PREDIKSI KOMPOSISIGLYCERYL MONOSTEARATEDANSTEARIC ACIDSEBAGAIEMULSIFYING AGENTDENGAN APLIKASI DESAIN
FAKTORIAL DALAMLIP BALMDENGAN PEWARNA EKSTRAK BUAH NAGA MERAH (Hylocereus polyrhizusWeb.)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Lies Dewi
NIM : 088114091
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
iv
Tugas kita bukanlah untuk berhasil. Tugas kita
adalah untuk mencoba, karena didalam mencoba
itulah kita menemukan dan belajar membangun
kesempatan untuk berhasil
-Mario
Teguh-Kupersembahkan karya ini untuk :
Orang Tuaku atas kasih sayangnya
Kakakku Hong-Hong
Adikku Wiryon
Sahabat-Sahabatku
Teman-Teman Farmasi 2008
vi PRAKATA
Puji syukur dan terima kasih penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus
Kristus atas berkat serta penyertaan-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi dengan judul “Prediksi Komposisi Glyceryl Monostearate
dan Stearic Acid sebagai Emulsifying agent dengan Aplikiasi Desain Faktorial
dalam Lip Balm dengan Pewarna Ekstrak Buah Naga Merah (Hylocereus
polyrhizusWeb.)” dengan baik. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Strata Satu Program Studi Farmasi (S.Farm) pada
Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Selama perkuliahan, penelitian serta proses penyusunan skripsi, penulis
mendapat bantuan dari berbagai pihak berupa doa, semangat, dukungan, sarana,
bimbingan, nasihat, kritik serta saran yang membangun. Oleh karena itu, penulis
ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ipang Djunarko, M. Sc., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas
Sanata Dharma Yogyakarta
2. Prof. Dr. Sri Noegrohati, Apt. , selaku Dosen Pembimbing penulis yang
dengan sabar telah memberikan bimbingan, saran, dan kritik kepada penulis.
3. Prof. Dr. C.J.Soegihardjo, Apt., selaku Dosen Penguji yang telah bersedia
meluangkan waktu untuk mengiji, serta atas kritik dan saran yang membangun
vii
4. Rini Dwiastuti, M. Sc., Apt., selaku Dosen Penguji yang telah bersedia
meluangkan waktu untuk menguji, serta atas kritik dan saran yang diberikan
kepada penulis.
5. Dewi Setyaningsih, M.Sc., Apt., atas bimbingan, saran dan kritik kepada
penulis selama penyusunan proposal hingga penyusunan skripsi.
6. Segenap dosen Fakultas Farmasi Sanata Dharma Yogyakarta atas
kesabarannya dalam mengajar selama proses perkuliahan penulis.
7. Pak Musrifin, Mas Iswandi, Mas Agung, Mas Ottok, Mas Heru, Mas Wagiran,
dan Mas Bimo atas bantuan serta kerja samanya selama penulis melakukan
penelitian.
8. Evelyn Puspita Rini dan Agata Dessynta Putri, patner terbaikku selama
penelitian, penyusunan skripsi, dan selama perkuliahan. Terima Kasih atas
doa, keceriaan, semangat, motivasi, kerja sama, masukan, dan semangatnya
selama penyusunan skripsi ini.
9. Sahabat – sahabatku Fenny Anggraini Prastyo dan Elizabeth Solaiman atas
doa, dukungan, semangat, motivasi selama penyusunan skripsi ini.
10. Teman-teman patner lab solid : Intan Chintya Dewi, Arum Mangastuti
Poernomo, Yessi Lusiana Dewi, Sin Lie Fransisca Martina Octaviani, Dhea
Gretha Zagoto, Anastasia Mardila, Ananda Siwi Lesmana, Natalia Noveli
Hardita, Budiastuti Nurrochmach, Dian Prasanti, Mariana, dan Yohana Tika
Ameliawati atas kecerian, kehebohan, dan canda tawa selama proses
viii
11. Fenny Noviana, S. Farm., Dian Verina Indriani, S. Farm., Apt., Cinthya
Wijayani, S.Farm., Dinar Cartur Mardianti, S. Farm., dan Lia Natalia
Setiomulyo, S. Farm., atas saran, masukkan, dan semangat yang diberikan
kepada penulis.
12. Teman-teman FST 2008 atas kebersamaannya dengan penulis selama proses
kuliah.
13. Semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebut satu
persatu.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih banyak
kekurangan dan kesalahan mengingat keterbatasan serta kemampuan dan
pengetahuan penulis. Untuk itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang
membangun dari semua pihak. Semoga skripsi ini berguna bagi para pembaca.
x DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ……….. i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ………. ii
HALAMAN PENGESAHAN ………. iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ……….. iv
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ……… v
PRAKATA ……….. vi
PENYATAAN KEASLIAN KARYA ……… ix
DAFTAR ISI ……… x
A. Latar Belakang ……….. 1
1. Permasalahan ………. 4
2. Keaslian Penelitian ………. 5
3. Manfaat Penelitian ……….. 5
B. Tujuan Penelitian ………... 6
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA ……… 7
xi
1. Morfologi ………. 7
2. Kerusakan Bibir ……….. 8
B. Buah Naga Merah ………. 9
H. Hydrophilic-Lipophilic Balance(HLB) ……… 17
I. Emulsifying agent ………. 17
1. Glyceryl monostearate ……… 18
2. Stearic acid ………. 19
J. Metode Desain Faktorial ……….. 19
K. Landasan Teori ……… 21
L. Hipotesis ……… 22
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ……….... 23
A. Jenis Rancangan Penelitian ……… 23
B. Variabel Penelitian ……… 23
C. Definisi Operasional ………. 26
xii
E. Alat Penelitian ……….. 27
F. Tata Cara Penelitian ………. 27
1. Pembuatanlip balm ………. 27
2. Uji kualitas sediaanlip balm ………. 27
G. Analisis Hasil ……… 32
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ……… 34
A. Pembuatan BasisLip Balm ………. 40
B. PembuatanLip Balm ……….. 42
C. Pengujian Tipe Emulsi ………. 43
D. Uji Kualitas SediaanLip Balmdengan Pewarna Ekstrak Buah Naga Merah (Hylocereus polyrhizus Web.) ……… 46
1. Daya lekat dan daya sebar ………... 46
2. Ukuran droplet ………. 48
3. Pergeseran ukuran droplet ……… 52
4. Stabilitas warna ……… 53
E. EfekGlyceryl Monostearate,Stearic Aciddan Interaksinya terhadap Daya Lekat, Daya Sebar, Ukuran Droplet, dan Pergeseran Ukuran Droplet SediaanLip Balm ……… 55
1. Daya lekat sediaanlip balm ………. 55
2. Daya sebar sediaanlip balm ……… 58
3. Ukuran droplet ………. 60
4. Pergeseran ukuran droplet ………... 62
xiii
1. Daya lekat ……… 66
2. Daya sebar ……… 67
3. Pergeseran ukuran droplet ……….. 68
4. Contour plot super imposed ……… 68
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ………. 70
A. Kesimpulan ………... 70
B. Saran ……… 70
DAFTAR PUSTAKA ……….. 71
LAMPIRAN ………... 74
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel I. Komposisi buah naga merah per 100 gram daging buah …. 11
Tabel II. Klasifikasi surfaktan berdasarkan nilai HLB ……….. 17
Tabel III. Formula komposisilip balm ……… 27
Tabel IV. Formula modifikasi dalam 100g ………. 28
Tabel V. Range penggunaan bahan yang diperbolehkan …………. 39
Tabel VI. Nilai HLB hasil perhitungan formulalip balm ……… 44
Tabel VII. Hasil pengukuran daya lekat dan daya sebarlip balm48 jam 47
Tabel VIII. Hasil pengukuran ukuran droplet 48 jam ………. 48
Tabel IX. Hasil uji T berpasangan respon ukuran droplet ………….. 50
Tabel X. Hasil pengukuran pergeseran ukuran droplet ………. 53
Tabel XI. Hasil uji stabilitas warna dengan antioksidan vitamin C …. 54
Tabel XII. Hasil uji stabilitas warna dengan antioksidan BHT dan
vitamin E ……… 55
Tabel XIV. Analisis variansi daya lekatlip balm ……… 56
Tabel XV. Hasil perhitungan nilai efek daya lekatlip balm …………. 57
Tabel XVI. Analisis variansi daya sebarlip balm……… 58
Tabel XVII. Hasil perhitungan nilai efek daya sebarlip balm ………… 59
xv
Tabel XIX. Analisis variansi pergeseran ukuran dropletlip balm …….. 62
Tabel XX. Hasil perhitungan nilai efek pergeseran ukuran droplet
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur bibir ... 7
Gambar 2. Buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.) ………….. 9
Gambar 3. Struktur betasianin ……….. 12
Gambar 4. Strukturglyceryl monostearate ………. 18
Gambar 5. Strukturstearic acid ……… 19
Gambar 6. Uji kualitatif ekstrak buah naga merah dengan spektrofotometri visibel ……… 35
Gambar 7. Absorbansi spektrum ekstrak buah naga merah ……… 36
Gambar 8. Gugus kromofor dan auksokrom betasianin ………... 36
Gambar 9. Hasil uji tipe emulsilip balmmenggunakanmethylen blue … 45 Gambar 10. Hasil uji tipe emulsilip balmmenggunakansudanIII ……… 45
Gambar 11. Kurva droplet frekuensi F1 ……….. 50
Gambar 12. Kurva droplet frekuensi Fa ……….. 51
Gambar 13. Kurva droplet frekuensi Fb ……….. 51
Gambar 14. Kurva droplet frekuensi Fab ……… 52
Gambar 15. Grafik hubungan efek faktorglyceryl monostearate,stearic aciddan interaksinya terhadap respon daya lekatlip balm (log detik) ………... 57
xvii
Gambar 17. Grafik hubungan efek faktorglyceryl monostearate,stearic
acid, dan interaksinya terhadap respon ukuran dropletlip balm
(µm) ……… 61
Gambar 18. Grafik hubungan efek faktorglyceryl monostearate,stearic
acid, dan interaksinya terhadap respon pergeseran ukuran
droplet (%). ………. 64
Gambar 19. Contour plotdaya lekatlip balm ……… 66
Gambar 20. Contour plotdaya sebarlip balm ……… 67
Gambar 21. Contour plotpergeseran ukuran dropletlip balm ………….. 68
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Determinasi Buah Naga Merah (Hylocereus polyrhizus Web.) 75
Lampiran 2. Notasi desain faktorial dan percobaan desain faktorial …… 76
Lampiran 3. Data perhitungan HLB dan penentuanlevel ……… 77
Lampiran 4. Penimbangan bahan-bahan (g) ……… 79
Lampiran 5. Penentuan rentang daya lekat dan daya sebarlip balm …… 80
Lampiran 6. Data uji kualitas dan stabilitaslip balm ……… 82
Lampiran 7. Data statistik distribusi ukuran droplet ……… 88
Lampiran 8. Data statistik daya lekat dan daya sebarlip balm ……….. 90
Lampiran 9. Data persamaan daya lekatlip balm ……… 92
Lampiran 10. Data persamaan daya sebarlip balm ……….. 93
Lampiran 11. Data persamaan pergeseran ukuran dropletlip balm …….. 94
Lampiran 12. Perhitungan efek faktor ukuran droplet ………. 95
Lampiran 13. Foto ukuran droplet ………. 96
Lampiran 14. Stabilitas warna ……….. 97
Lampiran 15. Material safety data sheetdari bahan yang digunakan …… 100
xix INTISARI
Betasianin merupakan pigmen larut air yang terdapat dalam daging buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.) yang dapat digunakan sebagai pewarna alami. Lip balm merupakan sediaan kosmetik yang mengandung basis minyak dan lilin. Penggunaan emulsifying agent diharapkan dapat menurunkan tegangan permukaan.antara dua komponen tersebut. Glyceryl monostearate dan
stearic acid merupakan emulsifying agent yang digunakan. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan komposisi glyceryl monostearate dan stearic acid
yang memenuhi daya lekat, daya sebar, dan pergeseran ukuran droplet.
Penelitian ini menggunakan aplikasi desain faktorial 22. Glyceryl monostearatedanstearic acid ditetapkan sebagai variabel bebas pada level tinggi dan level rendah. Evaluasi dilakukan terhadap respon daya lekat, daya sebar, dan ukuran droplet. Stabilitas sediaan yang diteliti dan diamati ialah pergeseran distribusi ukuran droplet dan stabilitas warna selama satu bulan. Analisis persamaan dilakukan dengan program R dengan ukuran signifikan jika p<0,05.
Dari hasil penelitian didapatkan bahwa glyceryl monostearate
merupakan faktor yang dominan terhadap respon daya lekat, daya sebar, dan pergeseran ukuran droplet pada level yang diteliti, sedangkan stearic acid
merupakan faktor dominan terhadap ukuran droplet. Dari persamaan melalui program R dapat dibuat grafik contour plot dan dicari area yang memenuhi respon yang diteliti sesuai denganlip balmyang dikehendaki.
xx ABSTRACT
Betacyanin is a water soluble pigment which can be found in the flesh of the red dragon fruit (Hylocereus polyrizus Web.). It can be used as natural colorant. Lip balm is a cosmetic which contain oil and wax as its base. The usage of emulsifiying agent is expected to reduce the surface tension between two components. Glyceryl monostearate and stearic acid are used as emulsifying agent in the study. The study aims to determine the compositon of glyceryl monostearate and stearic acid which complied adhesion response, spread ability, and droplet size shift. the lip balm.
This study uses a factorial design application 22. Glyceryl monostearate and stearic acid are defined as the independent variable at a high-low level. An evaluation is done to the response of lip balm such as : adhesion, spreadability, and droplet size. The stabilitiy of the preparation is studied and observed in terms of droplet size shift and colorant stability for one month period. Equation analysis performed with R Program with the significant if p<0.05.
The research result shows that glyceryl monostearate is the dominant factor on the adhesion response, spread ability, and droplet size shift on the level of the study, while stearic acid is the dominant factor of the droplet size. From the equation of R Program, it can be produced a contour plot graph and searched area that complied responses of the study according with lip balm which is desired.
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Indonesia merupakan negara tropis dengan matahari yang bersinar
sepanjang tahun. Hal ini menyebabkan kulit mengalami kekeringan Salah satu
bagian kulit yang sering mengalami kekeringan akibat paparan sinar matahari
adalah bibir. Bibir merupakan kulit yang memiliki ciri yang spesifik, sehingga
mempunyai sifat yang lebih peka dan sensitif dibandingkan dengan kulit lainnya.
Kulit bibir yang kering dapat memicu untuk timbulnya bakteri dan menyebabkan
terjadinya penyakit pada bibir. Selain itu kulit bibir yang kering akibat paparan
sinar matahari dapat menyebabkan bibir pecah-pecah (chapping) dan kerusakan
yang lebih parah yaitu actinic cheilitis yang memicu untuk terjadinya kanker
Kanker dapat terjadi karena paparan sinar uv yang mengakibatkan terbentuknya
reactive oxygen species (Werning, 2007). Oleh sebab itu, diperlukan sediaan yang
memberikan lapisan occlusive sehingga dapat menjaga kelembaban pada bibir
serta antioksidan yang dapat mencegah radikal bebas.
Lip balm merupakan salah satu produk kosmetik yang diaplikasikan
khusus di bibir. Perbedaan lipstik dan lip balm terletak pada kegunaannya. Pada
lipstik terdapat pigmen yang dapat memberikan warna ke bibir sedangkan lip
balm merupakan produk khusus untuk perawatan pada bibir yang kering,
terkelupas, dan pecah-pecah yang disebabkan oleh udara maupun kondisi tertentu
Pada sediaan kosmetik bibir sering ditambahkan pewarna. Pewarna
memberikan daya tarik tersendiri bagi konsumen. Pewarna sintetis mulai
ditinggalkan dan diganti dengan pewarna alami. Hal ini terkait dengan
keamanannya. Berdasarkan Keputusan Direktur Jendral Pengawasan Obat dan
Makanan Nomor 00386/C/SK/II/90 tentang zat warna tertentu yang dinyatakan
sebagai bahan berbahaya dalam obat, makanan dan kosmetika terdapat beberapa
zat warna yang dilarang penggunaanya; merupakan pewarna untuk tekstil; dalam
sediaan kosmetika karena berpengaruh buruk terhadap kesehatan pemakai antara
lain: Jingga KI (C.I. Pigment Orange 5, D&C Orange No. 17), Merah K3 (C.I.
Pigment Red 53, D&C Red No.8), Merah K10 (Rhodamin B, C.I. Food Red 15,
D&C Red No. 19) dan Merah K11 (C.I 45170: 1) (Anonim, 1990). Berdasarkan
hasil pengawasan Badan Pengawasan Obat dan Makanan Republik Indonesia pada
tahun 2005 dan 2006 di beberapa provinsi, ditemukan 27 merek kosmetika yang
mengandung bahan yang dilarang digunakan dalam sediaan kosmetika. Salah satu
yang termasuk di dalamnya adalah zat warna Rhodamin B dan Merah K3.
Rhodamin B dilarang digunakan untuk produk kosmetika khususnya lipstik dan
perona mata. Hal ini disebabkan karena pemakaian jenis kosmetika tersebut pada
mulut dan kelopak mata yang merupakan daerah yang paling sensitif terhadap
pemakaian pewarna tekstil. Adanya penggunaan rhodamin pada mulut dapat
menimbulkan iritasi sampai dengan terjadi peradangan (Widana dan Yuningrat,
2007).
Indonesia merupakan negara yang kaya akan tumbuhan. Beberapa
pewarna yang memiliki potensi untuk dikembangkan yaitu buah naga merah
(Hylocereus polyrhizus Web.). Buah ini dapat memberi warna pada sediaan dan
mengandung antioksidan yang dapat mencegah terjadinya kanker akibat paparan
sinar matahari.
Buah naga merah mengandung zat warna betasianin. Betasianin
merupakan pigmen kelompok alkaloid yang larut dalam air dan dapat diekstraksi
dengan menggunakan air atau etanol 80%. Betasianin merupakan merupakan
golongan betalain yang merupakan zat warna warna merah. Betasianin memiliki
potensi untuk menjadi pewarna alami pada bahan pangan sehingga dapat menjadi
alternatif pengganti pewarna sintetik yang lebih aman untuk kesehatan.
Berdasarkan penelitian oleh Phebe, Chew, Suraini, Lai and Janna (2009),
konsentrasi betasianin pada daging buah naga merah yang diambil setelah 35 hari
setelah berbunga adalah 11,7 mg/mL. Pada penelitian ini penulis ingin mencoba
untuk menggunakan pewarna alami pada sediaan kosmetik yaitulip balm.
Lip balm merupakan sediaan kosmetik yang dibuat dengan basis
minyak dan lilin. Antara air dan kompenen minyak memiliki tegangan permukaan
yang cukup besar. Oleh sebab itu, penulis menggunakan emulsifying agent untuk
menurunkan tegangan permukaan antara air dan komponen minyak. Keberadaan
emulsifying agentdiharapkan dapat mempermudah pencampuran antara zat warna
dan basislip balm.
Dalam formulasi ini digunakan kombinasi emulsifying agent antara
glyceryl monostearate dan stearic acid. Glyceryl monostearate dan stearic acid
Penggunaan emulsifying agent yang aman secara oral disebabkan karena adanya
kemungkinan sediaan masuk ke saluran pencernaan. Glyceryl monostearate
efektif sebagai emulsifying agent dalam sistem w/o maupun o/w sehingga dapat
mendispersikan pewarna dalam minyak sedangkan stearic acid merupakan
emulsifying agent dalam sistem w/o. Kombinasi dari dua emulsifying agent
dengan sifat yang berbeda tersebut dikombinasikan agar didapat komposisi yang
dapat menghasilkan sediaan kosmetik lip balm yang stabil dan memiliki daya
lekat serta daya sebar yang baik.
Kombinasi keduaemulsifying agenttersebut diprediksi dengan metode
desain faktorial agar didapatkan sediaan yang sesuai dengan lipbalm dipasaran.
Desain faktorial merupakan salah satu metode optimasi formula. Metode ini
merupakan aplikasi persamaan regresi yang menggambarkan hubungan antara
variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas. Persamaan desain faktorial
: Y = Bo + B1(X1) + B2(X2) + B12(X1)(X2). Melalui persamaan ini dapat dibuat
contour plot dan dijadikan satu dalam contour plot super imposed untuk
mendapatkan formula yang sesuai dengan standar sebatas level emulsifying agent
yang diteliti. Metode ini juga dapat menjelaskan efek dari tiap-tiap faktor maupun
interaksi antar faktor secara langsung (James, 1999).
1. Permasalahan
Berdasarkan latar belakang tersebut, permasalahan yang diangkat oleh
a. Adakah pengaruh signifikan glyceryl monostearate, stearic acid atau
interaksi keduanya terhadap respon daya lekat, daya sebar, ukuran droplet
maupun pergeseran ukuran droplet dari sediaanlip balmyang dihasilkan?
b. Apakah didapatkan area komposisi daricontour plot super imposed yang
menghasilkan daya sebar, daya lekat, maupun pergeseran ukuran droplet
sesuai standar yang diinginkan padalevelyang diteliti?
2. Keaslian penelitian
Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian
mengenai prediksi komposisi glyceryl monostearate dan stearic acid sebagai
emulsifying agent dengan aplikasi desain faktorial dalam lip balm dengan
pewarna ekstrak buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.) belum pernah
dilakukan.
3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis
Penelitian ini bermaksud untuk mengetahui efek dan jumlah komposisi
dari campuran emulsifying agent yang digunakan terhadap respon yang
dikehendaki dari lip balm meliputi daya lekat, daya sebar, ukuran droplet,
pergeseran ukuran droplet.
b. Manfaat praktis
Menghasilkan bentuk sediaan kosmetik berupa lip balm dengan pewarna
alami ekstrak buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.) yang stabil
c. Manfaat metodologis
Mengetahui komposisi formula dan efek dominan dari faktor yang
memenuhi daya lekat, daya sebar, ukuran droplet, dan pergeseran ukuran
droplet dengan metode desain faktorial.
B. Tujuan Penelitian
1. Tujuan umum
Secara umum penelitian ini bertujuan untuk membuat sediaan
kosmetik berupa lip balm dengan ekstrak buah naga merah (Hylocereus
polyrhizusWeb.) sebagai pewarna.
2. Tujuan khusus
Secara khusus tujuan penelitian ini sebagai berikut.
a. Mengetahui pengaruh glyceryl monostearate dan stearic acid, maupun
interaksi keduanya terhadap respon daya lekat, daya sebar, ukuran droplet,
dan pergeseran ukuran dropletlip balm.
b. Mengetahui komposisi glyceryl monostearate dan stearic acid pada
contour plot superimposedyang memenuhi respon daya lekat, daya sebar,
ukuran droplet, dan pergeseran ukuran dopletlip balmsesuai standar yang
7
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Bibir 1. Morfologi
Bibir secara umum terbagi menjadi 3 bagian antara lain :
a. Cutaneus area
Cutaneus areaditutupi olehkeratinizing epithelium,folikel rambut, dan
kelenjar minyak.
b. Red area
Red area yang dilanjutkan dengan kulit bagian luar dan membran mucus
dari bibir bagian dalam. Bagian ini ditutupi olehnon-keratinising stratified
squamous epithelium. Pada bagian ini terdapat pembuluh darah yang
membuat bibir berwarna merah. Padared areatidak terdapat kelenjar
c. Oral mucosa
Oral mukosa terdiri darinon-keratinsing stratified squamous epithelium
(Verma, 2001).
Gambar 1. Struktur bibir (Singh, 2003) Keterangan :
1. Outer surface covered by skin 4. Inner Surface(mucosa)covered by
thick stratified squamous epithelium 6. Glands
2. Kerusakan bibir
Bibir memiliki warna merah. Warna merah itu disebabkan oleh warna
darah yang mengalir di dalam pembuluh di lapisan bawah kulit bibir. Di lapisan
ini warna itu terlihat lebih jelas karena pada bibir , lapisan stratum corneum
(lapisan tanduk) sangat tipis. Oleh sebab itu, kulit bibir lebih tipis dari kulit
sehingga bibir juga mudah luka dan mengalami pendarahan (Wibowo, 2005).
Sinar matahari dan udara merupakan salah satu pemicu kerusakan pada
bibir. Pada negara dengan iklim tropis biasanya sering dijumpai bibir kering dan
pecah-pecah. Penggunaan lip balm atau petroleum jelly dapat mengurangi
keparahannya (Campen, 2009).
Jenis kerusakan kulit bibir dan cara pengatasannya antara lain sebagai
berikut :
a. Actinic cheilitis
Actinic cheilitis merupakan hasil dari paparan sinar uv yang berasal
dari sinar matahari. Paparan dari sinar uv menyebabkan bibir menjadi kering
dan pecah-pecah. Terapi topikal pada actinic cheilitis termasuk agen
sitotoksik, immunomodulator chemical peels dan carbodioxide laser removal
(Werning, 2007).
b. Chapped lips
Chapping merupakan reaksi dari bibir dengan terbentuknya sisik
yang biasanya merupakan respon dari paparan cuaca maupun sinar matahari.
Bibir menjadi sakit, pecah-pecah, hingga berdarah. Biasanya bibir terlihat
namun tidak menutup kemungkinan pada orang dewasa. Pengatasannya
dilakukan dengan menggunakan sediaan bibir yang mengandung emolien
(Taylor dan Fracis, 2002).
B. Buah Naga Merah
Gambar 2. Buah Naga Merah (Hylocereus polyrhizus Web.)
Buah naga merupakan kelompok tanaman kaktus atau famili Cactaceae
(subfamili Hylocereanea). Buah ini termasuk dalam genus Hylocereus yang terdiri
dari beberapa spesies, diantaranya adalah buah naga merah yang biasa
dibudidayakan dan mempunyai nilai komersial tinggi. Klasifikasi buah naga
diketahui sebagai berikut :
Divisi : Spermatophyta
Subdivisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledonae
Ordo : Cactales
Famili : Cactaceae
Subfamili : Hylocerenea
Genus : Hylocereus
1. Morfologi
Batang buah naga memiliki warna hijau kebiru-biruan atau keunguan.
Batang tersebut berbentuk siku atau segitiga dan mengandung air dalam bentuk
lendir. Batang ini berlapiskan lilin apabila sudah dewasa. Dari batang ini tumbuh
cabang yang bentuk dan warnanya sama dengan batang. Cabang batang tersebut
berfungsi sebagai daun untuk proses asimilasi. Kandungan cabang batang tersebut
ialah kambium yang berfungsi untuk pertumbuhan tanaman. Pada batang dan
cabang tanaman ini tumbuh duri-duri yang keras dan pendek. Letak duri tepi
siku-siku batang maupun cabang dan terdiri 4-5 buah duri disetiap titik tumbuh
(Kristanto, 2008).
Bunga buah naga berbentuk corong memanjang berukuran sekitar
30cm dan akan mulai mekar di sore hari dan. Buah naga akan mekar sempurna
pada malam hari. Setelah mekar warna mahkota bunga bagian dalam putih bersih
dan didalamnya terdapat benangsari berwarna kuning dan akan mengeluarkan bau
yang harum (Kristanto, 2008).
Buah naga mempunyai bentuk bulat panjang dan terletak mendekati
ujung cabang atau batang. Pada cabang atau batang bisa tumbuh lebih dari satu
dan terkadang berdekatan. Kulit buah tebal sekitar 1-2cm. Pada pemukaan kulit
buah terdapat sirip atau jumbai berukuran sekitar 2 cm (Kristanto, 2008).
Biji berbentuk bulat berukuran kecil dan tipis tapi sangat keras. Biji
dilakukan karena memerlukan waktu yang lama sampai berproduksi
(Kristanto,2008).
2. Komposisi
Komposisi buah naga merah diperlihatkan pada tabel dibawah ini.
Tabel I. Komposisi buah naga merah per 100 g daging buah (Anonim, 2009)
kandungan per 100 g daging buah air (g) 82,5-83,0 Tingkat kemanisan (brix) tidak diketahui Nilai pH tidak diketahui
3. Kegunaan
Buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.) memiliki vitamin –
vitamin yang berkhasiat untuk tubuh, diantaranya ialah untuk mencegah demam
badan, menurunkan kolesterol, merawat kesehatan kulit, dan antioksidan yang
berfungsi mengangkal radikal bebas. Buah naga merah juga telah digunakan
C. Betasianin
Gambar 3. Struktur betasianin
(Stintzing, Kammerer, Schieber, Adama, Nacoulma, and Carle , 2004)
Betasianin merupakan komponen dalam pigmen betalain. Pigmen
betalain merupakan komponen warna yang utama dari bunga, buah, dan jaringan
tumbuhan lain yang berwarna merah. Betalain sebenarnya terdiri dari dua grup
pigmen : merah-violet yang dikenal dengan namabetacyanidinsdan warna kuning
dengan nama betaxanthins. Kedua pigmen tersebut merupakan pigmen yang larut
air. Betacyanidins merupakan konjugat dari cylo-DOPA dan betalamic acid.
Sedangkan betaxantins merupakan konjugat dari asam amino atau amina dan
betalamic acid. Seperti antosianin, betacyanidins biasanya terglikosilasi yang
disebut betasianin (Mortensen, 2006)
Penelitian terakhir buah dari family Cactaceae merupakan sumber
betalain yang menjanjikan. Berdasarkan penelitian oleh (Phebe, et al, 2009)
konsentrasi betasianin pada daging buah naga merah yang diambil setelah 35 hari
setelah berbunga adalah 11,7 mg/mL. Buah naga merah telah digunakan sebagai
D. Kosmetik
Kosmetik berasal dari kata Yunani “Kosmetikos” yang berarti
keterampilan menghias, mengatur. Definisi kosmetik dalam Peraturan Menteri
Kesehatan RI No. 445/MenKes/Permenkes/1998 : “Kosmetik adalah sediaan atau
paduan bahan yang siap untuk digunakan pada bagian luar badan (epidermis,
rambut, kuku, bibir, dan organ kelamin bagian luar), gigi, dan rongga mulut untuk
membersihkan, menambah daya tarik, mengubah penampakan, melindungi supaya
tetap dalam keadaan baik, dan memperbaiki bau badan tetapi tidak dimaksudkan
untuk mengobati atau menyembuhkan suatu penyakit” (Traggono dan Latifah,
2007).
Dalam definisi kosmetika diatas yang dimaksud dengan “tidak
dimaksudkan untuk mengobati atau menyembuhkan suatu penyakit” adalah
sediaan tersebut seyogianya tidak mempengaruhi struktur dan faal kulit.
“cosmedic/medicated cosmetic” merupakan gabungan kosmetik dan obat yang
sifatnya dapat mempengaruhi faal kulit secara positif, namun bukan obat
(Traggono dan Latifah, 2007).
E. Lip balm
Lip balm merupakan produk kosmetik yang diaplikasikan khusus di
bibir. Perbedaan lipstik dan lip balm terletak pada kegunaannya. Pada lipstik
terdapat pigmen yang dapat memberikan warna ke bibir sedangkan lip balm
dan pecah-pecah yang disebabkan oleh udara maupun kondisi tertentu ( Lauren,et
al, 2009).
Secara umum metode pembuatan sediaan yang diaplikasikan di bibir
melalui tahap pencetakan hasil leburan sesuai tahapan berikut ini.
a. Melarutkan zat warna. Pelarutan ini bila perlu dapat dibantu dengan
pemanasan untuk mendapatkan hasil yang lebih baik.
b. Penyiapan komponen basis lemak dan lilin dengan teknik peleburan/pelelehan,
penyaringan (bila perlu), dan pengadukan. Komponen basis tersebut dapat
dilelehkan bersamaan dalam satu wadah, tetapi sebaiknya dipisah antara lilin
dan lemak, setelah keduanya melebur, baru dicampur.
c. Pendispersian zat warna ke dalam campuran basis lemak dan lilin yang telah
dilebur dengan pengadukan sampai homongen, setelah suhu turun
ditambahkan pengharum.
d. Pencetakan pewarna bibir. Setelah dicetak, pewarna bibir akan segera
membeku dan siap untuk dikemas (Nowack, 1985).
F. Formulasi
Komposisi bahan-bahan untuk pembuatanlip balmantara lain:
1. Basis
a. Waxes(lilin)
Berfungsi untuk memberikan struktur pada stik dan menjaga sediaan
tetap padat bahkan dalam keadaan hangat.
Berfungsi sebagai pelarut pada beberapa formulasi dan agen
pendispersi untuk pewarna tidak larut.
c. Plastizier(material lemak)
Untuk memperbaiki tekstur, pengaplikasian, dan stabilitas dari sediaan
lip balm.
2. Pewarna
Merupakan komposisi penting untuk melihat poin komersial dan
penampilan. Terbagi atas dua jenis :
a. Dengan zat warna kulit dengan pelarut dari bahan celup yang mudah
berpenetrasi pada lapisan kulit luar disebut soluble dye. Contoh :
fluorescein, eosin.
b. Dengan menutupi bibir dengan lapisan pewarna yang disajikan untuk
menutupi beberapa kekasaran kulit dan memberikan penampilan yang
lembut disebut insoluble dyes. Contoh : kalsium, barium, alumunium,
strontium.
3. Pengawet
Kehidupan bakteri atau jamur sebenarnya tumbuh dengan lip balm
lambat karena lip balm biasanya berbentuk anhidrat. Bagaimanapun jika
produk ini digunakan pada bibir setelah meminum minuman yang manis maka
ada kemungkinan permukaannya dapat terkontaminasi sehingga mudah
ditumbuhi mikroorganisme. Oleh karena itu, direkomendasikan sejumlah kecil
4. Parfum (fragrance)
Digunakan untuk menutupi bau yang tak sedap dari lemak atau lilin
serta memberikan rasa yang menarik.
5. Antioksidan
Banyak bahan yang umumnya digunakan dalam lip balm yang mudah
teroksidasi dengan udara menghasilkan bau yang tidak menyenangkan atau
sering disebut bau tengik. Oleh karena itu antioksidan disarankan untuk
ditambahkan pada formulasilip balm.
6. Surfaktan
Surfaktan kadang-kadang ditambahkan dalam pembuatan pewarna
bibir untuk memudahkan dalam mendispersikan partikel-partikel pigmen
warna yang padat (Traggono dan Latifah, 2007).
G. Emulsi
Emulsi merupakan disperse koloid dimana fase air terdispersi pada
medium pendispersi yang terdiri dari komposisi yang berbeda. Fase terdispersi
kadang-kadang merupakan fase internal dan medium pendispersi merupakan fase
eksternal. Emulsi terdiri dari droplet dengan ukuran partikel tertentu (Schramm,
2005). Sistem emulsi distabilkan dengan kehadiran dari emulsifying agent
(Aulton, 2002). Secara prinsip emulsi terdiri dari 2 tipe antara lain :
1. Oil-in-water(O/W) untuk droplet minyak yang terdispersi pada medium air.
2. Water-in-oil (W/O) untuk droplet air yang terdispersi pada medium minyak
Emulsi secara luas digunakan untuk aplikasi eksternal maupun internal.
Keduanya dapat dalam bentuk o/w maupun w/o. Emulsi water-in-oil akan
memberikan efek oklusif dengan pelapisan dari lapisan atas stratum corneum dan
dapat mencegah penguapan dari sekresieccrine(Aulton, 2002).
H. Hydrophilic-Lipophilic Balance(HLB)
Nilai HLB mrupakan keseimbangan antara sifat lipofil dan hidrofil dari
suatu surfaktan. Untuk emulsi o/w, rantai hidrofobik berada pada fase minyak
sedangkan rantai hidrofilik berada pada fase air. Untuk emulsi w/o, rantai
hidrofilik terdapat pada fase air, sedangkan rantai hidrofobik berada fase minyak
(Tadros, 2005).
Kepentingan relatif dari keseimbangan hidrofilik dan lipofilik ialah
saat menggunakan campuran surfaktan yang terdiri dari variasi proporsi surfaktan
yang memiliki nilai HLB tinggi dan rendah. Ringkasan range HLB dan
aplikasinya dijelaskan dengan tabel di bawah ini.
Tabel II. Klasifikasi surfaktan berdasarkan nilai HLB (Tadros, 2005)
range HLB Aplikasi
Emulsifying agent merupakan substansi yang membantu menyatunya
yang tidak saling campur. Dalam penelitian ini, fase yang tidak saling campur
yaitu ekstrak betasianin dari kulit buah naga merah dan fase minyak dari basis lip
balmyang digunakan (Syamsudin, 2006).
Pemilihan emulsifying agent yang akan digunakan tidak bergantung
dari kemampuan dariemulsifying agentsaja, tetapi juga dari rute administrasi dan
toksisitasnya. Penggunaan non ionic emulsifying agent memiliki kecenderungan
tidak mengiritasi dan tidak terlalu toksik apabila dibandingkan dengan anionik
emulsifying agent (Aulton, 2002). Pada penelitian ini dipilih emulsifying agent
yang aman digunakan secara oral karena pengaplikasian sediaan memiliki
kemungkinan untuk masuk ke dalam saluran pencernaan.
Pada penelitian ini digunakan dua macamemulsifying agent, yaitu:
1. Glyceryl monostearate
Gambar 4. Strukturglyceryl monostearate(Rowe,et al, 2009) Glyceryl monostearate nonionik emulsifier yang digunakan sebagai
emulsifying agent, stabilizer, emollienst dan plastictizer pada berbagai macam
jenis makanan dan sediaan farmasetik. Glyceryl monostearate efektif digunakan
pada emulsi w/o maupun o/w dan merupakan agen pendispersi pigmen pada
minyak maupun padatan dalam lemak. Glyceryl monostearatememiliki titik leleh
55-60˚C. Nilai HLB glyceryl monostearate adalah 3,8 (Rowe, Sheskey, and
2. Stearic Acid
Gambar 5. Strukturstearic acid(Rowe,et al, 2009)
Stearic aciddigunakan secara luas pada sediaan farmasetik secara oral
dan topikal. Stearic acid merupakan bahan yang stabil. Penggunaan stearic acid
3-5% dapat berfungsi sebagai agen pengental. Bahan ini memiliki nilai HLB 15
(Rowe,et al, 2009).
Penggunaan campuran emulsifying agent dapat menghasilkan
campuran yang lebih baik dibandingkan penggunaan emulsifying agent tunggal.
Penggunaan campuran emulsifying agent yang salah satu emulsifying agentnya
memiliki nilai HLB yang lebih rendah dan yang lain memiliki nilai HLB lebih
tinggi daripada rHLB lipid, dapat menghasilkan campuran yang memiliki HLB
sama dengan HLBlipid(Rieger and Rhein, 1997).
J. Metode Desain Faktorial
Desain faktorial merupakan pendekatan eksperimental yang dilakukan
dengan meneliti efek dari suatu variabel eksperimental dengan menjaga variabel
lain konstan. Desain faktorial digunakan dalam percobaan untuk menentukan
secara simulasi efek dari beberapa faktor dan interaksinya yang signifikan.
Signifikan berarti perubahan besar pada responnya (Bolton, 1990).
Desain faktorial mengandung beberapa pengertian, yaitu faktor, level,
(Voight, 1984). Level merupakan nilai atau tetapan untuk faktor. Efek adalah
perubahan respon yang disebabkan variasi tingkat dari faktor. Efek faktor atau
interaksi merupakan rata-rata respon pada level tinggi dikurangi rata-rata respon
pada level rendah. Respon merupakan sifat atau hasi percobaan yang diamati.
Respon yang diamati harus dikuantitatifkan (Bolton, 1990).
Desain faktorial dualevelberarti ada dua faktor (misal A dan B ) yang
masing-masing faktor diuji dua level yang berbeda, yaitu level rendah dan level
tinggi. Dengan desain faktorial dapat didesain suatu percobaan untuk mengetahui
faktor dominan yang berpengaruh secara signifikan terhadap suatu respon
(Bolton, 1990).
Jumlah percobaan dalam desai faktorial adalah 2n, 2 menunjukkan
leveldan n menunjukkan jumlah faktor. Langkah untuk percobaan faktorial terdiri
dari kombinasi semualevel dari faktor. Desain percobaan dengan desain faktorial
22 dapat diperoleh dengan persamaan dengan konsep :
Y = B0+B1(X1) + B2(X2) + B12(X1)(X2)
Dimana :
Y = respon hasil percobaan
X1X2 =levelyang nilainya mulai (-1) sampai (+1)
B0,B1,B2,B12 = koefisien yang dapat dihitung dari hasil percobaan
B0 = rata-rata hasil semua percobaan
B1,B2,B12 =
(Voight, 1984). Level merupakan nilai atau tetapan untuk faktor. Efek adalah
perubahan respon yang disebabkan variasi tingkat dari faktor. Efek faktor atau
interaksi merupakan rata-rata respon pada level tinggi dikurangi rata-rata respon
pada level rendah. Respon merupakan sifat atau hasi percobaan yang diamati.
Respon yang diamati harus dikuantitatifkan (Bolton, 1990).
Desain faktorial dualevelberarti ada dua faktor (misal A dan B ) yang
masing-masing faktor diuji dua level yang berbeda, yaitu level rendah dan level
tinggi. Dengan desain faktorial dapat didesain suatu percobaan untuk mengetahui
faktor dominan yang berpengaruh secara signifikan terhadap suatu respon
(Bolton, 1990).
Jumlah percobaan dalam desai faktorial adalah 2n, 2 menunjukkan
leveldan n menunjukkan jumlah faktor. Langkah untuk percobaan faktorial terdiri
dari kombinasi semualevel dari faktor. Desain percobaan dengan desain faktorial
22 dapat diperoleh dengan persamaan dengan konsep :
Y = B0+B1(X1) + B2(X2) + B12(X1)(X2)
Dimana :
Y = respon hasil percobaan
X1X2 =levelyang nilainya mulai (-1) sampai (+1)
B0,B1,B2,B12 = koefisien yang dapat dihitung dari hasil percobaan
B0 = rata-rata hasil semua percobaan
B1,B2,B12 =
(Voight, 1984). Level merupakan nilai atau tetapan untuk faktor. Efek adalah
perubahan respon yang disebabkan variasi tingkat dari faktor. Efek faktor atau
interaksi merupakan rata-rata respon pada level tinggi dikurangi rata-rata respon
pada level rendah. Respon merupakan sifat atau hasi percobaan yang diamati.
Respon yang diamati harus dikuantitatifkan (Bolton, 1990).
Desain faktorial dualevelberarti ada dua faktor (misal A dan B ) yang
masing-masing faktor diuji dua level yang berbeda, yaitu level rendah dan level
tinggi. Dengan desain faktorial dapat didesain suatu percobaan untuk mengetahui
faktor dominan yang berpengaruh secara signifikan terhadap suatu respon
(Bolton, 1990).
Jumlah percobaan dalam desai faktorial adalah 2n, 2 menunjukkan
leveldan n menunjukkan jumlah faktor. Langkah untuk percobaan faktorial terdiri
dari kombinasi semualevel dari faktor. Desain percobaan dengan desain faktorial
22 dapat diperoleh dengan persamaan dengan konsep :
Y = B0+B1(X1) + B2(X2) + B12(X1)(X2)
Dimana :
Y = respon hasil percobaan
X1X2 =levelyang nilainya mulai (-1) sampai (+1)
B0,B1,B2,B12 = koefisien yang dapat dihitung dari hasil percobaan
B0 = rata-rata hasil semua percobaan
Untuk penerapan rumus ini diperlukan empat percobaan, yaitu X1dan
X2padalevelrendah, X1padaleveltinggi dan X2padalevelrendah, X1padalevel
rendah dan X2 pada level tinggi, X1 dan X2 pada level tinggi. Untuk
mempermudah perhitungan, level tinggi dari faktor diubah menjadi +1 dan level
rendah dari faktor diubah menjadi -1 (Bolton, 1990).
K. Landasan Teori
Buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.) merupakan buah dari
family Cactaceae. Buah ini mengandung betasianin yang merupakan pigmen yang
larut air dengan warna merah-violet yang dapat digunakan sebagai pewarna dan
memiliki antioksidan yang dapat mencegah radikal bebas.
Lip balm merupakan sediaan kosmetik dengan basis minyak dan lilin.
Lapisan minyak merupakan oklusif yang mencegah penguapan air pada bibir yang
pecah-pecah dan terkelupas. Antara minyak dan air merupakan dua komponen
yang tidak saling larut. Hal ini disebabkan karena adanya tegangan permukaan
antara kedua fase. Keberadaan dari emulsifying agent akan menurunkan tegangan
permukaaan antara kedua fase tersebut. Glyceryl monostearate merupakan
emulsifying agent yang efektif untuk sistem emulsi w/o dan merupakan zat yang
dapat mendispersikan pigmen dalam minyak maupun padatan lemak. Sedangkan
stearic acid merupakan emulsifying agent tipe o/w. Penggunaan kombinasi
emulsifying agent diharapkan dapat mendekati rHLB fase minyak sehingga
Variasi komposisi glyceryl monostearate dan stearic acid
memungkinkan akan memberikan efek yang dapat diukur kebermaknaannya
dalam menentukan daya sebar, daya lekat, ukuran droplet, pergeseran ukuran
droplet, dan stabilitas warna. Oleh sebab itu, desain penelitian ini menggunakan
desain faktorial pada dualeveldan dua faktor untuk mengevaluasi secara simultan
efek dari variasi komposisi dua emulsifying agent yang berbeda. Signifikansi
komposisi glyceryl monostearate dan stearic acid terhadap kualitas sediaan lip
balm dianalisis dengan menggunakan program R. Melalui persamaan yang
didapat dari program R dapat dibuat contour plot. Contour plot tersebut dapat
memberi informasi mengenai areamenghasilkan respon yang dikehendaki sesuai
dengan standar yang beredar dipasaran.
L. Hipotesis
1. Variasi komposisi glyceryl monostearate dan stearic acid pada level yang
diteliti, serta interaksinya mempunyai efek yang signifikan terhadap daya
lekat, daya sebar, ukuran droplet, dan pergeseran ukuran droplet sediaan lip
balm dengan ekstrak buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.) sebagai
pewarna.
2. Terdapatareakomposisi perbandingan glyceryl monostearatedanstearic acid
sebagai emulsifying agent pada level yang diteliti sesuai standar yang
23
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian kuasi eksperimental dengan model
rancangan penelitian secara desain faktorial.
B. Variabel Penelitian
1. Variabel bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah level tinggi dan level rendah
emulsifying agent yang digunakan yaitu glyceryl monostearate dan stearic
acid.
2. Variabel tergantung
Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah meliputi daya lekat, daya
sebar, dan ukuran droplet, dan stabilitas warna dari sediaanlip balm.
3. Variabel pengacau terkendali
Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah alat dan bahan yang
digunakan, wadah penyimpanan, suhu penyimpanan , dan suhu pemanasan.
4. Variabel pengacau tak terkendali dalam penelitian ini adalah suhu dan
C. Definisi Operasional
1. Lip balmadalah suatu sediaan dengan basis minyak (wax) yang diaplikasikan
di bibir dengan tujuan untuk melembabkan bibir sehingga terhindar dari
kekeringan dan pecah-pecah.
2. Buah naga merah (Hylocereus polyrhizusWeb.) adalah buah dari jenis kaktus
dari marga Hylocereus dan Selenicerus yang buahnya berwarna merah muda
dengan daging buah merah. Pada penelitian ini digunakan daging buah naga
merah yang didapatkan dari perkebunan buah naga di Sendangsana, Kulon
Progo, Yogyakarta.
3. Betasianin adalah pigmen yang berasal dari tumbuhan yang mengandung
nitrogen dan mempunyai sifat larut dalam air berwarna merah-violet.
Ekstraksi pigmen betasianin menggunakan etanol 80%.
4. Faktor adalah besaran yang mempengaruhi respon, pada penelitian ini
digunakan dua faktor, yaituglyceryl monostearatedanstearic acid.
5. Leveladalah nilai atau tetapan untuk faktor, pada penelitian ini digunakan dua
level, yaitu level tinggi dan level rendah. Level tinggi glyceryl monostearate
adalah 10,375 g. Level rendah glyceryl monostearate adalah 6,225 g. Level
tinggi stearic acidadalah 2,125 g sedangkan level rendah stearic acidadalah
1,275 g.
6. Stearic acidadalahemulsifying agent tipeo/wdengan nilai HLB 15
7. Glyceryl monostearate adalah molekul organik yang berperan sebagai
nonionik emulsifier dan penstabil campuran polar maupun nonpolar dalam
8. Respon adalah besaran yang akan diamati perubahan efeknya. Respon yang
diamati dalam penelitian ini adalah sifat fisis sediaan lip balm meliputi daya
sebar, daya lekat, dan ukuran droplet, sedangkan stabilitas sediaan lip balm
yang diamati yaitu pergeseran ukuran droplet.
9. Efek adalah perubahan yang disebabkan karena adanya variasi faktor dan
level.
10. Stabilitas sediaan lip balm adalah parameter untuk mengetahui tingkat
kestabilanlip balm. Pada penelitian ini ialah pergeseran ukuran droplet.
11. Daya sebar adalah kemampuan lip balm untuk menyebar pada alat uji yang
diukur diameternya setelah pemberian beban 200 g selama 1 menit. Kriteria
daya sebar yang diinginkan adalah 1,7-2 cm.
12. Daya lekat adalah kemampuan lip balm untuk melekat pada bibir. Nilainya
didapatkan dengan menggunakan alat uji daya lekat yang dibebani beban
dengan berat 20 g dan dinyatakan dalam satuan detik. Kriteria daya sebar yang
diinginkan adalah 5-37 detik.
13. Distribusi ukuran droplet adalah sebaran ukuran patikel sebanyak 500 droplet
dalam sediaan lip balm yang diamati secara miksoskopik. Ukuran droplet
ditunjukkan dengan percentile 90 yang menggambarkan 90% ukuran droplet
yang muncul pada pembuatan sediaanlip balm.
14. Pergeseran ukuran droplet adalah presentase dari selisih ukuran droplet dalam
waktu penyimpanan satu bulan dengan ukuran droplet setelah pembuatan (48
jam). Kriteria pergeseran ukuran droplet yang diinginkan ialah < 10%. Untuk
% pergeseran ukuran droplet = ℎ − 100%
15. Desain faktorial adalah pendekatan eksperimental yang dilakukan dengan
meneliti efek dari suatu variabel eksperimental dengan menjaga variabel lain
konstan. Desain faktorial digunakan dalam percobaan untuk menentukan
secara simulasi efek dari beberapa faktor dan interaksinya yang signifikan.
Faktor yang digunakan yaitu glyceryl monostearate dan stearic acid dengan
dualevel, yaituleveltinggi danlevelrendah.
16.Contour plot adalah kurva hasil respon yang dibuat melalui persamaan desain
faktorial yang secara statistik mempunyai nilai p<0,05.
17.Contour plot super imposed adalah penggabungan dari contour plot yang
didapatkan melalui persamaan desain faktorial.
D. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah buah naga merah
(Hylocereus polyrhizus Web.) dari perkebunan buah naga merah di daerah
Sendangsana, Kulon Progo, Yogyakarta, white oil dan paraffin liquid dari PT
Brataco Chemica Yogyakarta, beeswax dari PT Brataco Chemica Yogyakarta,
carnauba wax dari CV. Total Equipment Semarang, lanolin dari Laboratorium
Solid-Semi Solid Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, madu dari Progo
Yogyakarta, Vitamin C dari Laboratorium Solid-Semi Solid Univesitas Sanata
Dharma Yogyakarta, glyceryl monostearate dari Multi Kimia Raya Semarang,
stearic acid dari Laboratorium Solid-SemiSolid Universitas Sanata Dharma
Laboratorium Solid-Semi Solid Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, etanol
80% dari Laboratorium Farmakognosi-Fitokimia Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta, methylen blue dari Laboratorium Solid-Semi Solid Universitas
Sanata Dharma Yogyakarta, dan sudan III dari Laboratorium
Farmakognosi-Fitokimia Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
E. Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat-alat gelas (
Pyrex-Germany), neraca analitik (Mettler Toledo GB3003-Switzerland), oven,
waterbath (Tamson Zoetermeer 0023-Holland), termometer, cawan porselen,
mortir stamper, cetakan lip balm, alat uji daya lekat, alat uji daya sebar, gelas
objek (2,54 cm x 7,62 cm dan tebal 0.8 mm microscope slides-China), stopwatch,
rotary evaporator (Kika Labortechnik), alumunium foil, spektrofotometri visibel
(Optima SP3000), kaca kalibrasi, mikroskop (Motic), dan diagram Munsell Color
System.
F. Tata Cara Penelitian
1. Pembuatan lip balm dengan ekstrak buah naga merah (Hylocereus polyrizusWeb.)
Tabel III. Formula komposisilip balm(Howard I. Malbach, 2000)
Formulalip balmdi atas dimodifikasi menjadi :
Tabel IV. Formula modifikasi dalam 100 g
Formula F1 Fa Fb Fab
Emolien White oil 23 23 23 23 Paraffin 25 25 25 25
Wax Beeswax 8 8 8 8
Carnauba wax 4 4 4 4
Plastizizer Lanolin 7 7 7 7
Pewarna
Ekstrak Buah Naga
Merah 5 5 5 5
Pearl Madu 9 9 9 9
Antioksidan Vitamin C 2 2 2 2 Pengawet Metil paraben (nipagin) 0,5 0,5 0,5 0,5
Aroma Vanili 4 4 4 4
Emulsifying agent
Glyceryl Monostearate 6,225 10,375 6,225 10,375 Stearic acid 1,275 1,275 2,125 2,125
Pembuatan sediaan lip balm dengan ekstrak buah naga merah (Hylocereus
polyrhizusWeb.)
a. Ekstraksi pigmen betasianin pada daging buah naga
Buah naga yang telah dipilih dicuci hingga bersih kemudian daging
buah dipisahkan dari kulitnya. Daging buah yang telah dipisahkan diambil
sebanyak 20 g. Selanjutnya ditambahkan 40mL etanol 80% kemudian diblender
selama 15 menit. Campuran kemudian disaring dengan kain saring dan filtratnya
dikumpulkan.
Filtrat di evaporasi menggunakan rotary evaporator pada suhu 40˚C
hingga membentuk filtrat yang lebih pekat. Filtrat yang dapatkan kemudian
dipindahkan ke cawan porselin dan dimasukkan ke oven pada kurang dari 50˚C
disimpan pada wadah yang ditutup dengan alumunium foil. Penyimpanan
dilakukan pada kondisi gelap pada suhu 4˚C.
b. Pembuatan basislip balm
Carnauba wax dilelehkan diatas waterbath pada suhu 80–86oC.
Setelah meleleh sempurna, waterbath diatur suhunya pada 66–68oC. Setelah
mencapai suhu tersebut, beeswax dilelehkan di atas waterbath. Setelah beeswax
meleleh sempurna, suhu kembali diturunkan. Di cawan yang berbeda lanolindan
stearic acid mulai dilelehkan di ataswaterbath.
c. Pembuatan sediaanlip balm
Setengah formula emolien (white oil dan paraffin) dimasukkan ke
dalam campuran wax. Setelah mencapai suhu 45˚C ditambahkan glyceryl
monostearate. Setelah meleleh sempurna dari semua bahan, lanolin dan stearic
aciddimasukkan ke dalam campuran dan diaduk hingga homogen.
Sambil menunggu campuran basis lip balm meleleh, pigmen hasil
ekstraksi buah naga ditambahkan sedikit aquadest kemudian dilarutkan. Setelah
larut, pigmen dicampur dengan vitamin C, madu, metil paraben (nipagin), dan
vanili di dalam mortir dan diaduk hingga homogen. Setelah campuran membentuk
masa yang homogen, tambahkan ½ formula dari oil (white oil dan paraffin) ke
dalam campuran pigmen dan di aduk hingga homogen. Pencampuran ini
dilakukan tanpa pemanasan.
Setelah homogen, campuran basis lip balm di turunkan dariwaterbath
dan dimasukkan ke dalamnya campuran pigmen kemudian di aduk hingga
dalam pot lip balm sambil diketuk-ketuk secara perlahan agar campuran sampai
ke dasar pot dan memberikan permukaan yang rata. Pembuatan sediaan lip balm
di lakukan sebanyak 3 kali replikasi pada setiap formula. Setelah dingin, lip balm
ditutup dengan alumunium foil dan disimpan dalam suhu ruangan selama kurang
lebih 48 jam kemudian diuji. Pengujian dilakukan selama 1 bulan.
2. Uji kualitas sediaan lip balm dengan ekstrak buah naga merah sebagai pewarna
a. Penentuan tipe emulsi
Sejumlah kecil lip balm digoreskan di atas gelas objek kemudian
ditambahkan 1 tetes methylen blue dan ditutup dengan penutup. Cara yang
sama dilakukan dengan menggunakan sudan III. Setelah itu dilakukan
pengamatan bentuk emulsi (tipe w/o atau o/w) secara mikroskopik.
(Kusumowardani, 2010).
b. Uji daya lekatlip balm
Seperangkat alat uji daya lekat lip balm, gelas objek, anak
timbangan 1000 g dan 20 g, dan pencatat waktu (stopwatch) disiapkan.
Sebanyak 0,03 g lip balm dioleskan pada gelas objek yang telah ditentukan
luasnya (2,54 cm x 6 cm), gelas objek lain diletakkan di atas olesan lip balm
tersebut, kemudian ditekan dengan beban 1000 g selama 5 menit. Gelas objek
dipasang pada alat uji, kemudian dilepaskan beban seberat 20 g dan dicatat
waktunya hingga kedua gelas objek terpisah. Pengujian ini dilakukan setelah
c. Uji daya sebarlip balm
Sediaanlip balmditimbang sebanyak 0,1g dan diletakkan ditengah
kaca bulat berskala yang sebelumnya telah diolesi dengan gelatin. Kaca bulat
lain yang telah ditimbang diletakkan di atasnya kemudian ditambahkan beban
seberat 200g. Setelah itu didiamkan selama 1 menit dan diukur diameter
penyebarannya. Pengujian ini dilakukan setelah dibuat (48jam) dan setelah
disimpan selama 1 bulan.
d. Pengujian mikromeritik
Mikroskop dilakukan kalibrasi terlebih dahulu dengan kaca
kalibrasi. Setelah dikalibrasi, sejumlah kecil sediaan lip balmdigoreskan tipis
pada gelas objek kemudian ditambahkan 1 tetes metylene blue dan ditutup
dengan gelas penutup. Sebanyak 500 partikel diukur diameternya. Pengujian
ini dilakukan setelah dibuat (48jam) dan setelah disimpan selama 1 bulan
(Kusumowardani, 2010).
e. Uji stabilitas warnalip balm
Warna dari sediaan lip balm yang telah dibuat dilihat
kesesuaiannya dengan diagram Munsell Color System, kemudian diambil
gambarnya dengan mencatat kode warna yang sesuai dengan diagram Munsell
tersebut. Uji ini dilakukan setelah pembuatan (48 jam), 1 minggu, 2 minggu, 3
G. Analisis Hasil
Data yang diperoleh pada penelitian ini adalah data stabilitas warna,
daya lekatlip balm, daya sebarlip balm, distribusi ukuran droplet dan pergeseran
ukuran droplet 48 jam setelah pembuatan sampai penyimpanan selama 1 bulan.
Melalui model rancangan desain faktorial dapat dihitung besarnya efek glyceryl
monostearate, stearic acid, dan interaksinya dalam menentukan respon daya
sebar, daya lekat, ukuran droplet, dan pergeseran ukuran droplet dari sediaan lip
balm dengan ekstrak buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.) sebagai
pewarna.
Data daya lekat, daya sebar, dan pergeseran ukuran droplet setelah
pembuatan (24 jam) dianalisis signifikansinya dengan data penyimpanan setelah 1
bulan menggunakan uji T berpasangan apabila distribusi data yang didapat normal
dan menggunakan uji Wilcoxonapabila distribusi data yang didapat tidak normal.
Dari hasil analisis akan diperoleh nilai p (probability value). Apabila nilai p
kurang dari 0,05 maka dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan antara
pengukuran dan jika p lebih besar dari 0,05 maka dapat disimpulkan bahwa tidak
terdapat perbedaan diantara pengukuran.
Analisis data daya lekat, daya sebar, dan ukuran droplet 48 jam setelah
pembuatan dan pergeseran ukuran droplet setelah 1 bulan penyimpanan
menggunakan Program R. Dari hasil analisis, akan diperoleh hasil persamaan
dengan nilai p (probability value). Apabila nilai p yang diperoleh kurang dari 0,05
maka dapat disimpulkan bahwa setiap faktor dan interaksinya dapat memberikan
Hasil persamaan yang signifikan dapat digunakan untuk memprediksi
area optimum dengan membuat contour plot masing-masing respon.
Masing-masing contour plot tersebut digabungkan menjadi contour plot superimposed
yang memberikan informasi mengenai komposisi glyceryl monostearate dan
stearic acidyang memenuhi daya lekat, daya sebar, dan pergeseran ukuran droplet
34
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sediaan yang dibuat pada penelitian ini adalah lip balm. Lip balm
merupakan kosmetik yang bahan serta cara pembuatannya mirip dengan
pembuatan lipstik. Perbedaan lipstik dan lip balm terletak pada kegunaannya,
dimana lipstik memiliki pigmen yang dapat memberikan warna ke bibir sehingga
lebih cenderung bersifat sebagai dekoratif sedangkan lip balm lebih khusus untuk
perawatan pada bibir yang kering, terkelupas, dan pecah-pecah yang disebabkan
oleh udara maupun kondisi tertentu ( Lauren,et al, 2009).
Penelitian ini menggunakan daging buah naga karena menurut
penelitian Phebe, et al (2009) konsentrasi betasianin pada daging buah naga
merah yang diambil setelah 35 hari setelah berbunga adalah 11,7 mg/mL
sedangkan pada kulitnya terdapat 8,72mg/mL.
Ekstrak buah naga didapatkan dengan ekstraksi menggunakan blender.
Pelarut yang digunakan ialah etanol 80%. Filtrat yang didapatkan kemudian di
saring menggunakan kain saring dan dievaporasi menggunakanrotary evaporator
dengan suhu 40˚C. Penggunaan suhu rendah bertujuan untuk mencegah rusaknya
pigmen betasianin yang dapat rusak pada pemanasan di atas suhu 50˚C.
Lip balm yang dibuat pada penelitian ini ditambahkan pewarna dari
ekstrak buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.) yang memiliki warna
merah keuguan. Warna yang dihasilkan merupakan senyawa betasianin. Adanya
Kandungan lain yang terdapat dalam buah naga merah ialah vitamin C
sebanyak 8-9 mg (Anonim, 2009). Manfaat utama vitamin C yaitu sebagai
antioksidan. Vitamin C dapat melindungi kulit dari pengaruh buruk sinar UV yang
dapat menyebabkan penuaan dini bahkan kanker kulit. Selain itu, asam askorbat
juga mampu memblokir terjadinya oksidasi DOPA sehingga mencegah
pembentukan melanin. Kemampuan asam askorbat lainnya adalah merangsang
pembentukan kolagen dan memperbaiki kulit yang terluka (Traggono dan Latifah,
2007).
Pada penelitian ini dilakukan uji kualitatif pada ekstrak yang didapat
dengan menggunakan spektrofotometri visibel. Menurut penelitian Woo, Ngou,
Ngo, Soong, and Tang (2011) disebutkan bahwa betasianin memberikan serapan
pada panjang gelombang 537nm. Hasil yang didapatkan dari pengukuran
menggunakan spektrofotometri visibel sebagai berikut :
Gambar 7. Absorbansi spektrum ekstrak buah naga merah (Phebe,et al, 2011)
Pada gambar 6 dapat dilihat bahwa terdapat absorbansi maksimum
pada panjang gelombang 535–540 nm sedangkan pada gambar 7 yang berasal dari
literatur memiliki pola spektra yang sama dengan gambar 6 pada panjang
gelombang 450-600 nm. Oleh sebab itu, dapat dipastikan bahwa ekstrak yang
digunakan mengandung pigmen betasianin. Betasianin dapat dibaca serapannya
dengan spektrofotometri visibel karena memiliki gugus kromofor yang panjang
dan auksokrom. Gugus kromofor dan auksokrom betasianin ditunjukkan dengan
gambar sebagai berikut.
Berdasarkan gambar 8, terlihat bahwa betasianin merupakan senyawa
polar. Hal ini terlihat dari struktur betasianin yang terikat dengan glikosida dan
terdapat gugus karboksilat yang dapat larut dalam pelarut organik seperti etanol.
Pada penelitian ini digunakan emulsifying agent karena basislip balm
yang digunakan merupakan minyak, sedangkan ekstrak buah naga yang
digunakan merupakan ekstrak yang larut air sehingga terdapat perbedaan tegangan
permukaan antara kedua komponen tersebut. Adanya perbedaan tegangan
permukaan ini yang membuat emulsifying agent penting untuk digunakan agar
menghasilkanlip balmyang homogen.
Emulsifying agent yang digunakan merupakan campuran emulsifying
agent. Penggunaan campuran emulsifying agent dapat menghasilkan campuran
yang lebih baik dibanding penggunaan emulsifying agent tunggal. Penggunaan
campuran emulsifying agent yang salah satuemulsifying agentnya memiliki nilai
HLB yang lebih rendah dan yang lain memiliki nilai HLB lebih tinggi daripada
HLBlipid, maka dapat menghasilkan campuran yang memiliki HLB sama dengan
HLB lipid (Rieger and Rhein, 1997). Pada penelitian ini digunakan campuran
emulsifying agentberupaglyceryl monostearatedanstearic acid.
Campuran emulsifying agent tersebut merupakan campuran dari
emulsifying agent dengan tipe yang berbeda. Glyceryl monostearate efektif
digunakan pada emulsi w/o dan merupakan agen pendispersi pigmen pada minyak
maupun padatan dalam lemak (Rowe, et al, 2009). Glyceryl monostearate
memiliki HLB 3,8 sehingga cenderung mempunyai sifat lipofil. Stearic acid
