatha Budi Susiana L., M.Si, Apt., selaku dosen penguji yang telah
memberikan masukan, kritik dan saran.
5. Rina Kuswahyuning, M.Si, Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan, kritik dan saran.
6. Dra. A. Nora Iska Harnita, M.Si., Apt., yang telah memberikan masukan, kritik, kepedulian dan sarannya.
viii
menempuh perkuliahan di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma. 8. Papah dan Mamah tercinta, terimakasih atas kasih sayang, doa, dan dukungan.
Terimakasih buat semua apa yang papah dan mamah sudah berikan.
9. Adikku Ratna dan Senjaya terimakasih buat doa dan semangat yang diberikan. 10.Ko Robby W. buat semua doa, dukungan, dan semangat.
11.Carrot’s team: Deka, Dessy , Silvi, Budiaji, Finza, Ela, dan Andrian untuk doa, kebersamaan, kesetiaan, dukungan, pengorbanan, semangat, keceriaan, kepercayaan, dan persahabatan yang luar biasa.
12.Heni dan Deka, atas doa, dukungan, persahabatan kita.
13.Semua teman-temanku kost Amakusa, terimakasih buat doa, dukungan, keceriaan, pertemanan kita.
14.Staf Laboratorium: Pak Musrifin, Mas Agung, Mas Iswandi, Mas Ottok, Mas Heru, Mas Kunto, Mas Parlan, Mas Sarwanto, dan Mas Andri atas bantuan dan kerjasamanya.
15.Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu untuk semua dukungan dan bantuan dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa penelitian dan penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat dan berguna bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
ix
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, Januari 2008 Penulis
ix INTISARI
Penelitian ini tentang optimasi formula sediaan gel UV Protection endapan perasan wortel (Daucus carota, Linn.) : tinjauan terhadap gliserol dan sorbitol. Tujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh profil campuran yang optimum dari humectant yang digunakan. Penelitian ini termasuk rancangan eksperimental murni dengan metode Simplex Lattice Design 2 komponen dan bersifat eksploratif, yaitu mencari formula UV Protection endapan perasan wortel dengan sifat sifik dan stabilitas yang baik dan dapat diterima oleh masyarakat (acceptable).
Setiap formula diuji untuk mengetahui respon daya sebar, viskositas dan persen pergeseran viskositas. Analisis persamaan Simplex Lattice Design yang diperoleh, kemudian diuji secara statistik dengan menggunakan uji F dengan taraf kepercayaan 95%. Efektivitas dari ekstrak beta karoten terhadap radiasi UV dilakukan dengan uji SFF secara in vitro.
Dari penelitian dilakukan optimasi formula dengan kriteria, yaitu nilai daya sebar dengan diameter penyebaran sebesar 4-5 cm, nilai viskositas antara 305 dPa.s hingga 315 dPa.s dan persen pergeseran viskositas kurang dari 5%. Pada penelitian ini tidak diperoleh range komposisi optimum. Berdasarkan hasil percobaan dipilih formula II (25% gliserol dan 75% sorbitol) sebagai formula optimum yang menghasilkan gel dengan sifat fisik dan stabilitas yang baik. Profil respon daya sebar dan viskositas berbentuk kurva melengkung terbuka ke bawah, sedangkan profil respon pergeseran viskositas berbentuk kurva melengkung terbuka ke atas.
x ABSTRACT
The research about optimization of carrot’s pulp sediment UV Protection gel formula : review to glycerol and sorbitol. Purpose of this research was achieved optimum composition profil from glycerol dan sorbitol. This research including in pure experimental design with two component’s Simplex Lattice Design method, which was searching UV Protection gel with good physical characteristic dan stability and acceptable.
Every formula was tested to know spreadability, viscosity, and alteration of viscosity response. Analysis result using Simplex Lattice Design and also F test statistic analysis with 5%. Effectivity test beta carotene extract of carrot’s pulp sediment for UV radiation was done with in vitro SPF test.
Optimization formula based on optimum composition range with criteria, diameter spreadability was determined around 4-5 cm, viscosity lies between 305 dPa.s until 315 dPa.s and the viscocity change was less then 5%. This research is not obtained optimum composition range. Based on result of this research, formula II as optimum formula which results gel with good physical characteristic dan stability. The profile of speadability and viscosity respon was shape curve open at the bottom, and profile of viscocity change respon was curve open at the top.
xi DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ... i
HALAMAN JUDUL ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ... v
KATA PENGANTAR ... vii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... viii
INTISARI ... ix
ABSTRACT ... x
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Perumusan Masalah ... 4
C. Keaslian Penelitian ... 4
D. Manfaat Penelitian ... 5
E. Tujuan Penelitian ... 5
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 6
xii
B. Beta Karoten ... 8
C. Antioksidan ... 9
D. Gel ... 10
E. Carbomer ... 11
F. Humectant ... 13
G. Gliserol ... 14
H. Sorbitol ... 15
I. Sinar UV .………... 16
J. Sun Protection Factor (SPF) ... 17
K. Spektrofotometri UV ... 19
L. Metode Simplex Lattice Design ... 21
M. Mikromeritik ………... 22
N. Keterangan Empiris ……….……… 23
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ... 25
A. Jenis Rancangan Penelitian ... 25
B. Variabel dalam Penelitian ... 25
C. Definisi Operasional ... 26
D. Bahan dan Alat Penelitian ... 27
E. Tata Cara Penelitian ... 28
1. Penetapan kadar beta karoten dalam endapan perasan wortel (Daucus carota, Linn.) ………...……... 24
xiii
dengan basis carbopol ...
4. Uji sifat fisik dan stabilitas gel UV Protection …... 32
5. Pengukuran diameter partikel endapan perasan wortel dalam gel UV Protection secara mikromeritik ... 33
F. Analisis Data dan Optimasi ... 34
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 35
A. Pembuatan Jus Wortel dan Ekstraksi Beta Karoten ... 35
B. Penetapan Kadar Beta Karoten dalam Endapan Perasan Wortel ... 36
C. Uji SPF... 40
D. Sifat Fisik dan Stabilitas Gel UV Protection Endapan Perasan Wortel ... 45
E. Mikromeritik ... ... 48
F. Optimasi Formula ... ... 50
G. Uji pH ……….. 61
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 62
A. Kesimpulan ... 62
B. Saran ... 62
DAFTAR PUSTAKA ... 63
LAMPIRAN ... 67
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel I. Formula Simplex Lattice Design ... 31 Tabel II. Jumlah Bahan Yang Digunakan Dalam Tiap Formula ... 32 Tabel III. Pengukuran Serapan Larutan Baku Beta Karoten Dalam
Pelarut Aseton : Heksan (1:9) Menggunakan Spektrofotometer Visibel Genesys TM 10 ………... 37 Tabel IV. Pengukuran Serapan Ekstrak Beta Karoten Dalam Endapan
Perasan Wortel ... 39 Tabel V. Hasil Pengukuran SPF gel UV Protection Endapan Perasan
Wortel …………...……….. 42
Tabel VI. Pengukuran Serapan Seri Larutan Baku Beta Karoten Dalam Pelarut Aseton : Heksan (1:9) Menggunakan Spektrofotometer Visibel Perkin Elmer Lambda 20 Pada 452,2 nm ... 44 Tabel VII. Pengukuran Nilai Serapan dan Nilai SPF Ekstrak Beta Karoten
Dalam Endapan Perasan Wortel Diukur Pada 365 nm ...… 45 Tabel VIII. Hasil Pengukuran Sifat Fisik Gel ………..…. 47 Tabel IX. Hasil Pengukuran Ukuran Partikel Endapan Perasaan Wortel
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur all-trans -karoten ... 8 Gambar 2. Struktur Gliserol ... 14 Gambar 3. Struktur Sorbitol ... 15 Gambar 4. Kurva Baku Larutan Standar Beta Karoten Dalam Pelarut
Aseton : Heksan (1:9) Menggunakan Spektrofotometer Visibel Genesys TM 10 Pada 452 nm ……….…………...…………... 37 Gambar 5. Scanning Panjang Gelombang Larutan Beta Karoten Standar
Dalam Pelarut Kloroform Dengan Menggunakan Spektrofotometer Visibel Genesys TM 10 ……….…... 40 Gambar 6. Scanning Panjang Gelombang Ekstrak Beta Karoten Endapan
Perasan Wortel dalam Pelarut Kloroform Dengan Menggunakan Spektrofotometer Visibel Genesys TM 10 ... 40 Gambar 7. Hasil Scanning maks Larutan Baku Beta Karoten
Menggunakan Spektrofotometer Visibel Perkin Elmer Lambda 20 ……... 43 Gambar 8. Kurva Baku Larutan Standar Beta Karoten Dalam Pelarut
Aseton : Heksan (1:9) Menggunakan Spektrofotometer Visibel Perkin Elmer Lambda 20 ... 44 Gambar 9. Grafik Distribusi Ukuran Partikel Endapan Perasan Wortel
xvi
Perasan Wortel ... 52 Gambar 11. Contour Plot Daya Sebar Gel UV Protection ... 53 Gambar 12. Profil Viskositas Gel UV Protection Endapan Perasan Wortel . 56 Gambar 13. Profil Pergeseran Viskositas Gel UV Protection Endapan
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Penetapan Kadar Beta Karoten dalam Endapan Perasan
Wortel ... 67
Lampiran 2. Penetapan Nilai SPF Beta Karoten dalam Endapan Perasan Wortel ... 72
Lampiran 3. Data Penimbangan Gel ... 78
Lampiran 4. Data Sifat Fisik dan Stabilitas Gel ... 79
Lampiran 5. Persamaan Simplex Lattice Design ... 81
Lampiran 6. Perhitungan Persamaan Regresi Uji F ... 85
Lampiran 7. Perbandingan Komposisi Basis Pada Kriteria Penerimaan Masing-masing Sifat Fisik Gel ... 91
Lampiran 8. Data Uji Mikromeritik ... 93
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sinar UV adalah radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang
lebih pendek dari sinar visible, tetapi lebih panjang dari sinar X (Anonim, 2007d).
Lebih dari 40 tahun, bukti-bukti diakumulasikan dari range luas yang merupakan
hasil studi eksperimental pada hewan dan manusia yang secara jelas menunjukkan
bahwa Ultraviolet Radiation (UVR) dari pemaparan sinar matahari mempunyai
berbagai macam efek yang sangat besar pada kulit, baik akut dan kronik. Radiasi
ultraviolet bertanggungjawab terhadap terjadinya kanker kulit, penuaan dini,
penyakit fotosensitifitas. Namun tidak semua radiasi UV tersebut berbahaya, sinar
ultraviolet juga mempunyai efek pada sistem imun yang merupakan keuntungan
dari UVR dalam pengobatan medis pada beberapa penyakit seperti psoriasis,
atopic dermatitis, mycosis fungoid, dan vitiligo (Leyden dan Lavker, 2002). Efek
positif dari sinar UV B dapat menginduksi produksi vitamin D pada kulit
(Anonim, 2007d).
Sinar ultraviolet dibagi menjadi tiga, yaitu: gelombang yang sangat
pendek UVC (tidak mencapai permukaan bumi), UVB (290-320 nm), dan UVA
dibagi menjadi dua menjadi UVA II (320-340 nm) dan UVA I (340-400 nm).
Sinar UVA kira-kira 95% dari UVR rmencapai permukaan bumi. Hingga
peranan terhadap terjadinya kanker dan modulation imun. Radiasi UVB lebih
besar energinya daripada UVA dan secara tepat merupakan faktor utama dalam
pembentukan squamous cell dan berperan penting atas terjadinya kanker pada sel
bassal. Dalam sepuluh tahun, studi in vivo pada manusia menunjukkan pemberian
berkali-kali dosis rendah UVA II dan UVA I dapat dibandingkan untuk
pemaparan setiap hari selama aktivitas dapat juga memberikan efek yang besar
pada kulit (Leyden dan Lavker, 2002).
Oleh karena itu, untuk mengatasi masalah kulit akibat pemaparan UV,
maka diperlukan suatu antioksidan yang bekerja dengan menangkap radikal bebas
yang ada dalam kulit. Dalam proses tersebut, antioksidan mengikat energi yang
akan digunakan untuk pembentukan radikal bebas baru sehingga reaksi oksidasi
berhenti (Anonim, 2007b).
Banyak penelitian mengatakan bahwa beta karoten dapat melindungi
kulit. Beta karoten sebagai antioksidan dikembangkan dalam bentuk sediaan oral,
yaitu dalam bentuk dietary supplement. Kelebihan dari antioksidan yaitu dapat
berfungsi sebagai UV Protection. Penggunaan antioksidan secara oral mempunyai
keuntungan yaitu dapat melindungi seluruh permukaan kulit. Sekarang ini banyak
dikembangkan UV Protection dalam bentuk sediaan topikal, berupa sediaan krim,
lotion, dan gel. Bentuk sediaan krim merupakan sediaan semipadat yang berupa
emulsi, sedangkan lotion dapat berupa sediaan emulsi, larutan, ataupun suspensi.
Sediaan krim biasanya mengandung fase minyak dan fase air sehingga dapat
menimbulkan rasa lengket dan rasa tidak nyaman ketika diaplikasikan pada kulit,
bertahan lama pada kulit karena cepat mengering dan efeknya cepat berkurang.
Oleh karena itu, dikembangkan sediaan UV Protection yang mempunyai sifat fisik
dan stabilitas yang lebih baik, nyaman dan dapat diterima oleh masyarakat
(acceptable) yaitu sediaan gel.
Produk UV Protection yang telah banyak beredar dipasaran biasanya
mengandung bahan aktif berupa bahan sintetik. Penggunaan bahan sintetik
mempunyai efek samping yang berbahaya. Oleh karena itu dalam penelitian ini,
dikembangkan UV Protection dengan zat aktif yang berasal dari bahan alam.
Dalam penelitian ini, dipilih bahan aktif yang berasal dari bahan alam
yaitu perasan wortel (Daucus carota, Linn.). Pada wortel diketahui mengandung
senyawa beta karoten. Penggunaan dari bahan alam memberikan toleransi yang
lebih baik pada kulit terhadap terjadinya reaksi sentisifikasi dan iritasi.
Penelitian ini merupakan salah satu upaya dalam memberikan inovasi
baru dalam pengembangan beta karoten dalam sediaan topikal berupa gel UV
protection. Dalam penelitian ini digunakan basis carbopol dan humectant gliserol
dan sorbitol dalam berbagai variasi komposisi dengan tujuan untuk mendapatkan
sediaan dengan sifat fisik dan stabilitas yang baik serta acceptable. Pemilihan
carbopol sebagai basis gel karena carbopol dapat meningkatkan viskositas dengan
membentuk badan gel dan carbopol dapat membentuk lapisan film pada
permukaan kulit. Carbopol merupakan gelling agent sintetik yang mempunyai
stabilitas yang lebih baik dibandingkan dengan gelling agent alami dan semi
sintetik. Gliserol sebagai humectant berfungsi untuk mempertahankan
yang sangat efektif digunakan sebagai humectant (Jellineck, 1970). Pemilihan
gliserol dan sorbitol karena gliserol dapat menstabilkan sistem gel carbopol
karena sifat higroskopis yang besar dapat menjaga konsistensi gel, sedangkan
sorbitol bersifat inert dan compatible dengan bahan lain. Dengan kombinasi kedua
humectant dengan variasi konsentrasi tertentu diharapkan dapat menghasilkan
sediaan gel dengan sifat fisik dan stabilitas yang baik.
Sediaan gel UV Protection yang dihasilkan dalam penelitian ini
diharapkan memenuhi parameter kualitas fisik sediaan gel yang meliputi daya
sebar, viskositas, dan parameter stabilitas fisik.
B. Perumusan Masalah
1. Bagaimana profil sifat fisis dan stabilitas campuran gliserol dan sorbitol
sebagai humectant dalam gel UV Protection endapan perasan wortel?
2. Apakah dapat ditemukan range komposisi optimum formula gel UV
Protection endapan perasan wortel yang memenuhi persyaratan mutu?
3. Berapa jumlah komposisi humectant gliserol dan sorbitol dalam gel UV
Protection yang menghasilkan formula optimum?
C. Keaslian Penelitian
Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang
formulasi sediaan gel UV Protection endapan perasan wortel (Daucus carota,
Linn.) dengan menggunakan gliserol dan sorbitol sebagai humectant belum
D. Manfaat Penelitian
1. Manfaat Teoritis
Menambah khasanah ilmu pengetahuan tentang sediaan gel UV Protection
yang berasal dari bahan alam dengan menggunakan humectant gliserol dan
sorbitol.
2. Manfaat Metodologis
Menambah informasi dalam ilmu pengetahuan kefarmasian, mengenai upaya
pengembangan dan aplikasi metode Simplex Lattice Design.
3. Manfaat Praktis
a. Mengetahui serapan endapan perasan wortel pada range panjang
gelombang UVA - UVB, mengetahui pengaruh perbedaan komposisi
gliserol dan sorbitol dalam menentukan sifat fisik, dan mengetahui
formula gel yang optimum berdasarkan contour plot superimposed.
b. Menghasilkan sediaan berupa gel endapan perasan wortel yang
berkhasiat sebagai UV Protection, dan dapat diterima masyarakat.
E. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui profil sifat fisis dan stabilitas campuran gliserol dan sorbitol
sebagai humectant dalam gel UV Protection endapan perasan wortel.
2. Mengetahui apakah ditemukan range komposisi optimum formula gel UV
Protection endapan perasan wortel yang memenuhi persyaratan mutu.
3. Mengetahui jumlah komposisi humectant gliserol dan sorbitol dalam gel UV
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Wortel
1. Nama daerah
Di Indonesia wortel mempunyai nama daerah, antara lain :
Sunda : bortol
Jawa : wertel, wertal, wortol, dan bortol
Madura : ortel
(Cahyono, 2002)
2. Morfologi
Wortel (Daucus carota L.) termasuk jenis tanaman sayuran umbi
semusim, berbentuk semak (perdu) yang tumbuh tegak dengan ketinggian antara
30 cm-100 cm atau lebih, tergantung jenis atau varietasnya. Wortel digolongkan
sebahgai tanaman semusim karena hanya berproduksi satu kali dan kemudian
mati. Tanaman wortel berumur pendek, yakni berkisar antara 70-120 hari,
tergantung varietasnya (Cahyono, 2002).
Umbi wortel terbentuk dari akar tunggang yang berubah fungsi menjadi
tempat penyimpanan cadangan makanan (karbohidrat, protein, lemak, vitamin,
mineral, dan air). Kulit umbi tipis berwarna kuning kemerahan atau jingga
kekuningan, karena kandungan karoten yang tinggi. Umbi wortel memiliki ukuran
panjang dengan ujung runcing, bulat panjang dengan ujung tumpul, ataupun bulat
pendek atau panjang dengan ujung antara runcing dan tumpul (Cahyono, 2002).
3. Kandungan kimia
Kandungan nilai gizi dan kalori dalam umbi wortel per 100 g bahan segar
mengandung kalori, protein, lemak, karbohidrat, kalsium, fosfor, besi, natrium,
serat, abu, Vitamin A, Vitamin B-1, Vitamin B-2, Vitamin C, Niacin, dan air.
Kandungan terbesar dalam wortel adalah vitamin A 12000 S.I (Cahyono, 2002).
4. Kegunaan
Wortel dan bahan ikutannya (misalnya daun) memiliki
bermacam-macam manfaat, antara lain:
a. Bahan makanan
b. Bahan obat-obatan
Wortel adalah salah satu sumber makanan detoksifikasi yang
mempunyai kemampuan untuk mengatur ketidakseimbangan dalam tubuh. Wortel
kaya akan zat antioksidan beta karoten yang mampu mencegah radikal bebas
menjadikan kanker. Mengkonsumsi secara rutin wortel dapat mengurangi
keganasan dari radikal bebas (Kumalaningsih, 2007). Beta karoten juga
bermanfaat untuk menyamarkan flek (noda cokelat) pada kulit (Cahyono, 2002).
Warna oranye tua pada wortel menandakan kandungan beta karoten yang tinggi.
Semakin jingga warna wortel, makin tinggi kadar beta karotennya (Anonim,
Enzim pencernaan yang terdapat pada wortel dapat berfungsi sebagai
diuretik. Wortel sangat kaya akan vitamin A yang diperlukan untuk menjaga
kesehatan mata dan memelihara jaringan epitel (Cahyono, 2002).
c. Bahan kosmetika
Umbi wortel juga dapat digunakan untuk keperluan kosmetik, yakni untuk
merawat kecantikan wajah dan kulit. Karoten dalam umbi wortel bermanfaat
untuk menjaga kelembapan kulit, melembutkan kulit, dan memperlambat
timbulnya kerutan pada wajah (Cahyono, 2002).
B. Beta Karoten
Gambar 1. Struktur all-trans -karoten (Anonim, 1989)
Beta karoten larut dalam CS2, benzena, kloroform, mudah larut dalam
eter, petroleum eter, dan minyak, sedikit larut dalam metanol dan etanol (Anonim,
1989).
Beta karoten adalah anggota karotenoid. Seperti anggota karotenoid
lainnya, beta karoten merupakan pigmen alam yang larut lemak, ditemukan dalam
tanaman algae dan bakteri fotosintetik. Fungsi beta karoten diantaranya sebagai
prekursor vitamin A. Beta karoten menjadi suatu nutrisi esensial bila pasokan
retinol (vitamin A) tidak tercukupi. Beta karoten juga diketahui mempunyai
bebas menginduksi lipid peroksidase. Beta karoten mempunyai kemampuan
mengikat singlet oksigen (OA) yang baik, mengikat radikal peroksil dan
menginhibisi (Leo dan Lieber, 1999).
C. Antioksidan
Antioksidan adalah substansi yang diperlukan tubuh untuk menetralisir
radikal bebas and mencegah kerusakan yang ditimbulkan oleh radikal bebas
terhadap sel normal, protein, dan lemak. Antioksidan menstabilkan radikal bebas
dengan melengkapi kekurangan elektron yang dimiliki radikal bebas, dan
menghambat terjadinya reaksi berantai dari pembentukan radikal bebas yang
dapat menimbulkan stres oksidatif. Ada beberapa bentuk antioksidan, di antaranya
vitamin, mineral, dan fitokimia. Berbagai tipe antioksidan berkerja bersama dalam
melindungi sel normal dan menetralisir radikal bebas (Anonim, 2007b).
Antioksidan adalah senyawa yang mampu menghambat oksidasi radikal
bebas. Sebagai bahan aktif, antioksidan digunakan untuk melindungi kulit dari
kerusakan akibat oksidasi dan mencegah penuaan dini (Anonim, 2007a). Radikal
bebas adalah molekul atau atom yang memiliki satu atau lebih elektron yang tidak
berpasangan. Elektron tersebut sangat reaktif dan cepat bereaksi dengan molekul
lain sehingga terbentuk radikal bebas baru dalam jumlah besar secara
terus-menerus. Radikal bebas dapat menimbulkan kerusakan di berbagai bagian sel dan
menyebabkan berbagai penyakit seperti tumor, kanker, arterosklerosis, katarak,
D. Gel
Gel merupakan sistem dispers berupa sediaan cair semi padat yang
mempunyai konsistensi tertentu, mempunyai kegunaan dan praktis dalam
penggunaan. Berbeda dengan emulsi, gel secara umum tidak terdiri dari 2 fase
yang berlawanan liofilisitasnya. Polaritas dan kelarutan dari substansi yang
dimasukkan adalah hidrofilik dalam hidrogel atau lipofilik dalam lipogel
(oleogel). Konsistensi dari gel disebabkan adanya gelling agent (thickening),
biasanya berupa polimer, yang membentuk struktur 3 dimensi. Gaya
intermolekuler mengikat molekul solvent terhadap struktur polimerik dan
kemudian mengurangi mobilitas dari molekul dalam struktur sistem dengan
peningkatan viskositas. Produk gel mempunyai estetika dan menjadi lebih popular
pada produk cosmetic care. Gel dapat berfungsi sebagai basis untuk formulasi
yang lebih kompleks (Nairn, 1997).
Suatu sediaan gel biasanya mengandung bahan pengembang, air,
penahan lembab, dan pengawet. Penahan lembab (humectant) seperti gliserin,
sorbitol atau propilen glikol adalah substansi higroskopis yang secara umum larut
air dan biasanya digunakan untuk mencegah proses pengeringan dari formula itu
sendiri (Barel et al, 2001).
Hidrogel adalah sediaan semisolid yang mengandung material polimer
yang mempunyai kemampuan untuk mengembang dalam air tanpa larut dan bisa
menyimpan air dalam strukturnya. Gel bersifat tiksotropik yaitu berbentuk
pada umumnya mempunyai sifat rheologi pseudoplatic (Nairn, 1997, Lieberman,
1996).
Bentuk sediaan gel berbasis senyawa hidrofilik dipilih dalam penelitian
ini. Gel ini mengandung komponen bahan pembentuk gel, penahan lembab dan
bahan pengawet. Penahan lembab yang ditambahkan membuat sediaan ini
menjadi lunak, memberikan kelembutan, daya sebar yang cukup, dan menghindari
kemungkinan terjadinya pengeringan. Sebagai bahan pelembab digunakan
gliserol, etilenglikol, dan propilenglikol dalam kosentrasi 10-20%. Keuntungan
lain dari gel ini tidak berlemak, membentuk lapisan film tembus pandang elastis
setelah kering dengan daya lekat yang tinggi, tidak menyumbat pori-pori,
pernafasan tidak terganggu, dan dapat mudah dicuci dengan air. Gel ini
selanjutnya bisa sebagai pendingin dan pelindung kulit (Voigt, 1994).
E. Carbomer (Polyacrylic Acid)
Polimer bersifat asam (Carbopal, Goodrich) dapat didispersikan dalam air
pada pH 2,8 – 3,2, tetapi tidak larut. Untuk menetralkan fungsi asam yaitu dengan
basa, seperti sodium, potasium, ammonium hidroksi, menghasilkan muatan
negatif gugus karboksilat (Zatz dan Kushla, 1996). Penambahan basa kuat atau
basa inorganik lemah dapat meningkatkan konsistensi dan mengurangi
kekeruhannya (Barry, 1983). Hal ini menyebabkan polimer terurai dan
memberikan sistem aqueous kental. Carbomer juga larut dalam berbagai macam
pelarut organik. Carbomer merupakan bahan pengental yang efisien dalam
garam monovalent dan lebih cepat lagi dengan garam yang mengandung kation di-
dan trivalent (Zatz dan Kushla, 1996).
Carbopol memiliki beberapa sifat yang unik sehingga cocok digunakan
dalam pembuatan sediaan gel, yaitu :
1. memiliki sifat alir pseudoplastic sehingga mudah diproses
2. stabil dalam penyimpanan
3. memiliki range pH yang lebar
4. memiliki kompatibilitas yang baik dengan bahan peningkat penetrasi ke kulit.
(Stephenson danKarsa, 2000)
Carbopol ® 940 memiliki sifat pengental yang baik pada konsentrasi tinggi serta menghasilkan gel yang jernih, sangat cocok digunakan pada kosmetik
dan sediaan topikal (Anonim, 2006b). Larutan carbomer memiliki sifat alir
pseudoplastic, yaitu viskositas menurun seiring dengan kecepatan pencampuran
yang meningkat (Zatz dan Kuhsla, 1996). Carbomer akan menghasilkan gel yang
jernih dan stabil pada pH netral. Pada larutan asam (pH 3,5-4), carbomer
membentuk sistem dispersi dengan viskositas rendah hingga sedang. Antara pH
5-10, polimer akan mencapai viskositas yang optimal saat membentuk gel. Pada
pH di atas 10, struktur gel rusak dan viskositas menurun. Dispersi carbomer akan
meningkat viskositasnya seiring dengan peningkatan konsentrasi polimer
(Anonim, 2001).
Beberapa mekanisme mungkin bertanggung jawab pada pembentukan
gel dan sepertinya kombinasi dari beberapa proses terjadi. Pada kondisi asam,
gulungan yang lentur. Penambahan basa memutuskan lebih banyak gugus dan
gaya tolak-menolak elektrostatis antara tempat-tempat yang diserang
memperbesar molekul, membuatnya menjadi gel yang rigid (kaku) dan
mengembang. Akan tetapi, penambahan basa yang berlebihan membuat gel
menjadi cair (encer) karena kation-kation melindungi gugus-gugus karboksil dan
juga mengurangi gaya tolak-menolak elektrostatis. Jika ditambahkan amina yang
berlebih pada sistem dispersi carbopol, konsistensinya tidak berkurang,
kemungkinan karena efek sterik mencegah pelindung karboksil yang diserang
(Barry, 1983).
Carbomer biasa digunakan sebagai pengental, suspending dan dispersing
agent, stabilizer dan emulsifier. Carbomer biasa digunakan dalam kosmetik pada
pH 6 sampai 9 dengan konsentrasi di bawah 1% (Anonim, 2001).
F. Humectant
Humectant merupakan zat yang bersifat higroskopis. Humectant
seringkali merupakan molekul dengan beberapa gugus hidrofilik, kebanyakkan
gugus hidroksil, tetapi gugus amin dan karboksil, yang diesterikasi, dapat juga
digunakan. Afinitas untuk membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air sangat
penting (Anonim , 2007c).
Substansi higroskopis menyerap air dari udara, penggunaan humectant
sebagai food additive berguna menjaga kelembaban bahan makanan. Humectant
ditemukan dalam beberapa produk kosmetik ketika kelembaban diinginkan,
Humectant dalam produk kosmetik dimaksudkan untuk mencegah
hilangnya lembab dari sediaan dan meningkatkan kelembaban pada lapisan kulit
terluar ketika sediaan digunakan (Loden, 2001). Contoh humectant meliputi,
gliserin, propilen glikol, gliseril triasetat. Dapat juga digunakan polyol seperti
sorbitol, silitol, maltitol, atau polimer polyol seperti polidekstrosa atau ekstrak
alami seperti quillaia, asam laktat atau urea (Anonim , 2007c).
G. Gliserol
CH2OH – CHOH – CH2OH
Gambar 2. Struktur Gliserol ( Anonim, 1979)
Pemerian cairan seperti sirop; jernih, tidak berwarna; tidak berbau; manis
diikuti rasa hangat. Bersifat higroskopik, namun jika disimpan beberapa lama
pada suhu rendah dapat memadat membentuk massa hablur tidak berwarna yang
tidak melebur hingga suhu mencapai lebih kurang 20 oC ( Anonim, 1979).
Gliserin adalah cairan seperti sirup jernih dengan rasa manis. Dapat
bercampur dengan air dan alkohol. Sebagai suatu pelarut, dapat disamakan dengan
alkohol, tapi karena kekentalannya, zat terlarut dapat larut dengan pemanasan.
Gliserin bersifat sebagai bahan pengawet dan sering digunakan sebagai
stabilisator dan digunakan untuk meningkatkan kelarutan zat dalam air atau
alkohol (Ansel, 1989). Gliserin digunakan dalam kosmetik sebagai pendenaturasi
dan humectant dalam berbagai macam produk, termasuk pewarna rambut dan
kondisioner, produk makeup, mouthwashes, penyegar kulit, krim, lotion
Gliserol diklasifikasikan sebagai humectant, pasticizer, pelarut dan bahan
pengisotonis dalam produk farmasetikal (Smolinske, 2002). Gliserol mempunyai
sifat alir newtonian (Aulton, 2002). Gliserol digunakan sebagai emolient dan
humectant dalam sediaan topikal dengan rentang konsentrasi 0,2-65,7%
(Smolinske, 1992).
H. Sorbitol
Gambar 3. Struktur Sorbitol (Anonim, 1979)
Sorbitol merupakan serbuk, granul, atau serpihan berwarna putih bersifat
higroskopik, berasa manis, biasanya meleleh pada suhu sekitar 96%. Satu gram
sorbitol larut dalam 0,45 ml air, sedikit larut dalam alkohol, metanol, atau asam
asetat (Anonim, 2000). Sorbitol seringkali digunakan dalam kosmetik modern
sebagai humectant dan bahan pengental (thickening). Beberapa gel transparan
dapat hanya dibuat dengan sorbitol karena mempunyai indeks refraksi yang cukup
tinggi untuk formula yang transparan.
Larutan sorbitol berupa cairan seperti sirup yang tidak berwarna, jernih,
berasa manis, tidak memiliki bau yang khas dan bersifat netral. Larutan sorbitol
tidak untuk diinjeksikan (Anonim, 2006). Sorbitol sangat tidak larut dalam pelarut
lainnya (Loden, 2001). Sorbitol relatif inert secara kimiawi dan compatible
terhadap banyak eksipien.
Saat ini sering digunakan dalam kosmetik modern sebagai humectant dan
bahan pembengkak (thickener) karena sifatnya yang higroskopis (Anonim, 2005).
Sorbitol dibawah kondisi 25 ºC dengan kelembaban relatif 50%, memiliki
higroskopisitas 1 mg H2O / 100 mg dan kapasitas menahan air sebesar 21 mg H2O
/ 100 mg (Rawlings et al, 2002).
I. Sinar UV
Radiasi UV merupakan bagian dari spektra elektromagnetik yang terletak
antara sinar-X (X rays) dan sinar tampak, yaitu antara 40-400 nm. Spektra UV
dibagi menjadi vacuum UV (40-190 nm), UV jauh (190-220 nm), UVC (220-290
nm), UVB (290-320 nm), dan UVA (320-400 nm) (Zeman, 2007). Badan
kesehatan dunia (WHO) membagi spektra UV menjadi UVC (200-290 nm), UVB
(290-320 nm), dan UVA (320-400 nm) (Lucas et al., 2006).
Sinar UVC sangat berbahaya, tetapi diserap oleh lapisan ozon dan
gas-gas lain yang ada di atmosfer (Walters, 1997). UVB merupakan bentuk radiasi
UV yang paling merusak karena memiliki energi yang cukup untuk menyebabkan
kerusakan fotokimia DNA seluler dan hanya sekitar 90% UVB diabsorbsi ozon di
atmosfer (Lucas et al., 2006). Sinar UVB bertanggungjawab terhadap terbakarnya
kulit setelah terpapar oleh sinar matahari. Pewarnaan kulit akibat sinar matahari
(Walters, 1997). UVB dibutuhkan manusia untuk sintesis vitamin D (Anonim,
2006d; Zeman, 2007).
UVA merupakan tipe sinar UV yang paling sering dijumpai. UVA
dengan panjang gelombang yang lebih besar hanya diabsorbsi dengan jumlah
yang sangat sedikit oleh lapisan ozon UVA mampu mencapai dermis, yaitu
lapisan kulit yang terletak di bawah epidermis (Zeman, 2007).
J. Sun Protection Factor (SPF)
Sun Protection Factor didefinisikan sebagai ratio jumlah energi
ultraviolet yang diterima untuk menghasilkan eritema pada kulit yang diproteksi
oleh sunscreen terhadap jumlah energi yang diterima untuk menghasilkan eritema
yang sama pada kulit yang tidak diproteksi (Anonim, 2002). Kondisi standar
ditetapkan dosis sunscreen adalah 2 mg/cm2.
SPF =
Meskipun pengukuran SPF dapat dilakukan secara alami dengan melihat
respon yang tidak diketahui hubungannya dengan sifat kimia, hubungan tersebut
dapat diperkirakan dengan menghubungkan antara serapan dan SPF.
A = - log 10 SPF
1
= log 10 SPF
I0 sebagai intensitas sinar yang sampai ke kulit tanpa sunscreen, I sebagai
intensitas sinar dengan keberadaan sunscreen dan A merupakan serapan
(Stanfield, 1993; Walters, 1997).
Tingkat perlindungan produk sunscreen dari sunburn dan kerusakan lain
dari pemaparan sinar matahari bervariasi sesuai dengan tipe kulit dari
masing-masing individu. Sistem klasifikasi untuk produk sunscreen terdiri dari 5
penandaan kategori produk (Product Category Designations (PCD)) untuk
menunjukkan kebutuhan pemakai dengan tipe kulit yang berbeda. Berikut ini
adalah 6 kategori tipe kulit dan nilai SPF yang direkomendasikan:
1. Tipe 1: selalu terbakar dengan mudah; tidak berwarna coklat (sensitif). Nilai
SPF yang direkomendasikan adalah 8 atau lebih.
2. Tipe 2: selalu terbakar dengan mudah; warna coklat minimal (sensitif). Nilai
SPF yang direkomendasikan adalah 6-7.
3. Tipe 3: cukup terbakar; berwarna coklat secara sedikit demi sedikit (coklat
terang) (normal). Nilai SPF yang direkomendasikan adalah 4-5.
4. Tipe 4: selalu berwarna coklat (coklat sedang) (normal). Nilai SPF yang
direkomendasikan adalah 2-3.
5. Tipe 5: hampir tidak/sedikit terbakar; warna sangat coklat (coklat gelap)
(insensitif). Nilai SPF yang direkomendasikan adalah 2.
6. Tipe 6: tidak pernah terbakar; pigmentasi mendalam (insensitif). Tidak ada
nilai SPF yang ditunjukkan.
Macam-macam kategori dari PCD:
1. PCD 1: Minimal Sun Protection Product. Memberikan nilai SPF 2 - <4 dan
memberikan paling sedikit perlindungan, menyebabkan terjadinya suntan.
2. PCD 2: Moderate Sun Protection Product. Nilai SPF 4 - <6 dan memberikan
perlindungan sedang terhadap terjadinya sunburn, beberapa menyebabkan
suntan.
3. PCD 3: Extra Sun Protection Product. Nilai SPF 6 - <8 dan memberikan
perlindungan ekstra terhadap sunburn, menyebabkan suntan dalam jumlah
yang terbatas.
4. PCD 4: Maximal Sun Protection Product. Nilai SPF 8 - <15 dan menawarkan
perlindungan maksimal terhadap sunburn, menyebabkan sedikit atau tidak
terjadinya suntan.
5. PCD 5: Ultra Sun Protection Product. Nilai SPF 15 atau lebih dan
memberikan perlindungan yang paling besar terhadap terjadinya sunburn,
tidak menyebabkan suntan.
(Harry, 1982)
K. Spektrofotometri UV
Spektrofotometri ultraviolet adalah anggota analisis spektroskopik yang
memakai sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dekat (190-380 nm) dengan
instrumen spektrofotometer (Mulja dan Suharman, 1995). Spektrofotometri
ultraviolet merupakan teknik yang digunakan untuk menganalisis suatu senyawa
Kromofor adalah gugus fungsi yang mempunyai spektrum absorbsi
karakteristik pada daerah ultraviolet atau sinar tampak. Gugus ini mengandung
ikatan kovalen tak jenuh (rangkap dua atau tiga), contoh: ikatan C=C, C=O, N=O,
N=N (Silverstein, Bassler and Morril, 1991). Gugus auksokrom adalah gugus
yang tidak menyerap radiasi namun jika terikat bersama kromofor dapat
meningkatkan penyerapan oleh kromofor atau mengubah panjang gelombang
penyerapan. Contoh dari gugus auksokrom adalah -OCH, -Cl, dan –OH
(Christian, 2004).
Spektrofotometri UV dapat melakukan penentuan terhadap sampel yang
berupa larutan, gas, atau uap. Untuk sampel yang berupa larutan perlu
diperhatikan beberapa persyaratan pelarut yang dipakai, antara lain:
1. pelarut yang dipakai tidak mengandung sistem ikatan rangkap terkonjugasi
pada struktur molekulnya dan tidak berwarna.
2. tidak terjadi interaksi dengan molekul senyawa yang dianalisis.
3. kemurniannya harus tinggi atau derajat untuk analisis.
(Mulja dan Suharman, 1995)
Pada umumnya pelarut yang sering dipakai dalam analisis
Spektrofotometri UV adalah air, etanol, siklohekssan dan isopropanol. Namun
demikian perlu diperhatikan absorpsi pelarut yang dipakai di daerah UV (penggal
UV = UV cut off). Hal lain yang perlu diperhatikan dalam masalah pemilihan
pelarut adaalah polaritas yang dipakai, karena akan sangat berpengaruh terhadap
Pada analisis kuantitatif, pengukuran serapan dilakukan pada panjang
gelombang maksimum. Panjang gelombang maksimum merupakan panjang
gelombang dimana suatu senyawa memberikan absorbansi maksimum. Pada
panjang gelombang maksimum, perubahan absorbansi untuk tiap satuan
konsentrasi paling besar sehingga akan didapat kepekaan analisis yang maksimal
(Mulja dan Suharman, 1995).
L. Metode Simplex Lattice Design
Respon permukaan dan daerah optimal dari formulasi didapat dari
penggunaan Simplex Lattice Design. Dalam desainnya, jumlah total bagian
komposisi campuran dibuat tetap, yaitu sama dengan satu (Bolton, 1997).
Dalam pendekatan Simplex Lattice Design akan dihasilkan suatu
persamaan sebagai berikut Y = B1 (A) + B2 (B) + B12 (A) (B)
Keterangan :
Y = Respon atau hasil penelitian
A = Kadar proporsi komponen A
B = Kadar proporsi komponen B
B1, B2, B12 = Koefisien yang dihitung dari hasil percobaannya
(Bolton, 1997)
Untuk mendapatkan persamaan di atas diperlukan tiga titik desain atau
tiga formula. Ketiga formula tersebut adalah menggunakan 100% komponen X1
(formula I), menggunakan 100% komponen X2 (formula II), dan menggunakan
dengan hasil percobaan untuk mengetahui apakah model persamaan Simplex
Lattice Design yang diperoleh dapat digunakan untuk menentukan respon dari
kombinasi komposisi bahan yang lain (Bolton, 1997).
Respon , Y, dapat kemudian diprediksi untuk semua kombinasi dari A
dan B, dimana (A) + (B) = 1.0 (100%). Proporsi dari masing-masing komponen
biasanya ditunjukkan sebagai desimal daripada sebagai persentase (Bolton, 1997).
M. Mikromeritik
Ilmu dan teknologi partikel kecil diberi nama adalah mikromeritik oleh
Dalla Valle. Dispersi koloid dicirikan oleh partikel yang terlalu kecil untuk dilihat
dengan mikroskop biasa, sedang partikel emulsi dan suspensi farmasi serta serbuk
halus berada dalam jangkauan mikroskop optik. Mikroskop optik adalah mungkin
untuk menggunakan mikroskop biasa untuk pengukuran ukuran partikel yang
berkisar 0,2 m sampai kira-kira 100 m. Menurut metode mikroskopis, suatu
emulsi atau suspensi, diencerkan atau tidak diencerkan, dinaikkan pada suatu slide
dan ditempatkan pada pentas mekanik. Di bawah mikroskop tersebut, pada tempat
dimana ukuran partikel tersebut. Pemandangan dalam mikroskop dapat
diproyeksikan ke sebuah layar dimana partikel-partikel tersebut mudah diukur,
atau pemotretan bisa dilakukan dari slide yang sudah disiapkan dan diproyeksikan
ke latar untuk diukur (Martin, 1993).
Suatu kelemahan dari metoda mikroskopi adalah bahwa diameternya
diperoleh dari hanya dua dimensi dari pertikel, panjang dan lebar. Tidak ada
(sekitar 300 sampai 500) agar diperoleh perkiraan yang baik dari distribusi
membuat metode ini agak lamban adan melelahkan (Moechtar, 1990).
Lepas daripada itu semua, pengujian mikroskopik dari suatu sampel
harus selalu dilakukan, meskipun telah digunakan lain metoda analisa, karena
adanya agglomerat dan partikel-partikel yang terdiri lebih dari suatu komponen
sering dapat dideteksi (Moechtar, 1990).
N. Keterangan Empiris
Radiasi UV mempunyai dampak yang buruk pada kulit. Untuk mengatasi
dampak pemaparan sinar UV pada kulit, maka banyak masyarakat menggunakan
sediaan UV Protection. Salah satu mekanisme aksi dari sediaan UV Protection
adalah menangkap radikal bebas. Kemampuannya ini disebabkan karena adanya
gugus kromofor. Pada wortel mengandung senyawa beta karoten, dimana pada
strukturnya terdapat adanya gugus kromofor yang bertanggungjawab terhadap
penangkapan radikal bebas.
Untuk mendapatkan sediaan UV Protection yang memenuhi kriteria:
mudah digunakan, praktis, nyaman dan diterima masyarakat (acceptable). Bentuk
sediaan farmasi yang akan diteliti adalah sediaan dalam bentuk gel dengan basis
senyawa hidrofilik. Pemilihan bentuk sediaan gel dengan basis senyawa hidrofilik
karena memiliki konsistensi lembut, memberikan rasa dingin pada kulit yang
merupakan hasil evaporasi dari air. Selain itu, bentuk sediaan gel yang dipilih
dapat membentuk lapisan film tipis pada kulit yang merupakan hasil evaporasi air,
Sekarang ini, masyarakat lebih memilih untuk back to nature sehingga
masyarakat lebih menyukai produk farmasi yang berasal dari bahan alam karena
efeknya lebih ringan bila dibandingkan dengan bahan sintetik. Dalam penelitian
ini dilakukan optimasi formula gel UVProtection endapan perasan wortel dengan
basis carbopol dan humectant berupa gliserol dan sorbitol pada berbagai
komposisi. Dalam suatu formula gel, basis (gelling agent) dan humectant
mempunyai peranan yang sangat penting. Optimasi dilakukan terhadap komposisi
dari gliserol dan sorbitol. Hal ini disebabkan karena dalam formula gel UV
Protection,humectant mempunyai peranan yang sangat penting karena humectant
berfungsi untuk menjaga kelembaban sediaan. Dengan penggunaan carbopol
sebagai basis dan gliserol dan sorbitol sebagai humectant diharapkan diperoleh
formula gel yang mempunyai sifat fisik dan stabilitas yang baik.
Sifat fisik dan stabilitas fisis formula dapat diketahui dari formula yang
memiliki viskositas tertentu yang ketika diaplikasikan dapat tersebar merata pada
kulit. Selain itu juga dapat dilihat dari daya sebar yang baik, artinya tanpa
tekanan besar mampu menyebar secara merata ketika diaplikasikan pada kulit
sehingga menjamin pemerataan dosis sehingga dapat bekerja secara efektif.
Formula dengan konsistensi yang lebih encer diasumsikan memiliki daya sebar
yang lebih baik (Garg et al., 2002). Nilai SPF secara in vitro dapat diketahui
dengan mengukur serapan endapan perasan wortel dengan menggunakan
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian yang dilakukan termasuk jenis rancangan eksperimental murni
dan bersifat eksploratif, yaitu mencari komposisi humectant gliserol dan sorbitol
yang optimal dalam formula gel UV Protection endapan perasan wortel yang
mempunyai sifat fisik dan stabilitas yang baik serta dapat diterima masyarakat
(acceptable).
B. Variabel dalam Penelitian
1. Variabel Bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah variasi komposisi humectant
gliserol dan sorbitol dalam formula Gel UV Protection endapan perasan wortel
(Daucus carota, Linn.) berbasis carbopol.
2. Variabel Tergantung
Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisik (daya sebar dan
viskositas setelah pembuatan) dan stabilitas (pergeseran viskositas setelah
penyimpanan 1 bulan) formula gel UV Protection endapan perasan wortel
(Daucus carota, Linn.).
3. Variabel Pengacau Terkendali
Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah lama
pengadukan, kecepatan pengadukan, dan wadah penyimpanan.
4. Variabel Pengacau Tak Terkendali
Variabel pengacau tak terkendali dalam penelitian ini adalah suhu dan
kelembaban ruang.
C. Definisi Operasional
a. Gel UV Protection endapan perasan wortel adalah bentuk sediaan semisolid
yang berfungsi sebagai penangkap radikal bebas yang dibuat dari endapan
perasan wortel.
b. Endapan perasan wortel (Daucus carota, Linn.) adalah endapan yang
diperoleh dari hasil sentrifugasi perasan wortel dengan kecepatan 4000 rpm
selama 15 menit. Perasan wortel merupakan juice wortel yang telah disaring
sebanyak tiga kali.
c. Humectant adalahzat yang digunakan untuk menjaga kelembaban permukaan
kulit dengan cara mengambil kelembaban dari lingkungan luar. Pada
penelitian ini digunakan humectant gliserol dan sorbitol.
d. Sifat fisik gel adalah sifat gel yang dapat dilihat kenampakan fisiknya dan
dapat diukur secara kuantitatif meliputi daya sebar dan viskositas.
e. Stabilitas gel adalah parameter yang menggambarkan stabilitas dari gel. Pada
f. Pergeseran viskositas adalah persentase selisih viskositas gel setelah
penyimpanan selama 1 bulan dengan viskositas rata-rata awal (setelah dibuat)
dibagi dengan viskositas awal (setelah dibuat) dikali dengan 100%.
g. Contour plot adalah grafik yang menunjukkan hasil dari respon sifat fisis
(daya sebar dan viskositas gel) dan stabilitas gel (pergeseran viskositas setelah
penyimpanan satu bulan).
h. Contour plot superimposed adalah grafik yang merupakan penggabungan dari
contour plot dari respon sifat fisis dan stabilitas gel yang digunakan untuk
menentukan ada tidaknya prediksi range komposisi optimum gel.
i. Sediaan gel yang optimum adalah sediaan gel yang mempunyai respon daya
sebar 4-5 cm, viskositas 305-315 dPa.s serta mempunyai pergeseran viskositas
setelah penyimpanan selama 1 bulan <5%.
D. Bahan dan Alat Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah endapan perasan wortel
(Daucus carota, Linn.), baku beta karoten (E. Merck), etanol (kualitas p.a), etanol
(kualitas teknis), gliserol (kualitas farmasetis), sorbitol (kualitas farmasetis),
carbopol (kualitas farmasetis), triethanolamine (TEA), metil paraben, aquadest.
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat-alat gelas
(Pyrex-Germany), neraca analitik, sentrifuges, stirrer, mixer (Erweka-Germany), juicer
(Miyako), Viscotester seri VT 04 (Rion-Japan), Spectrophotometer UV Perkin
(Thermospectronic-USA), PHmeter seri VT 03 (Rion-Japan), lemari pendingin (Refrigerator
Toshiba).
E. Tata Cara Penelitian
1. Penetapan Kadar Beta Karoten Dalam Endapan Perasan Wortel (Daucus
carota, Linn.)
a. Ekstraksi beta karoten dalam wortel
1. Pembuatan Jus Wortel
Wortel segar dibersihkan dan dipotong–potong, lalu
ditimbang kurang lebih 1 kg wortel yang telah dibersihkan kemudian
dijus menggunakan juicer. Hasil jus disaring menggunakan saringan
teh. Kemudian hasil penyaringan dipisahkan dengan menggunakan
sentrifugasi kecepatan 4000 rpm selama 15 menit sehingga didapatkan
filtrat wortel dan endapan wortel. Kemudian filtrat dan endapan
dipisahkan. Bagian endapan digunakan sebagai zat aktif dari sediaan
gel UV Protection.
2. Ekstraksi beta karoten
Endapan perasan wortel ditimbang secara seksama 0,50
gram. Kemudian sampel diekstraksi dengan 2 x 25 ml aseton,
kemudian dengan 25 ml heksan. Fase aseton dihilangkan dari ekstrak
dengan 5 x 100 ml H2O. Kemudian lapisan paling atas (fraksi heksan)
diambil, lalu masukkan dalam labu ukur 25 ml kemudian ditambahkan
b. Penetapan kadar beta karoten dalam endapan perasan wortel secara
spektrofotometri
1. Pembuatan larutan induk beta karoten
Timbang seksama 10,0 mg baku beta karoten, lalu masukkan
ke dalam bekker glass dan dilarutkan dengan pelarut aseton : heksan
(1:9), diaduk hingga larut sempurna. Kemudian dimasukkan ke dalam
labu ukur 25 mL dan diencerkan dengan pelarut aseton : heksan (1:9)
hingga tanda.
2. Pembuatan larutan intermediet beta karoten
Ambil 2,5 mL larutan induk beta karoten, kemudian
dimasukkan ke dalam labu ukur 25 mL dan diencerkan dengan pelarut
aseton : heksan (1:9) hingga tanda.
3. Pembuatan kurva baku beta karoten
Kurva baku beta karoten dibuat dengan 5 seri konsentrasi
yaitu 2; 4; 6; 8; 10 ppm. Seri konsentrasi larutan baku diukur
serapannya pada max yang diperoleh. Kemudian dimasukkan dalam
program regresi linier antara konsentrasi dengan absorbansi sehingga
diperoleh persamaan Y = Bx + A.
4. Scanning panjang gelombang serapan maksimum larutan baku beta
karoten pada 390 nm – 500 nm
Larutan baku beta karoten (2, 6, dan 10 ppm) diukur
serapannya pada Scaning 390-500 nm.Kemudian ketiga seri larutan
c. Penetapan kadar beta karoten dalam endapan perasan wortel
Hasil ekstraksi beta karoten diencerkan dengan pelarut hingga 25
ml. Kemudian diukur serapannya pada max. Nilai absorbansi yang
diperoleh dimasukkan dalam persamaan regresi kurva baku sehingga
diperoleh kadar beta karoten dalam endapan perasan wortel.
2. Uji SPF ekstrak beta karoten dalam endapan perasan wortel
a. Scanning serapan pada panjang gelombang 365 nm
Timbang seksama 0,04 g endapan perasan wortel. Larutkan dalam
kloroform hingga 25 ml, kemudian diukur serapannya pada panjang
gelombang 365 nm.
b. Penentuan dan pengukuran serapan ekstrak beta karoten
Dari hasil scanning serapan pada 365 nm, serapan yang
diperoleh dihitung sebagai nilai SPF dengan menggunakan rumus:
logT
3. Optimasi Formula Gel UV Ptotection Endapan Perasan Wortel
a. Formula Clear Aqueous Gel with Dimethicone
Purified water 59,8 %
Carbomer 934 0,5 %
Triethanolamine 1,2
Propilen glikol 2,0
Dimetichon copolyol 2,3
(Allen, 2005)
Dalam optimasi formula ini dilakukan modifikasi formula dengan
berbagai komposisi gliserol dan sorbitol dengan menggunakan metode
Simplex Lattice Design. Formula modifikasi untuk 100 gram gel:
Carbopol 1,0
Formula tersebut di atas, dibuat sediaan gel yang mempunyai efek
UVProtection dengan basis carbopol dan humectant gliserol dan sorbitol.
Berikut ini adalah rancangan Simplex Lattice Design antara gliserol dan
sorbitol yang digunakan dalam penelitian ini:
Tabel I. Formula Simplex Lattice Design
Formula Gliserol
Tabel II. Jumlah bahan yang digunakan dalam formula
b. Pembuatan gel UV Protection endapan perasan wortel
Carbopol dimasukkan ke dalam air dan diaduk menggunakan
mixer dengan kecepatan 400 rpm selama 10 menit (campuran 1).
Kemudian campur humectant gliserol dan sorbitol dengan menggunakan
mixer dengan kecepatan 200 rpm selama 5 menit (campuran 2). Campuran
2 dimasukkan dalam campuran 1 diaduk menggunakan mixer dengan
kecepatan 200 rpm selama 5 menit. Tambahkan endapan perasan wortel
dan diaduk hingga homogen. Tambahkan trietanolamin (TEA), aduk
hingga homogen.
4. Uji Sifat Fisik Dan Stabilitas Gel UV Protection
a. Uji sifat fisik gel
Uji sifat fisik yang dilakukan adalah uji daya sebar dan nilai
viskositas dari gel UV Protection endapan perasan wortel.
1. Uji daya sebar
Pengukuran daya sebar gel UV Protection endapan perasan
wortel dilakukan 24 jam setelah pembuatan gel. Pengukuran dilakukan
dengan mengukur diameter terpanjang setelah 0,5 gram gel pada kaca
sehingga berat kaca bulat dan pemberat 125 gram, didiamkan 1 menit,
kemudian catat diameter penyebarannya (Garg, Aggarwal, Garg, dan
Sigla, 2002).
2. Uji viskositas
Pengukuran viskositas gel dilakukan segera setelah
pembuatan gel. Pengukuran viskositas menggunakan alat Viscotester
Rion seri VT 04 dengan cara: gel dimasukkan dalam wadah dan
dipasang pada portable viscotester. Viskositas gel diketahui dengan
mengamati gerakan jarum penunjuk viskositas pada skala yang dipakai
(Voigt, 1994).
b. Uji Stabilitas Gel
Uji stabilitas yang dilakukan adalah uji viskositas setelah
penyimpanan selama satu bulan.
Pengukuran viskositas menggunakan alat Viscotester Rion seri
VT 04 dengan cara: gel dimasukkan dalam wadah dan dipasang pada
portable viscotester. Viskositas gel diketahui dengan mengamati gerakan
jarum penunjuk viskositas pada skala yang dipakai (Voigt, 1994).
5. Pengukuran Diameter Partikel Endapan Perasan Wortel Secara
Mikromeritik
Pengukuran diameter partikel endapan perasan wortel dalam gel UV
Protection secara mikromeritik dengan menggunakan alat mikroskop.
Sebelum dilakukan pengukuran, maka terlebih dahulu mengkalibrasi lensa
gel pada object glass. Pengamatan pada mikroskop dilakukan sebanyak 500
partikel endapan perasan wortel. Kemudian hitung diameter rata-rata ukuran
partikel.
F. Analisis Data dan Optimasi
Data kuantitatif yang diperoleh melalui uji sifat fisik (daya sebar dan
viskositas) dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas setelah penyimpanaan satu
bulan) dianalisis dengan pendekatan Simplex Lattice Design. Formula komposisi
gliserol dan sorbitol yang optimum diperoleh dari penggabungan contour plot
masing-masing respon ke dalam contour plot superimposed.
Analisis statistik yang digunakan adalah uji F dengan taraf kepercayaan
95%. Uji F digunakan untuk mengetahui apakah persamaan Simplex Lattice
Design dari masing-masing respon bersifat regresi. Persamaan Simplex Lattice
Design yang regresi diperoleh jika harga F hitung lebih besar daripada F tabel.
Persamaan Simplex Lattice Design yang regresi dapat digunakan untuk
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pembuatan Jus Wortel Dan Ekstraksi Beta Karoten
Pembuatan jus wortel dimulai dari pengumpulan umbi wortel (Daucus
carota, Linn.) yang diperoleh dari Kopeng. Setelah pengumpulan umbi wortel
dilakukan, selanjutnya umbi wortel dicuci bersih di bawah air mengalir untuk
menghilangkan tanah dan kotoran–kotoran lain yang melekat pada umbi wortel.
Wortel dipotong-potong menjadi beberapa bagian. Perajangan bertujuan untuk
mempermudah pembuatan jus perasan wortel dan tidak boleh terlalu tipis. Dalam
pembuatan jus wortel digunakan juicer. Juicer ini dipilih karena hanya untuk
mendapatkan air perasan wortel saja, tanpa adanya penambahan cairan (air).
Setelah didapatkan perasan wortel, kemudian jus perasan wortel tersebut disaring
sebanyak tiga kali untuk menghilangkan ampas sehingga hanya didapatkan air
perasan wortel. Penyaringan tiga kali dilakukan karena dengan penyaringan
tersebut diharapkan air perasan wortel sudah terpisah dengan ampas wortel.
Setelah didapatkan perasan wortel, selanjutnya disentrifugasi dengan kecepatan
4000 rpm selama 15 menit. Tujuan dilakukan sentrifugasi untuk memisahkan
filtrat dan endapan dari air perasan jus wortel. Pemilihan kecepatan putar 4000
rpm selama 15 menit karena dengan kecepatan 4000 rpm selama 15 menit sudah
dapat memisahkan filtrat dan endapan.
Pada penelitian ini, digunakan endapan dari air perasan jus wortel
sebagai sumber beta karoten. Beta karoten dalam endapan diperoleh dengan cara
ekstraksi dengan menggunakan corong pisah dengan pelarut aseton : heksan (1:
9). Proses ekstraksi yang dilakukan mengacu pada AOAC dengan modifikasi.
Proses ekstraksi dilakukan dengan cara menimbang 0,5 gram endapan kemudian
tambahkan aseton sebanyak 25 ml lalu distirrer selama 2,5 menit, kemudian
disaring. Endapan yang masih tersisa diekstraksi lagi dengan aseton 25 ml lalu
distirrer selama 2,5 menit. Proses ekstraksi dilakukan secara bertahap agar
diperoleh hasil ekstraksi dalam jumlah yang lebih besar. Setelah itu ditambahkan
heksan lalu distirer selama 1 menit. Penambahan heksan bertujuan untuk
memisahkan beta karoten dengan komponen lain yang bersifat polar yang terdapat
dalam endapan wortel sehingga beta karoten banyak yang masuk ke pelarut
heksan. Hal ini disebabkan karena heksan lebih non polar dibandingkan dengan
aseton. Fraksi heksan yang didapat kemudian dicuci dengan aquadest sebanyak 5
kali 100 ml untuk menghilangkan sisa-sisa aseton. Proses tersebut dilakukan
dengan menggunakan corong pisah. Setiap penambahan aquadest dilakukan
penggojogan selama 2 menit. Tujuan penggojogan agar aseton lebih terikat pada
air karena polaritasnya yang mirip sehingga hanya diperoleh beta karoten dalam
fase heksan.
B. Penetapan Kadar Beta Karoten dalam Endapan Perasan Wortel
1. Penetapan Panjang Gelombang Maksimum Larutan Baku Beta Karoten
Penetapan kadar beta karoten dilakukan pada panjang gelombang
maksimum. Panjang gelombang maksimum adalah panjang gelombang suatu
scanning panjang gelombang larutan beta keta karoten standar. Tujuan dari
scanning adalah untuk mengetahui panjang gelombang beta karoten yang
memberikan serapan terbesar. Scanning panjang gelombang baku beta karoten
dengan menggunakan larutan baku beta karoten 2, 6, 10 ppm. Pengukuran
panjang gelombang maksimum menggunakan Spektrofotometer Visibel
Genesys TM 10 pada range panjang gelombang 390–500 nm. Berdasarkan hasil
scanning diperoleh panjang gelombang maksimum beta karoten pada 452 nm.
2. Pembuatan Kurva Baku Beta Karoten
Tujuan dari pembuatan kurva baku adalah untuk memperoleh
persamaan garis regresi. Persamaan regresi untuk kurva baku yang diperoleh
selanjutnya digunakan untuk menghitung kadar beta karoten dalam endapan
perasan wortel. Pada penelitian ini, penetapan kurva baku dilakukan dengan 5
seri konsentrasi. Pembuatan kurva baku dilakukan replikasi sebanyak 3 kali.
Tujuan dilakukan replikasi adalah untuk mendapatkan hasil yang lebih valid.
Tabel III. Pengukuran serapan larutan baku beta karoten dalam pelarut
aseton : heksan (1:9) dengan menggunakan Spektrofotometer Visibel Genesys
Berdasarkan kurva baku yang diperoleh, persamaan kurva baku Y =
0,15912 X - 0,0761 dengan r = 0,99915 digunakan untuk penetapan kadar beta
karoten dalam endapan perasan wortel karena dari ketiga persamaan kurva
baku yang diperoleh, kurva baku dengan persamaan Y = 0,15912 X - 0,0761
mempunyai nilai r yang paling mendekati ± 1. Nilai r yang diperoleh lebih
besar daripada r tabel. Berikut ini adalah kurva baku hubungan antara kadar vs
absorbansi:
Kurva Baku Kadar VS Absorbansi
y =
0.1
Gambar 4. Kurva baku larutan standar beta karoten
Dari kurva baku di atas dapat diketahui hubungan yang linear antara
kadar dengan absorbansi, yaitu dimana semakin tinggi kadar maka semakin
tinggi nilai absorbansinya.
3. Penetapan kadar beta karoten dalam endapan perasan wortel
Langkah selanjutnya adalah dilakukan pengukuran absorbansi
endapan wortel dilakukan pada panjang gelombang 452 nm. Penetapan kadar
beta karoten bertujuan untuk mengetahui kadar beta karoten dalam endapan
