i
FORMULASI KRIMSUNSCREENFRAKSI ETIL ASETAT DAUN JAMBU BIJI (Psidium guajavaL.): PENGARUH LAMA DAN KECEPATAN PUTAR PADA PROSES PENCAMPURAN TERHADAP
SIFAT FISIK DAN STABILITAS FISIK
Skripsi
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Yohanes Stevan Arianto NIM : 108114055
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
Kupersembahkan karyaku ini untuk:
Papa A. Pitoyo Juantoro & Mama Y. Ong Ming Lan tercinta,
Koko Jefry & Cici Tya yang tersayang,
Terimakasih atas semua kasih sayang, perhatian, doa, dan
dukungannya...
Tidak ada yang mustahil bagi TUHAN dan tidak ada yang
vi PRAKATA
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan karunia yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Formulasi KrimSunscreenFraksi Etil Asetat Daun Jambu Biji (Psidium guajava
L.): Pengaruh Lama dan Kecepatan Putar pada Proses Pencampuran terhadap Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik” dengan baik. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Sarjana Farmasi (S.Farm.) di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Selama proses perkuliahan, penelitian, penyusunan dan penyelesaian skripsi ini, penulis telah mendapatkan bantuan doa, semangat, dukungan, saran serta kritik dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Ipang Djunarko, M.Sc., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Bapak Septimawanto Dwi Prasetyo, M.Si., Apt., selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memeberikan waktu, bimbingan, diskusi, kritik dan saran kepada penulis mulai dari proposal, penelitian, penyusunan hingga penyelesaian skripsi ini.
vii
4. Bapak Prof. Dr. C. J. Soegihardjo, Apt., selaku Dosen Penguji atas kesediaannya meluangkan waktu untuk menjadi penguji, serta memberikan pengarahan saran dan kritik kepada penulis.
5. Bapak Musrifin, Mas Agung, Bapak Kayat, Bapak Wagiran, Mas Sigit, Bapak Parlan, Bapak-bapak satpam dan seluruh laboran serta karyawan lain di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah banyak membantu selama penelitian.
6. Bapak Bambang, selaku laboran di Fakultas Farmasi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta yang telah membantu selama penelitian.
7. Sevy Merisca sebagai sahabat dan teman satu penelitian atas kerja sama, bantuan, dan kebersamaan selama proses skripsi ini.
8. Ci Lia, Ci Lani, Mba Evy, Ko Billy, dan Aries Mulyawan yang telah membantu selama penelitian.
9. Teman-teman satu angkatan 2010 atas kebersamaannya baik selama proses perkuliahan maupun praktikum.
10. Semua pihak yang telah banyak membantu selama proses skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak karena penulis memiliki keterbatasan kemampuan dan pengetahuan pada skripsi ini. Penulis sangat berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan, khususnya bidang farmasi.
ix
A. Daun Jambu Biji (Psidium guajavaL.)...6
x
L. Landasan Teori ...23
M. Hipotesis...23
BAB III METODE PENELITIAN...24
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ...24
B. Variabel Penelitian ...24
1. Variabel bebas ...24
2. Variabel tergantung ...24
3. Variabel pengacau terkendali ...24
4. Variabel pengacau tak terkendali ...25
C. Definisi Operasional...25
D. Bahan Penelitian ...27
E. Alat Penelitian ...27
F. Tata Cara Penelitian ...27
1. Pembuatan fraksi etil asetat daun jambu biji ...27
2. Pembuatan krim...28
3. Pengujian tipe emulsi ...30
4. Pengujian pH ...30
5. Penetapan SPF kuersetin ...30
a. Fraksi etil asetat daun jambu biji...30
b. Krimsunscreen...31
6. Uji viskositas dan daya sebar krim ...32
7. Uji keamanan krim dengan metode HET-CAM...33
G. Analisis Hasil ...33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...35
A. Pembuatan Fraksi Etil Asetat Daun Jambu Biji ...35
B. Penetapan Nilai SPF...37
1. Fraksi etil asetat daun jambu biji...37
2. Sediaan krimsunscreendaun jambu biji...39
C. Formulasi KrimSunscreendengan Kombinasi Lama Pencampuran dan Kecepatan PutarMixer ...40
D. Uji Iritasi Sediaan KrimSunscreen...45
E. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik KrimSunscreen...46
1. Uji organoleptis dan pH...47
2. Uji tipe krim ...47
3. Uji daya sebar ...48
4. Uji viskositas ...49
F. Pengaruh Kecepatan Putar dan Lama Pencampuran serta Interaksinya dalam Menentukan Sifat Fisik KrimSunscreen Fraksi Etil Asetat Daun Jambu Biji...51
1. Viskositas ...51
2. Daya sebar ...54
xi
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...59
A. Kesimpulan...59
B. Saran...59
DAFTAR PUSTAKA ...60
LAMPIRAN ...63
xii
DAFTAR TABEL
Tabel I. Formula standar ...28 Tabel II. Formula modifikasi ...28 Tabel III. Level rendah dan level tinggi lama dan kecepatan putar pada
proses pencampuran krimsunscreendaun jambu biji ...29 Tabel IV. Hasil perhitungan nilai SPF ...38 Tabel V. Hasil perhitungan nilai SPF ...39 Tabel VI. Data uji organoleptis dan pH krimsunscreen
fraksi etil asetat daun jambu biji ...47 Tabel VII. Hasil pengujian viskositas, daya sebar, dan pergeseran
viskositas krim sunscreen ...48 Tabel VIII. Hasil uji normalitasShapiro-Wilkuntuk
respon viskositas ...51 Tabel IX. Hasil ujiWilcoxon-two sampleuntuk melihat pengaruh
variasi kecepatan putar pada respon viskositas...52 Tabel X. Hasil ujiWilcoxon-two sampleuntuk melihat pengaruh
variasi lama pencampuran pada respon viskositas ...53 Tabel XI. Hasil uji normalitasShapiro-Wilkuntuk
respon daya sebar...54 Tabel XII. Nilai efek faktor lama dan kecepatan putar serta
interaksinya terhadap respon daya sebar ...55 Tabel XIII. Hasil uji normalitasShapiro-Wilkuntuk respon
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Daun jambu biji (Psidium guajava .L)...6
Gambar 2. Anatomi kulit ...7
Gambar 3. Anatomi epidermis ...9
Gambar 4. Struktur kuersetin ...10
Gambar 5. Emulsi gandaW/O/W dan O/W/O...12
Gambar 6. Struktur sorbitan monooleat (Span 80) ...18
Gambar 7. Struktur polysorbate 80 (Tween 80) ...19
Gambar 8. Strukturcetyl alcohol...19
Gambar 9. Unit monomer asam akrilat dari polimer carbopol ...20
Gambar 10. Struktur triethanolamina...21
Gambar 11. Struktur gliserin...22
Gambar 12. Struktur metil paraben ...22
Gambar 13. Profil kurva variasi kecepatan putar terhadap respon daya sebar ...43
Gambar 14. Profil kurva variasi kecepatan putar terhadap respon viskositas ...43
Gambar 15. Profil kurva variasi lama pencampuran terhadap respon daya sebar ...44
Gambar 16. Profil kurva variasi lama pencampuran terhadap respon viskositas ...44
Gambar 17. Parameter dalam uji iritasi HET-CAM ...45
Gambar 18. Grafik viskositas krimsunscreenper hari...50
Gambar 19. Signifikansi efek dengan uji ANOVA ...55
Gambar 20. Kurva pengaruh lama pencampuran terhadap daya sebar krim ...56
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Fraksi etil asetat daun jambu biji ...63
Lampiran 2. Perhitungan nilai SPF ...65
Lampiran 3. Data hasil orientasi kecepatan putar dan lama pencampuran ...67
Lampiran 4. Uji iritasi...69
Lampiran 5. Uji sifat fisik dan stabilitas fisik krimsunscreen...70
Lampiran 6. Hasil pengolahan data dengansoftwareR-12.4.1 ...76
Lampiran 7. Dokumentasi...84
Lampiran 8. Uji SPF ...87
xv INTISARI
Lama pencampuran dan kecepatan putar pada proses pencampuran mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas fisik krim sunscreen daun jambu biji. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui signifikansi pengaruh lama dan kecepatan putar pada level yang diteliti terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik krim
sunscreendaun jambu biji.
Level rendah dan tinggi dari lama pencampuran yang digunakan, yaitu 30 dan 50 menit, sedangkan level rendah dan tinggi dari kecepatan putar yang digunakan, yaitu 500 dan 700 rpm. Respon dalam penelitian ini adalah sifat fisik meliputi daya sebar dan viskositas, sedangkan stabilitas fisik meliputi pergeseran viskositas. Data dianalisis secara statistik menggunakan software R2.14.1 dengan taraf kepercayaan 95% untuk mengetahui signifikansi (p<0,05) dari setiap faktor dan interaksinya dalam memberikan efek.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa lama pencampuran berpengaruh terhadap respon viskositas, baik pada kecepatan putar level rendah maupun level tinggi, sedangkan kecepatan putar tidak berpengaruh terhadap respon viskositas, pada lama pencampuran level rendah maupun level tinggi. Lama pencampuran merupakan faktor yang dominan dalam menurunkan respon daya sebar. Semua formula memenuhi persyaratan sifat fisik, tetapi hanya formula b yang memenuhi persyaratan stabilitas fisik.
xvi ABSTRACT
Mixing duration and rate affect physical properties and physical stability of guava leaves cream sunscreen. This research aimed to prove the effect of mixing duration, mixing rate and interaction of them to physical properties and physical stability of guava leaves cream sunscreen (Psidium guajava L.).
Low and high level of mixing duration are 30 and 50 minutes, whereas low and high level of mixing rate are 500 and 700 rpm. Responses of this research are physical properties that was viscosity and spreadability, physical stability that is viscosity shift. The data were analysed statistically by using R2.14.1 open-source software with 95% confidence interval for prove siginicant (p<0.05) from each factor and the interaction in give the effect.
The result showed that mixing duration had significant effects on viscosity response, both at low and high levels mixing rate, while mixing rate had significant no effects on viscosity response, both at low and high levels mixing duration. Mixing duration is factor dominant on viscosity response. The formula which met criteria of physical properties are all of formulas and only formula b met the criteria of physical stability.
1 BAB I PENGANTAR
A. Latar Belakang
Penampilan merupakan hal yang utama bagi kebanyakan orang. Dikarenakan penampilan luar merupakan bagian yang sering dilihat atau bertatapan langsung dengan orang lain. Oleh karena itu, orang sering kali melakukan perawatan agar kulit mereka tetap terlihat cantik. Namun paparan sinar matahari dapat menyebabkan kerusakan pada kulit, salah satunya adalah kulit kemerahan yang disebabkan paparan sinar UV yang tinggi (Svabodova et al, 2003). Oleh karena itu dibutuhkan sediaan yang dapat menyerap dan atau memantulkan sinar UV, yaitusunscreen(Stanfield, 2003).
Sunscreenadalah senyawa kimia yang dapat memantulkan atau menyerap radiasi sehingga dapat melemahkan energi UV sebelum berpenetrasi ke dalam kulit (Harry, 1982). Salah satu senyawa yang ada di dalam daun jambu biji (Psidium guajava L.) adalah kuersetin. Kuersetin memiki kemampuan sebagai
sunscreen yang dapat melindungi kulit dari paparan sinar matahari, sehingga kuersetin dapat dimanfaatkan sebagai zat aktif dalam sediaan sunscreen
1. Perumusan masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan di atas, peneliti mengajukan permasalahan sebagai berikut.
a. Apakah variasi lama dan kecepatan putar pada level yang diteliti memberikan pengaruh yang signifikan pada sifat fisik dan stabilitas fisik krimsunscreendaun jambu biji?
b. Formula krim sunscreen manakah yang memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabilitas fisik yang diinginkan?
c. Faktor manakah yang dominan terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik krimsunscreendaun jambu biji?
2. Keaslian penelitian
Giovanni Raditya (2008), maneliti mengenai optimasi proses pencampuran krim anti androgenetic alopecia ekstrak saw palmetto (Serenoa repens) dengan perbandingan kecepatan putar dan lama pencampuran aplikasi desain faktorial. Berdasarkan penelitian tersebut didapatkan hasil bahwa lama pencampuran lebih dominan terhadap respon daya sebar, sedangkan interaksi antara kecepatan putar dan lama pencampuran lebih dominan terhadap respon viskositas dan pergeseran viskositas.
Penelitian yang dilakukan oleh Eka Hapsari (2009), meneliti tentang optimasi kecepatan putar dan lama pencampuran pada proses pembuatan krim
pencampuran (kecepatan putar dan lama pencampuran) tidak berpengaruh dalam menentukan sifat fisik maupun stabilitas krimsunscreen.
Namun, sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang Formulasi Krim Sunscreen Fraksi Etil Asetat Daun Jambu Biji (Psidium guajava L.) : Pengaruh Lama dan Kecepatan Putar pada Proses Pencampuran terhadap Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik belum pernah dilakukan.
3. Manfaat penelitian a. Manfaat teoritis
Memberikan sumbangan pengetahuan tentang pengaruh lama dan kecepatan putar pada proses pencampuran krim terhadap sifat fisik dan stabilitas krim fraksi etil asetat daun jambu biji agar dapat dihasilkan krim dengan sifat yang diinginkan dan dapat diterima oleh konsumen.
b. Manfaat metodologis
Memberikan contoh aplikasi penerapan uji statistika dalam mengamati pengaruh lama dan kecepatan putar pada proses pencampuran krim terhadap sifat fisik dan stabilitas krim fraksi etil asetat daun jambu biji.
c. Manfaat praktis
B. Tujuan Penelitian 1. Tujuan umum
Terbentuknya sediaan krim fraksi etil asetat daun jambu biji dengan sifat fisik (viskositas dan daya sebar) serta stabilitas fisik (pergeseran viskositas) yang memenuhi kriteria.
2. Tujuan khusus
a. Mengetahui formula krim sunscreen daun jambu biji yang memenuhi kriteria sifat fisik dan stabilitas fisik yang diinginkan.
6 BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Daun Jambu Biji (Psidium guajavaL.)
Gambar 1. Daun Jambu Biji (Psidium guajavaL.)
Jambu biji merupakan tanaman yang banyak tumbuh disekitar lingkungan. Nama ilmiah dari tanaman ini adalah Psidium guajava L., tanaman ini dapat ditemukan pada ketinggian 1-1.200 m di atas permukaan laut. Tanaman jambu biji berupa semak atau pohon dengan tinggi 3 m hingga 10 m dengan batang permukaan halus berwarna coklat dan mudah mengelupas (Wasito, 2011)
Klasifikasi tanaman ini adalah sebagai berikut : Kerajaan :Plantae
Divisi :Magnoliophyta
Kelas :Magnoliophyta
Ordo :Myrtales
Famili :Myrtaceae
Genus :Psidium
Daun jambu biji kaya akan flavonoid, yaitu kuersetin yang dapat bersifat sebagai sunscreen. Daun jambu biji juga mengandung minyak atsiri (seperti avikulatin dan guajavarin), tanin yang bersifat sebagai astrigen, asam guayavolat, asam guavanoat, dan guajaverin yang bersifat sebagai antibakteri. Buah jambu biji mengandung banyak vitamin C sehingga membantu penyembuhan penyakit (Latief, 2012). Di dalam daun jambu biji terdapat kuersetin sebanyak 2.95% (Zhouet al., 2009).
B. Kulit
Kulit merupakan lapisan atau jaringan yang menutupi seluruh tubuh dan melindungi tubuh dari bahaya yang datang dari luar. Pada dasarnya semua lapisan kulit pada tubuh manusia sama, kecuali pada telapak tangan, telapak kaki serta bagian bibir. Pada bagian wajah sedikit berbeda karena terdapat pembuluh darah pada bagian bawahnya, oleh karena itu wajah memiliki kulit yang lebih halus dari bagian tubuh yang lain (Wibowo, 2008).
Kulit pada manusia terbagi atas tiga bagian, yaitu : 1. Epidermis(kulit ari)
2. Dermis(korium, kutis, kulit jangat)
3. Subkutis
1. Epidermis(kulit ari)
Terbagi menjadi 5 bagian dari bagian terluar hingga ke dalam, yaitu : a. Stratum corneum(Lapisan tanduk)
Lapisan kulit paling luar yang terdiri dari sel gepeng yang mati, tidak berinti, protoplasmanya berubah menjadi keratin (zat tanduk).
b. Stratum lucidum
Terletak di bawah lapisan korneum, lapisan sel gepeng tanpa inti, protoplasmanya berubah menjadi protein yang disebut eleidin. Lapisan ini lebih jelas tampak pada telapak tangan dan kaki.
c. Stratum granulosum(Lapisan keratohialin)
Merupakan 2 atau 3 lapisan sel gepeng dengan sitoplasma berbutir kasar dan terdapat inti diantaranya. Butir kasar terdiri dari keratohialin. Mukosa biasanya tidak memiliki lapisan ini.
d. Stratum spinosum
e. Stratum basalis
Terdiri dari sel kubus yang tersusun vertical pada perbatasan dermoepiderma berbasis seperti pagar. Sel basal bermitosis dan berfungsi reproduktif (Wibowo, 2008)
Gambar 3. Anatomi Epidermis(Anonim, 2008). 2. Dermis(korium, kutis, kulit jangat)
Lapisan dermis terdiri dari bahan dasar serabut kolagen dan elastin yang terdapat pada substansi dasar yang bersifat koloid dan terbuat dari gelatin mukopolisakarida. Di dalam dermis terdapat adneksa-adneksa kulit seperti folikel rambut, papilla rambut, saluran keringat, kelanjar keringat, otot penegak rambut, kelenjar sebasea, ujung pembuluh darah dan ujung safar, sebagian serabut lemak yang terdapat pada bagian lemak bawah kulit (Tranggono, 2007)
3. Subkutis(hipodermis)
C. Kuersetin
Kuersetin adalah senyawa kelompok flavonol terbesar, kuersetin dan glikosidanya berada dalam jumlah 60-75% dari flavonoid (Resi dan andis, 2009). Kuersetin memiliki kemampuan sebagai sunscreen yang dapat digunakan untuk melindungi kulit dari kerusakan paparan sinar matahari yang menyebabkan
sunburndantanning(Benjaminet al., 2008). Kuersetin termasuk dalam chemical sunscreen karena memiliki struktur molekul aromatik terkonjugasi dengan gugus karbonil. Kemampuan molekul mengabsorbsi energi radiasi UV tergantung dari sistem konjugasinya (kromofor) serta jumlah dan jenis gugus fungsional yang ada. Semakin terkonjugasi suatu molekul, semakin besar panjang gelombang absorbsinya (Levy, 2001).
Tiga gugus dari struktur kuersetin yang membantu dalam menjaga kestabilan dan bertindak sebagai sunscreen ketika bereaksi dengan radikal bebas antara lain adalah sebagai berikut.
a. Gugus 3,4-dihidroksil pada cincin B b. Gugus 2,3 ikatan rangkap cincin C
c. Gugus 3-dan 5-hidroksil pada cincin A (Levy, 2001).
D. Krimsunscreen
Krim merupakan bentuk sediaan setengah padat mengandung satu atau lebih bahan obat terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar yang sesuai. Istilah tersebut banyak digunakan untuk sediaan setengah padat yang memiliki konsistensi relatif cair diformulasikan sebagai emulsi air dalam minyak atau minyak dalam air. Batasan defisi krim lebih diarahkan untuk tujuan produk yang terdiri dari emulsi minyak dalam air atau dispersi mikrokristal asam-asam lemak atau alkohol berantai panjang yang dapat dicuci dengan air dan lebih ditujukan untuk penggunaan kosmetika dan estetika (Dirjen POM, 1995).
Gambar 5. Emulsi gandaW/O/W dan O/W/O(Hou and Papadopoulos, 1997) Syarat-syarat krim sunscreen, yaitu : (1) enak dan mudah dipakai, (2) jumlah yang menempel mencukupi kebutuhan berkaitan dengan daya sebar dan viskositas, (3) bahan aktif dan bahan dasar mudah tercampur, (4) bahan dasar harus dapat mempertahankan kelembutan dan kelembapan kulit, (5) tidak mengiritasi kulit (6) memiliki waktu tinggal di kulit relatif lama, dan (7) memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabilitas fisik krim (Tranggono, 2007).
E. Sinar Ultraviolet
Radiasi UV dibagi tiga jenis menurut panjang gelombangnya, yaitu: a. UV-A memiliki panjang gelombang terpendek (100-290 nm).
UV-A adalah sinar UV yang paling banyak menimbulkan radiasi. Sinar UV-A meliputi 95 persen radiasi yang mencapai permukaan bumi dan 30 – 50 kali lebih umum dari sinar UV-B walaupun kurang intens. Radiasi UV-A dulu diperkirakan memiliki efek yang kecil terhadap kerusakan kulit.
b. UV-B berpanjang gelombang sedang (290-320 nm).
Sinar UV-B biasanya hanya merusak lapisan luar kulit (epidermis). Sinar ini memiliki intensitas tertinggi antara jam 10:00 dan 14:00 ketika sinar matahari terang. Sebagian sinar UV-B matahari terblokir oleh lapisan ozon di atmosfer. Paparan berlebihan sinar ini dapat menimbulkan kulit kemerahan/terbakar dan efek berbahaya sintesis radikal bebas yang memicu eritema dan katarak. Sinar UV-B juga dapat menyebabkan kerusakan fotokimia pada DNA sel sehingga memicu pertumbuhan kanker kulit.
c. UV-C bergelombang terpanjang (320-400 nm).
F. Sunscreen
Sunscreen merupakan senyawa kimia yang memiliki daya untuk memantulkan atau menyerap gelombang radiasi sehingga dapat melemahkan energi dari UV sebelum masuk ke dalam kulit (Stanfield, 2003). Menurut Food and Drug Administration (1999), bahan aktif sunscreen adalah bahan yang menyerap, memantulkan atau menghamburkan radiasi pada daerah UV A sampai UV B dengan λ 290-400 nm.
Secara umum sunscreen dibagi menjadi dua tipe, yaitu chemical sunscreen dan physical sunscreen. Chemical sunscreen bekerja dengan mengabsorpsi radiasi sinar UV (Stanfield, 2003). Physical sunscreen bekerja dengan menghamburkan atau memantulkan radiasi sinar UV dengan membentuk lapisan buram dipermukaan kulit (Bondi, 1991).
Mekanisme sediaan sunscreen sebagai chemical sunscreen adalah molekul bahan kimia dari sediaan sunscreen menjerap energi dari sinar UV, kemudian mengalami eksitasi dariground stateketingkat energi yang lebih tinggi. Sewaktu molekul yang tereksitasi kembali ke kedudukan yang lebih rendah akan melepaskan energi yang lebih rendah dari energi yang semula diserap untuk menyebabkan eksitasi. Maka sinar UV dari energi yang lebih tinggi, setelah diserap energinya oleh bahan kimia maka akan mempunyai energi yang lebih rendah. Sinar UV dengan energi yang lebih rendah akan kurang atau tidak menyebabkan efeksunburnpada kulit (FDA, 2003).
Produk sunscreenyang beredar di pasaran mengandung sunscreen agent
gelombang 260-313 nm, octyl methoxycinnamate yang mengabsorbsi pada panjang gelombang 280-310 nm,octyl salicylateyang mengabsorbsi pada panjang gelombang 260-310 nm, dan oxybenzone yang mengabsorbsi pada panjang gelombang 270-350 nm (Stanfield, 2003).
G. Sun Protection Factor(SPF)
Sun Protection Factor (SPF) merupakan kemampuan suatu produk
sunscreenuntuk melindungi kulit dari eritema radiasi sinar UV (Stanfield, 2003). Penentuan nilai SPF dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan cara in vitro
(spektrofotometer) dan dengan cara in vivo. Nilai SPF merupakan nilai perbandingan Minimal Erythermal Dose (MED) pada kulit manusia yang terlindung produk sunscreen dengan MED tanpa perlindungan produk sunscreen
(Harry, 1982).
Sinar UV merupakan radiasi polikromatis sehingga SPF dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut :
Log SPF = (Petro, 1981)
Keterangan :
λn = panjang gelombang besar (di atas 290 nm dengan absorbansi 0,05) λ1 = panjang gelombang terkecil (290nm)
AUC = Area dibawah kurva dari grafik rentang λn-λ1 (Petro, 1981). Kategori nilai SPF :
1. Nilai SPF 2-12 menunjukkan adanya perlindungan minimal 2. Nilai SPF 12-30 menunjukkan adanya perlindungan sedang
H. Uji Sifat Fisik Krim 1. Daya sebar
Daya sebar berhubungan dengan sudut kontak antara sediaan dengan tempat aplikasinya mencerminkan kelicinan (lubricity) sediaan tersebut, yang berhubungan langsung dengan koefisien gesekan. Daya sebar merupakan karakteristik yang penting dari formulasi sediaan topikal dan bertanggung jawab terhadap ketepatan transfer dosis atau melepaskan zat aktif dan kemudahan dalam penggunaan (Garget al., 2002).
Untuk menilai daya sebar sediaan semisolid topikal, faktor-faktor yang penting dipertimbangkan meliputi karakteristik formulasi, waktu, dan kecepatan
shear selama pengolesan dan suhu tempat aplikasi. Kecepatan penyebaran juga bergantung pada viskositas formulasi, kecepatan penguapansolvendan kecepatan kenaikan viskositas karena evaporasi (Garget al., 2002).
2. Viskositas
Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, makin tinggi viskositas akan semakin besar tahannya (Martin et al., 1993). Peningkatan viskositas akan meningkatkan waktu retensi pada tempat aplikasi, tetapi menurunkan daya sebar (Garg et al., 2002). Penggolongan bahan menurut tipe aliran dan deformasinya dibagi menjadi dua, yaitu system Newton dan system non-Newton. Tipe alir plastik, pseudoplastik, dan dilatan termasuk dalamsystemnon-Newton (Martinet al., 1993).
Tiksotropik merupakan suatu pemilihan yang isotherm dan lambat pada pendiaman suatu bahan yang kehilangan konsistensi karena pengadukan. Tiksotropik dapat diterapkan untuk bahan-bahan dengan tipe aliran plastis dan pseusoplastis (Martinet al., 1993).
I. Pencampuran
Pencampuran merupakan suatu proses yang bertujuan untuk menangani dua atau lebih komponen yang tidak saling bercampur atau sebagian bercampur, sehingga setiap unit (partikel, molekul, dan lain-lain) dari komponen terletak sedekat mungkin berinteraksi dengan unit lain yang berasal dari komponen (Aulton, 2007). Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi proses pencampuran antara lain adalah suhu, kecepatan geser, tegangan geser, tekanan dan waktu pencampuran (Nielloud, 2000).
Selama proses pencampuran, kedua fase yang ada akan membentuk droplet dan akan menjadi suatu fase kontinyu karena droplet-droplet tersebut tidak stabil (Lieberman et al., 1996). Untuk mengurangi energi bebas permukaan, droplet berenergi tinggi pertama kali diasumsikan berbentuk bulat sehingga luas permukaannya kecil. Adanya tumbukan antar droplet dapat menyebabkan terjadinya fusi droplet untuk mengurangi luas permukaan dan tegangan permukaan sehingga sistem akan lebih stabil (Swarbrick, 2007).
J. Uji Iritasi
(HET-CAM). Metode ini menggunakan Chorioallantoic Membrane yang berasal dari embrio ayam, di mana embrio ayam memiliki jaringan yang lengkap termasuk arteri, kapiler dan vena. Jaringan tersebut dapat digunakan untuk melihat respon inflamasi ketika diberikan bahan kimia yang diprediksi memiliki potensi mengiritasi (Loprieno, 1995). Parameter yang diukur dalam melakukan uji iritasi menggunakan HET-CAM ini adalah hemoragi, lisis dan koagulasi (Gilloti et al, 2000).
K. Bahan Formulasi 1. Emulsifying agent
Emulsifying agent merupakan suatu molekul yang memiliki rantai hidrokarbon polar dan nonpolar pada tiap ujung rantai molekulnya. Emulsifying agent dapat menarik fase air dan fase minyak sekaligus dan menempatkan diri diantara kedua fase tersebut, serta dapat berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan fase air dan fase minyak (Friberget al., 1996).
kelarutannya diperoleh dari sisi polarnya. Surfaktan jenis ini tidak membawa muatan elektron tetapi mengandung heteroatom yang menyebabkan terjadinya momen dipol. Konsentrasi span 80 sebagai emulsifying agent untuk tipe emulsi o/w adalah 1-10% (Roweet al., 2006).
Gambar 7. Struktur Polysorbate 80 (tween 80) (Nairet al., 2003)
Tween 80 berupa cairan kental berwarna kuning terang sampai kuning sawo. Tween 80 bersifat nantoksik, larut dalam air, etanol, minyak tumbuhan, etil asetat, methanol, tetapi tidak larut dalam minyak mineral. Tween 80 memiliki nilai HLB sebesar 15 serta berfungsi sebagai emulsiflying agent, wetting agent,
penetrating agent, dandiffuan(Iro, 2012). 2. Cetyl alcohol
Gambar 8. Struktur Cetyl Alcohol(Roweet al., 2006)
Cetyl alcohol (CH3(CH2)15OH) merupakan surfaktan nonionic dari
golongan alkohol yang berfungsi sebagai emollient agent dalam sediaan krim. Pada sediaan semisolid, cetyl alcohol dikombinasikan dengan emulsifying agent
barrier monomolecular disekeliling permukaan tetesan minyak yang dapat mencegah terbentuknya koalesensi. Titik leleh cetyl alcohol antara 45-52°C (Boyland, 1986).
3. Gelling agent
Gelling agent merupakan bahan untuk membentuk gel. Gelling agent
memiliki bobot molekul yang tinggi dan diperoleh dari alam maupun secara sintetik. Gelling agent dapat terdispersi dalam air dan bisa mengembang serta meningkatkan viskositas. (Mahalingamet al., 2008).
Gambar 9. Unit monomer asam akrilat dari polimer carbopol (Roweet al., 2006)
Carbopol digunakan dalam sediaan semisolid sebagai agen pengental dan pensuspensi. Kelebihan carbopol, yaitu merupakan pengental yang baik dan efisien bahkan pada konsentrasi rendah sehingga digunakan agen pensuspensi pengental dan penstabil pada emulsi (Mahalingamet al., 2008).
Carbopol mudah mengembang pada air dan mengental juga stabil pada temperatur tinggi dan bersifat antimikroba. Konsentrasi carbopol sebagai gelling agentadalah 0.5-2.0% (Roweet al., 2006).
Carbopol larut dalam air, alkohol, dan gliserin. Gel dengan carbopol akan lebih kental pada pH 6-11 dan viskositasnya berkurang bila pH kurang dari 3 atau lebih dari 12. Carbopol bersifat higroskopis (Barry, 1983).
4. Triethanolamina
Gambar 10. Struktur Triethanolamina (Roweet al., 2006)
Triethanolamina bersifat basa digunakan untuk netralisasi carbopol yang akan membentuk garam yang larut. Triethanolamina digunakan dalam pembentukan emulsi sebagai bahan pengemulsi anionik untuk menghasilkan produksi emulsi minyak-air yang homogen dan stabil. Triethanolamina juga dapat digunakan untuk meningkatkan konsistensi dan mengurangi kekeruhan dari carbopol karena carbopol bila didispersikan ke dalam air akan membentuk larutan asam yang keruh (Rowe et al., 2006). Triethanolamina merupakan senyawa basa yang aman bila digunakan dalam kosmetik (Jellinek, 1970).
5. Gliserin
Gambar 11. Struktur Gliserin (Roweet al., 2006)
gliserin digunakan sebagai humektan atau emolien. Humektan merupakan zat yang ditambahkan pada formula untuk mencegah penguapan air dari kulit karena mampu mengikat air dari udara dan dalam kulit. Konsentrasi gliserin sebagai humektan adalah≤ 30 (Roweet al., 2006).
6. Metil paraben
Gambar 12. Struktur metil paraben (Roweet al., 2006)
Metil paraben dalam kosmetik biasanya digunakan sebagai bahan pengawet. Peningkatan rantai gugus alkil akan meningkatkan aktivitas antimikrobanya tetapi kelarutannya dalam air menjadi menurun. Efektifitas pengawet ini memiliki rentang pH 4-8, di mana konsentrasi yang digunakan dalam sediaan topikal adalah 0,02-0,3%. Metil paraben bersifat nonmutagenik, nonteratogenik, dan nonkarsinogenik (Roweet al., 2006).
7. Parafin cair
L. Landasan Teori
Daun jambu biji memiliki kandungan flavonoid yang cukup tinggi, terutama kuersetin. Kuersetin dapat berfungsi sebagai sunscreen yang dapat menangkal daya radiasi sinar UV.
Sifat fisik dan stabilitas fisik krim sunscreen dipengaruhi oleh proses pencampuran, yaitu lama pencampuran dan kecepatan putar. Kecepatan putar akan memberikan energi kinetik yang menimbulkan gaya geser yang akan mempengaruhi viskositas sediaan krim sehingga mempengaruhi sifat fisiknya. Setiap alat pengemulsi memiliki lama dan kecepatan pencampuran yang optimal, sehingga pencampuran yang berlangsung lebih lama pada hakekatnya tidak memberikan perubahan kualitas krim.
Lama pencampuran akan mempengaruhi besarnya energi yang diberikan di dalam system sehingga memungkinkan terjadinya tumbukan antar droplet sehingga pada saat penyimpanan dapat terjadi penggabungan antar droplet yang ukurannya lebih besar.
M. Hipotesis
Faktor lama dan kecepatan putar pada level rendah dan tinggi serta interaksi kedua faktor memiliki pengaruh yang bermakna terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik krim sunscreenfraksi etil asetat daun jambu biji (Psidium guajava
24 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian yang dilakukan merupakan jenis penelitian eksperimental murni dengan dua faktor dan dua level yang bersifat eksploratif, yaitu mencari kondisi optimum dari lama pencampuran dan kecepatan putar dalam formula krimW/O/W
fraksi etil asetat daun jambu biji yang berfungsi sebagai sunscreen. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknologi Sediaan Solid-Liquid Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
B. Variabel Penelitian 1. Variabel bebas
Level tinggi dan level rendah dari lama pencampuran dan kecepatan putar 2. Variabel tergantung
1) Uji sifat fisik : viskositas dan daya sebar
2) Uji stabilitas fisik : pergeseran viskositas setelah penyimpanan selama satu bulan
3. Variabel pengacau terkendali
1) Uji sifat fisik : jenis dan ukuran mixer, suhu pencampuran, kondisi penyimpanan.
4. Variabel pengacau tak terkendali
1) Uji sifat fisik : suhu ruangan saat proses pembuatan krim. 2) Uji stabilitas fisik : suhu ruangan saat penyimpanan.
C. Definisi Operasional
a. Krimsunscreenfraksi etil asetat daun jambu biji adalah sediaan berbentuk setengah padat yang berfungsi sebagai penyerap sinar UV yang dibuat dari fraksi etil asetat daun jambu biji, fase air dan fase minyak sesuai formula yang ditentukan, dan dibuat sesuai prosedur pembuatan krim pada penelitian ini.
b. Fraksi etil asetat daun jambu biji adalah fraksi dari hasil ekstraksi daun jambu biji dengan cara maserasi menggunakan etanol 70 % selama tiga hari dan remaserasi dua kali selama tiga hari, dilanjutkan dengan penguapan dengan rotary evaporator dan waterbath, kemudian difraksinasi dengan n-heksana dan etil asetat.
c. Sunscreen adalah senyawa kimia yang dapat menghamburkan, memantulkan atau menyerap radiasi UV sehingga energi UV akan melemah sebelum terpenetrasi ke dalam kulit.
d. Lama pencampuran adalah waktu yang diperlukan mixer untuk proses emulsifikasi
e. Kecepatan putar adalah banyaknya putaran mixer permenit dalam proses emulsifikasi
g. Level adalah tingkatan jumlah atau faktor, dalam penelitian ini terdapat dua level, yaitu level rendah dan level tinggi. Level rendah lama pencampuran adalah 30 menit dan level tinggi adalah 50 menit. Level rendah kecepatan putar adalah 400 rpm dan level tinggi adalah 600 rpm. h. Respon adalah hasil percobaan yang akan diamati perubahannya secara
kuantitatif.
i. Pengaruh adalah perubahan respon yang disebabkan variasi level dan faktor.
j. Sifat fisik krim adalah parameter yang digunakan untuk mengetahui kualitas fisik krim, yang dalam penelitian ini meliputi daya sebar dan viskositas.
k. Stabilitas fisik krim adalah parameter yang digunakan untuk mengetahui ada tidaknya perubahan krim dalam penyimpanan, yaitu perubahan viskositas selama penyimpanan.
l. Daya sebar adalah diameter penyebaran 1 g emulgel yang didiamkan 48 jam setelah pembuatan pada alat uji daya sebar yang diberi beban kaca seberat 55 g yang didiamkan selama 1 menit.
m. Viskositas adalah hambatan krim yang didiamkan 48 jam setelah pembuatan untuk mengalir setelah adanya pemberian gaya.
D. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan meliputi fraksi etil asetat daun jambu biji (Psidium Guajava L.), span 80 (kualitas farmasetis), parafin cair (kualitas farmasetis), gliserin (kualitas farmasetis), karbopol 940 (kualitas farmasetis), trietanolamin (kualitas farmasetis), metil paraben (kualitas farmasetis), pengharum (kualitas farmasetis), dan aqua demineralisata.
E. Alat Penelitian
Alat yang digunakan meliputi seperangkat alat gelas, mixer, neraca analitik Mettler-Toledo AB204, hot plate Cenco, waterbath, stopwatch, termometer, pH meter Merck,vortexCenco, viscotesterseri VT 04 RION-Japan, Spektrofotometer UV.
F. Tata Cara Penelitian
1. Pembuatan fraksi etil asetat daun jambu biji
hingga didapat fraksi n-heksana (atas) dan fraksi air (bawah). Fraksi air ditambah 100 mL, 75 mL dan 50 mL etil asetat dan dipisahkan hingga mendapat fraksi etil asetat (atas) dan fraksi air (bawah). Fraksi etil asetat (atas) ditambahkan ke dalam formula krimsunscreen.
2. Pembuatan krim a. Formula
Tabel I. Formula standar (Vlaiva, 2009)
Rancangan percobaan
Tabel III. Level rendah dan level tinggi lama dan kecepatan putar pada proses pencampuran krimsunscreendaun jambu biji
Formula Lama Pencampuran Kecepatan Putar
F (1) = lama pencampuran level rendah, kecepatan putar level rendah F (a) = lama pencampuran level tinggi, kecepatan putar level rendah F (b) = lama pencampuran level rendah, kecepatan putar level tinggi F (ab) = lama pencampuran level tinggi, kecepatan putar level tinggi
b. Cara kerja pembuatan formula 1. Preparasi
Untuk persiapan pembuatan fase air internal pada emulsi W/O/W
tween 80 dicampur dengan gliserin dan aquades, lalu untuk fase air eksternal W/O/W surfaktan hidrofilik berupa carbopol 940 dilarutkan dalam air di atas penangas air hingga terbentuk gel.
2. Pembuatan emulsiW/O
ditambahkan fraksi etil asetat pada mixer dengan kecepatan 2000 rpm selama 30 menit hingga dingin.
3. Pembuatan emulsiW/O/W
Emulsi W/O yang sudah jadi sebanyak 80 g kemudian dicampur dengan fase air eksternal (carbopol 940, nipagin dan trietanolamin) sebanyak 20 g. kemudian dilakukan proses pencampuran dengan kecepatan putarmixerdan lama pencampuran sesuai dengan rancangan percobaan. 3. Pengujian tipe emulsi
Metode pewarnaan
Diambil hingga 6-7 tetes pewarna yang larut dalam minyak (Sudan III) dicampurkan ke dalam sejumlah krim yang dioleskan padaglass object.
4. Pengukuran pH
Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan indikator pH universal. Pengukuran pH dilakukan untuk mengetahui cocok tidaknya krim apabila diberikan pada kulit. Krim yang terlalu asam atau basa dapat menyebabkan iritasi pada kulit.
5. Penetapan SPF kuersetin
a. Fraksi etil asetat daun jambu biji
mempunyai nilai serapan 0,050. Dihitung luas daerah di bawah kurva (AUC) antara dua panjang gelombang yang berurutan menggunakan rumus :
=
Ap = serapan pada panjang gelombang yang lebih tinggi diantara dua panjang gelombang yang berurutan
A(p-a) = serapan pada panjang gelombang yang lebih rendah diantara dua
panjang gelombang yang berurutan
λp = panjang gelombang yang lebih tinggi diantara dua panjang gelombang berurutan
λ(p-a) = panjang gelombang yang lebih rendah diantara dua panjang
gelombang berurutan
Harga SPF dapat dihitung dengan rumus : Log SPF = (Petro,1981)
Panjang gelombang (λn) adalah panjang gelombang terbesar diantar panjang gelombang 290 nm hingga di atas 290 nm yang mempunyai nilai serapan 0,050; panjang gelombang I (λ1) adalah panjang gelombang terkecil (290
nm).
b. Krimsunscreen
dilakukan ekstraksi cair-cair menggunakan etil asetat dua x 50 mL. Diambil fase etil asetat yang berada dibagian atas dan dimasukkan dalam labu takar 50 mL. Ambil 5 mL larutan tersebut lalu dimasukkan dalam labu takar 25 mL dan diencerkan dengan etanol 70% hingga tanda. Nilai SPF dihitung dengan menggunakan persamaan Mansur. Spektrum serapan sampel diperoleh dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Blanko yang digunakan etanol : etil asetat (4:1). Nilai serapan yang dicatat setiap interval 5 nm dari panjang gelombang 290-320 nm.
Cara perhitungan SPF menurut metode Mansur (1986): SPF = EE x I x Abs x CF
Di mana :
EE = spektrum efek eritemal I = intensitas spektrum sinar Abs = serapan produk tabir surya CF = faktor koreksi
6. Uji viskositas dan daya sebar krim
a. Uji viskositas dan pergeseran viskositas
b. Uji daya sebar
Uji daya sebar krim dilakukan segara setelah pembuatan dengan cara menimbang krim seberat 1 g, diletakan ditengah horizontal double plate. Di atas krim diletakkan horizontal double plate lain dan pemberat 50 g diamkan selama 1 menit, kemudian dilakukan pengukuran diameter penyebaran krim, pada ke empat sisi diagonalhorizontal double platedan catat hasilnya.
7. Uji keamanan krim dengan metode Hen’s Egg Test-Chorioallantoic Membrane(HET-CAM)
Ambil sejumlah sampel krim dilarutkan dengan aquadest. Telur ayam kampung fertil yang sudah diinkubasi selama 10 hari dipilih lalu buka cangkang pada bagian yang punya rongga udara. Lalu ambil larutan krim yang sudah disiapkan dengan spuit sebanyak 0,5 mL dan suntikkan pada membran yang dekat dengan pembuluh darah. Diamati perubahan pembuluh darah yang terjadi. Lakukan pengujian pada masing-masing formula dan digunakan etanol sebagai pembanding di mana etanol bersifat iritan jika diaplikasikan pada kulit. Parameter yang diukur dalam melakukan uji iritasi menggunakan HET-CAM, yaitu koagulasi (pendarahan dari pembuluh darah Chorioallantoic Membrane dengan titik-titik darah merah disekitar pembuluh darah), lisis (hilangnya pembuluh darah
Chorioallantoic Membrane) dan hemoragi (adanya pembekuan darah di sekitar pembuluh darahChorioallantoic Membrane).
G. Analisis Hasil
menentukan sifat fisik dan stabilitas krim sunscreenfraksi etil asetat daun jambu biji. Analisis data dilakukan dengan aplikasi program R-2.14.1 dengan berbagai uji statistik, antara lain : ujiShapiro-Wilkdigunakan untuk mengetahui normalitas distribusi data dan uji Levene untuk mengetahui kesamaan varians. Apabila data terdistribusi normal dan ada kesamaan varian maka dilanjutkan dengan Uji ANOVA karena data yang diuji memenuhi persyaratan uji statistik parametrik. Uji ANOVA digunakan untuk melihat signifikansi efek kecepatan putar, lama pencampuran dan interaksi keduanya sehingga dapat diketahui faktor yang dominan untuk menentukan sifat fisik dan stabilitas fisik krim. Faktor dikatakan berpengaruh jika nilai p (probability value) kurang dari 0,05 dengan tingkat kepercayaan 95%.
35 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pembuatan Fraksi Etil Asetat Daun Jambu Biji
Tanaman daun jambu biji yang digunakan dalam penelitian ini dikumpulkan dari sekitar Perumahan Minomartani, Krajan, Sleman. Pengumpulan bahan dilakukan pada bulan Juni 2013 dari pohon yang sama untuk mendapatkan keseragaman hasil. Dilakukan sortasi basah untuk memilih daun yang masih segar, utuh dan berwarna hijau untuk menghindari adanya kemungkinan kerusakan atau berkurangnya kandungan kimia pada daun yang disebabkan oleh serangan hama atau perlakuan yang kurang tepat.
Kemudian dilakukan sortasi kering untuk memastikan tidak ada pengotor yang tertinggal. Simplisia kering diserbuk menggunakan grinder untuk mendapatkan ukuran partikel yang lebih kecil. Semakin kecil ukuran partikel, maka luas permukaan kontak dengan cairan penyari lebih besar sehingga dapat memberikan hasil yang optimal pada proses ekstraksi. Akan tetapi, ukuran partikel yang terlalu kecil tidak diinginkan juga, karena dapat memperbesar gaya kohesi antar partikel yang menyebabkan penggumpalan dan dapat mengurangi kualitas dari serbuk simplisia. Didapatkan serbuk kering halus, berwarna hijau dan berbau khas.
Ekstraksi dilakukan dengan metode maserasi menggunakan pelarut etanol 70% dengan perbandingan 1:10 pada suhu ruang selama tiga hari dengan beberapa kali penggojogan. Menggunakan metode maserasi dikarenakan memiliki kemampuan dalam mengekstraksi komponen dari tanaman dengan konsentrasi yang besar. Pelarut etanol 70 % digunakan sebagai pelarut karena sebagian besar komponen dari daun jambu biji larut dalam pelarut organik, antara lain polifenol, karoten, flavonoid dan tanin (Matsuoet al., 1993).
Metode maserasi dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dengan pelarut yang sesuai. Pelarut akan masuk ke dalam sel yang terdapat zat aktif, sehingga terjadi gradien konsentrasi senyawa di dalam sel lebih besar daripada konsentrasi di luar sel yang menyebabkan zat aktif tertarik keluar sel. Dilakukan proses remaserasi sebanyak dua kali untuk mendapatkan hasil ekstraksi yang lebih optimal. Proses dilanjutkan dengan menguapkan pelarut menggunakan
penguapan hingga didapat 300 mL ekstrak kental dari 3000 mL larutan yang dimaserasi. Ekstrak yang didapat berwarna hijau kecoklatan (lampiran 1a).
Dilanjutkan dengan proses fraksinasi untuk mendapatkan ekstrak daun jambu biji yang lebih murni. Ekstrak ditambahkan dengan n-heksana untuk memisahkan fraksi nonpolar dari etanol (Lampiran 1b). Fraksi yang tidak larut n-heksana ditambahkan dengan etil asetat untuk memisahkan senyawa-senyawa yang bersifat semipolar. Kuersetin termasuk senyawa golongan flavonoid yang larut di dalam fraksi etil asetat (Lampiran 1c).Untuk membuktikan ada tidaknya kuersetin di dalam fraksi etil asetat tersebut dilakukan uji KLT (Kromatografi Lapis Tipis) (Lampiran 1d).
B. Penetapan Nilai SPF
SPF (Sun Protection Factor) merupakan salah satu parameter tingkat perlindungan (efektifitas) suatu produk sunscreen terhadap sinar UV (Mitsui,1997). Sunscreen merupakan bahan kimia yang dapat menyerap atau memantulkan radiasi ultraviolet (UV) sehingga melemahkan energinya sebelum berpenetrasi ke dalam kulit (Stanfield, 2003). Agar dapat melindungi kulit dari paparan sinar UV sebagaimana efek sediaan sunscreen, maka fraksi etil asetat jambu biji yang digunakan harus memiliki kemampuan menyerap sinar UV pada panjang gelombang sinar UV-A (320-400 nm) dan sinar UV-B (290-320 nm). 1. Fraksi etil asetat daun jambu biji
penelitian yang dilakukan oleh Petro (1981) karena penelitian tersebut menggunakan pengukuran nilai SPF berdasarkan radiasi polikromatis, yang menyatakan nilai SPF terukur tidak jauh berbeda dengan nilai SPF yang diprediksi. Penelitian tersebut mengunakan sinar polikromatik, serupa dengan sinar matahari yang sebenarnya, sehingga semua panjang gelombang sinar elektrimagnetik yang berpotensi mencapai kulit, khususnya sinar UV, diperhitungkan dalam penentuan nilai SPF yang dilakukan. Oleh karena itu, penentuan nilai SPF secara in vitro dilakukan dengan cara mengukur absorbansi fraksi etil asetat daun jambu biji pada panjang gelombang 290 nm hingga panjang gelombang yang memberikan absorbansi 0,05 karena semua panjang gelombang yang dapat mencapai kulit dengan nilai absorbansi >0,05 dianggap berpotensi menyebabkan eritema (Petro,1981).
Table IV. Hasil perhitungan nilai SPF Fraksi etil asetat daun
jambu biji (% v/b) Nilai SPF
2 2,38
3 3,30
10 26,63
Berdasarkan hasil tersebut (tabel IV), dipilih jumlah fraksi etil asetat daun jambu biji yang akan ditambahkan dalam pembuatan krim sunscreen
bahwa fraksi etil asetat daun jambu biji dapat memberikan perlindungan sedang terhadap paparan sinar matahari.
2. Sediaan krimsunscreendaun jambu biji
Penetapan nilai SPF dari sediaan krim sunscreen daun jambu biji dilakukan menurut prosedur penelitian yang dilakukan oleh Mansur (1986). Penelitian tersebut menggunakan spektrum serapan sampel yang didapatkan dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 290-400 nm. Blanko yang digunakan etanol : etil asetat (4:1). Nilai serapan yang dicatat setiap interval 5 nm dari panjang gelombang 290-320 nm. Nilai SPF dihitung dengan rumus :
SPF = EE x I x Abs x CF (Mansur, 1986)
Tabel V. Hasil perhitungan nilai SPF Replikasi Nilai SPF
I 12,60
II 11,89
III 10,41
rata-rata 11,63
Berdasarkan hasil tersebut (tabel V), didapatkan nilai SPF sebesar 11,63. Menurut FDA, perlindungan minimal yang diberikan oleh sediaan sunscreenjika nilai SPF sebesar 2-12, sedangkan untuk perlindungan sedang memberikan nilai SPF sebesar 12-30 dan perlindungan maksimal jika memberikan nilai SPF >30. Maka dapat disimpulkan bahwa sediaan sunscreen fraksi etil asetat daun jambu biji dapat memberikan perlindungan minimal terhadap paparan sinar matahari.
dimungkinkan karena pada saat proses penarikan kuersetin dari sediaan krim belum maksimal dan adanya bahan-bahan lain yang ditambahkan ke dalam sediaan krim selain fraksi etil asetat dapat menyebabkan rendahnya nilai SPF dari sediaan krim.
C. Formulasi KrimSunscreendengan Kombinasi Lama Pencampuran dan Kecepatan PutarMixer
Krim merupakan bentuk sediaan setengah padat mengandung satu atau lebih bahan obat terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar yang sesuai.
Sunscreen merupakan senyawa kimia yang memiliki daya untuk memantulkan atau menyerap gelombang radiasi sehingga dapat melemahkan energi dari UV sebelum masuk ke dalam kulit. Bahan aktif sunscreen adalah bahan yang menyerap, memantulkan atau menghamburkan radiasi pada daerah UV A sampai UV B dengan λ 290-400 nm (FDA, 1999). Bahan aktif yang digunakan adalah kuersetin yang diisolasi dari daun jambu biji. Kuersetin dapat berfungsi untuk melindungi kulit dari paparan sinar matahari. Perlindungan terhadap radiasi sinar ultraviolet dengan cara chemical dan physical. Chemical bekerja dengan mengabsorpsi radiasi sinar UV sedangkan physical bekerja dengan menghamburkan atau memantulkan radiasi sinar ultraviolet dengan membentuk lapisan buram pada permukaan kulit (Stanfield, 2003). Kuersetin dapat memberikan perlindungan secara chemical sunscreen, di mana kuersetin dapat melindungi kulit dengan cara menyerap atau mengabsopsi radiasi sinar matahari.
Fraksi etil asetat daun jambu biji yang digunakan sebanyak 10 mL di mana telah memberikan perlindungan sedang terhadap paparan sinar matahari. Tween80 dan
span80 digunakan sebagaiemulsifying agentyang dapat menarik fase air dan fase minyak sekaligus dan menempatkan diri diantara kedua fase tersebut, serta dapat menurunkan tegangan permukaan fase air dan fase minyak. Cetyl alcohol
berfungsi sebagaiemollient agentdan apabila dikombinasikan denganemulsifying agent yang larut air untuk membentuk fase luar yang kental. Paraffin cair berfungsi sebagai emolien yang mencegah dehidrasi pada saat sediaan diaplikasikan ke kulit. Carbopol 940 berfungsi sebagai gelling agent, di mana akan mengembang ketika didispersikan ke dalam air sehingga dapat meningkatkan viskositas dari sediaan. Trietanolamin berfungsi sebagai basa untuk menetralkan pH asam carbopol 940 dan mengurangi kekeruhan akibat penambahan carbopol 940. Metil paraben digunakan untuk mencegah pertumbuhan mikroba pada sediaan krim (sebagai pengawet). Gliserin digunakan sebagai humektan yang dapat mempertahankan tingkat kandungan air dalam produk sehingga pembentukan kerak pada wadah tidak terjadi. Aquadest yang berfungsi mengembangkan carbopol 940 dan sebagai fase air pada saat proses emulsifikasi berlangsung.
campuran tersebut dan tambahkan fraksi etil asetat daun jambu biji, aduk menggunakan mixer dengan kecepatan 2000 rpm selama 30 menit. Campuran yang terbentuk merupakan campuran krim dengan fase W/O. Kemudian siapkan carbopol 940 yang sebelumnya dikembangkan dengan aquadestdi ataswaterbath
untuk mempercepat proses pengembangan. Tambahkan carbopol 940, nipagin dan trietanolamin ke dalam fase W/O, campur menggunakan mixer dengan kecepatan 600 rpm selama 40 menit hingga terbentuk krim dengan fase W/O/W.
Gambar 13. Profil kurva variasi kecepatan putar terhadap respon daya sebar
Gambar 14. Profil kurva variasi kecepatan putar terhadap respon viskositas
menit ke 20 dan menit ke 50 memenuhi kriteria yang diinginkan, yaitu 200d.Pa.s -300 d.Pa.s. namun jika dilihat dari grafik yang dihasilkan, yang terjadi peningkatan untuk respon viskositas pada menit ke 30 hingga menit ke 50. Sedangkan pada menit ke 60 terjadi penurunan viskositas kembali. Maka lama pencampuran yang digunakan dalam penelitian ini adalah 30 menit dan 50 menit.
Gambar 15. Profil kurva variasi lama pencampuran terhadap respon daya sebar
D. Uji Iritasi Sediaan KrimSunscreen
Tujuan dilakukan uji iritasi adalah untuk melihat apakah sediaan krim
sunscreen yang dibuat dapat mengiritasi kulit atau tidak. Metode uji iritasi yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan Hen’s Egg Test- Chorioallantoic Membrane Test (HET-CAM). HET-CAM menggunakan Chorioallantoic Membraneyang berasal dari embrio telur, di mana terdapat jaringan yang lengkap seperti arteri, kapiler dan vena di dalamnya. Jaringan tersebut dapat digunakan untuk melihat respon inflamasi, di mana jika diberikan bahan-bahan yang dapat berpotensi menyebabkan iritasi kulit. Metode HET-CAM dapat digunakan untuk memprediksi potensi iritasi bahan kimia untuk jaringan konjungtiva kelinci, seperti yang diamati dalam uji Draize. Parameter yang diukur dalam melakukan uji iritasi menggunakan HET-CAM ini adalah hemoragi, lisis dan koagulasi.
Koagulasi Hemoragi
Lisis Normal
Parameter dalam uji iritasi menggunakan Hen’s Egg Test -Chorioallantoic Membrane Test (HET-CAM) adalah dengan melihat hemoragi, lisis dan koagulasi dari pembuluh darah Chorioallantoic Membrane. Hemoragi marupakan pendarahan dari pembuluh darah Chorioallantoic Membrane dengan adanya titik-titik darah merah disekitar pembuluh darah tersebut. Lisis adalah hilangnya pembuluh darah Chorioallantoic Membrane sedangkan koagulasi merupakan adanya pembekuan darah di sekitar pembuluh darah Chorioallantoic Membrane.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan mendapatkan hasil bahwa sediaan krim sunscreen fraksi etil asetat daun jambu biji tidak memiliki potensi mengiritasi kulit karena dalam uji yang dilakukan, parameter seperti koagulasi, hemoragi ataupun lisis tidak terjadi (lampiran 4a). Tetapi pada perlakuan menggunakan etanol 70% yang digunakan sebagai kontrol positif terjadi hemoragi (lampiran 4b), di mana diketahui bahwa etanol 70% memiliki potensi sebagai bahan pengiritasi.
E. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik KrimSunscreen
Sediaan krimsunscreenyang telah dibuat selanjutnya diuji sifat fisiknya. Sifat fisik merupakan hal yang penting karena akan mempengaruhi acceptability
Pergeseran viskositas merupakan salah satu parameter dalam pengujian stabilitas fisik dari sediaan krim.
1. Uji organoleptis dan pH
Uji organoleptis yang dilakukan diantaranya dilakukan pengamatan warna dan bau dari sediaan krim, sedangkan uji pH dilakukan dengan menggunakan inidkator kertas pH.
Tabel VI. Data uji organoleptis dan pH krimsunscreenfraksi etil asetat daun jambu biji
Kriteria F1 Fa Fb Fab
Warna putih putih putih putih
Bau khas khas khas khas
pH 5 5 5 5
Berdasarkan hasil pengamatan organoleptis dan pH didapatkan data untuk setiap formula relatif sama. Krim yang dihasilkan berwarna putih dengan bau yang tidak terlalu menyengat diharapkan agar dapat diterima oleh konsumen. Seluruh formula dalam sediaan krim pada penelitian ini memiliki pH antara 5-6 di mana masuk dalam range pH kulit, yaitu 4-7 (Lambers et al., 2006) maka krim tidak mengiritasi kulit dan nyaman saat digunakan.
2. Uji tipe krim
cincin diantara fase air sehingga dapat disimpulkan bahwa krim merupakan tipe
W/O/W(lampiran 5b). 3. Uji daya sebar
Pengukuran daya sebar bertujuan untuk mengetahui sejauh mana krim dapat menyebar ketika diaplikasikan pada kulit. Daya sebar merupakan karakteristik yang penting dari formulasi sediaan topikal dan bertanggung jawab terhadap ketepatan transfer dosis atau melepaskan zat aktif dan kemudahan dalam penggunaan (Garg et al., 2002). Daya sebar merupakan salah satu parameter dalam penentuan sifat fisik sediaan krim. Daya sebar suatu sediaan pada umumnya berbanding terbalik dengan viskositas sediaan tersebut. Daya sebar yang dinginkan pada penelitian ini adalah 3-5 cm yang diperoleh dari orientasi peneliti. Pada daya sebar tersebut sediaan dengan mudah diaplikasikan tanpa memerlukan tekanan yang besar, tetapi juga bisa mempertahankan waktu tinggal di kulit.
Pengamatan daya sebar dilakukan 48 jam setelah pembuatan krim. Hal ini bertujuan agar krim sudah membentuk sistem yang stabil, yaitu tidak terpengaruh oleh suhu maupun pengadukan saat pembuatan nilai daya sebar yang diinginkan dalam penelitian ini adalah 3-5 cm.
Dilihat dari hasil tersebut, maka semua formula masuk dalam range daya sebar yang diinginkan, di mana daya sebar tertinggi terletak pada formula 1 sedangkan formula terendah adalah formula ab. Berdasarkan tabel VII, dapat dilihat bahwa terjadi data yang bias untuk daya sebar dan viskositas pada formula a dan formula b. Jika viskositas meningkat maka daya sebar menurun dan jika viskositas menurun maka daya sebar meningkat (Amiji dan Sandman, 2003). Namun, berdasarkan tabel VII data menunjukkan hal yang berkebalikan. Hal tersebut dapat dimungkinkan adanya data dengan rentang yang jauh sehingga ketika hasil tersebut dirata-rata mendapatkan data yang bias. Begitu juga pada hasil pergeseran viskositas pada formula b yang menunjukan nilai SD lebih besar dari pada nilai rata-ratanya. Hal tersebut dapat dimungkinkan adanya data dengan rentang yang jauh sehingga ketika hasil tersebut dirata-rata mendapatkan data yang bias
4. Uji viskositas
Viskositas merupakan suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, makin tinggi viskositas akan makin besar tahanannya (Martin et al., 1993). Viskositas suatu sediaan tidak boleh terlalu tinggi (kental) atau terlalu rendah (encer). Jika krim sunscreen terlalu kental akan susah dikeluarkan dari dalam kemasannya dan jika terlalu encer akan menurunkan lama tinggal krim pada kulit saat diaplikasikan. Viskositas yang dikehendaki, yaitu 200 d.Pa.s-300
Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan viscotester Rion-Japan seri VT-04 dengan rotor nomor 2. Saat pengukuran, setelah krim dituang ke dalam wadah viscotester didiamkan terlebih dahulu salama 5 menit (untuk menyamakan perlakuan) yang bertujuan untuk membebaskan krim dari pengaruh gaya geser yang diakibatkan oleh penuangan krim. Nilai viskositas krim ditunjukkan dengan skala yang ditunjukkan oleh jarum pada alat viscotester
tersebut.
Dilihat dari hasil penelitian pada table VII, semua formula masuk dalam range viskositas yang diharapkan, di mana viskositas tertinggi adalah formula ab sedangkan formula terendah adalah formula 1 dan b. Pengukuran viskositas juga dilakukan pada hari ke 2, hari ke 8, hari ke 16, hari ke 24, dan hari ke 30. Pengukuran ini bertujuan untuk melihat profil viskositas dan pergeseran viskositasnya.
Secara umum, dari gambar 18 dapat dilihat bahwa viskositas dari formula b dan formula ab yang dihasilkan relatif stabil dalam penyimpanan setelah hari kedua, namun untuk formula 1 dan formula a mengalami penurunan viskositas setelah hari ke 16. Pada tabel VII dapat diketahui bahwa hanya formula b memilki stabilitas yang baik karena viskositas yang dihasilkan tidak mengalami penurunan selama penyimpanan.
F. Pengaruh Kecepatan Putar dan Lama Pencampuran serta Interaksinya dalam Menentukan Sifat Fisik KrimSunscreenFraksi Etil Asetat Daun
Jambu Biji 1. Viskositas
Viskositas merupakan parameter yang penting dalam sifat fisik suatu sediaan krim. Krim mengandung emulsi yang bisa mengalami salah satu bentuk instabilitas, yaitu koalesensi. Koalesen merupakan bergabungnya droplet-droplet menjadi droplet besar. Koalesensi terjadi karena kekuatan tarik menarik antara droplet-droplet sejenis lebih besar dibandingkan tarik menarik antara droplet yang berbeda jenis. Viskositas dapat mengurangi adanya koalesen sebab dengan adanya viskositas, pergeseran droplet menjadi terbatas. Data yang didapatkan dari pengujian dianalisis secara statistik.
Tabel VIII. Hasil uji normalitasShapiro-Wilkuntuk respon viskositas
Formula p-value
Formula 1 5,483 x 10-8 Formula a 5,483 x 10-8 Formula b 5,483 x 10-8
Berdasarkan hasil yang didapat pada uji normalitas Shapiro-Wilk pada tabel VIII, menunjukkan bahwa formula ab memiliki p-value > 0,05, sedangkan formula 1, formula a dan formula b memilikip-value< 0,05. Hal ini berarti bahwa uji normalitas data keseluruhan formula menunjukkan distribusi data yang tidak normal. Oleh karena itu, uji two-way ANOVA tidak bisa digunakan karena syaratnya adalah distribusi datanya harus normal.
Uji yang dapat dilakukan adalah uji nonparametric, yaituwilcoxon rank sum test. Uji ini dilakukan dengan membandingkan tiap dua formula yang salah satu faktornya sama untuk melihat pengaruh dari faktor lain yang nilainya berbeda. Tetapi, sebelum dilakukan wilcoxon rank sum test, dilakukan uji
Kruskall-Walisterlebih dahulu. Jikap-value< 0,05 maka terdapat perbedaan antar kelompok paling tidak ada 2 kelompok yang berbeda sehingga dilanjutkan
wilcoxon rank sum test, sedangkan jika p-value > 0,05 maka tidak terdapat perbedaan dan tidak dilanjutkanwilcoxon rank sum test.
Berdasarkan hasil uji Kruskall-Walis, didapatkan p-value < 0,05 maka untuk respon viskositas terdapat perbedaan antar kelompok sehingga dilanjutkan
wilcoxon rank sum testuntuk mengetahui kelompok mana yang berbeda. Tabel IX Hasil ujiWilcoxon-two sampleuntuk melihat pengaruh variasi
Lama Pencampuran pada respon viskositas Perbandingan
Formula p-value Keterangan Kesimpulan
F1:Fa 0,04311 berbeda ada pengaruh
Fb:Fab 0,0463 berbeda ada pengaruh
memiliki nilai kecepatan putar yang sama, yaitu 500 rpm dan memiliki variasi lama pencampuran. Lama pencampuran pada formula 1 adalah 30 menit, sedangkan untuk formula a adalah 50 menit. Berdasarkan perbandingan tersebut, dapat dilihat pengaruh lama pencampuran pada level rendah kecepatan putar. Hasilnya adalah berbeda (p-value < 0,05), yang berarti lama pencampuran berpengaruh terhadap respon viskositas pada level rendah kecepatan putar.
Kemudian untuk melihat pengaruh lama pencampuran pada level tinggi kecepatan putar dibandingkan formula b dan formula ab. Formula b dan formula ab memiliki kecepatan putar yang sama, yaitu 750 rpm dan berbeda pada lama pencampurannya. Lama pencampuran pada formula b adalah 30 menit sedangkan untuk formula ab adalah 50 menit. Hasil yang didapat, yaitu berbeda ((p-value < 0,05), yang berarti lama pencampuran berpengaruh terhadap respon viskositas pada level tinggi kecepatan putar.
Tabel X. Hasil ujiWilcoxon-two sampleuntuk melihat pengaruh variasi Kecepatan Putar pada respon viskositas
Perbandingan
Formula p-value Keterangan Kesimpulan
F1:Fb 1 sama tidak pengaruh
Fa:Fab 0,2463 sama tidak pengaruh
> 0,05), yang berarti kecepatan putar tidak berpengaruh terhadap respon viskositas pada level rendah lama pencampuran.
Pengaruh kecepatan putar pada level tinggi lama pencampuran dapat diketahui dengan membandingkan formula a dan formula ab. Formula a dan formula ab memiliki lama pencampuran yang sama, yaitu 50 menit dan kecepatan putar yang berbeda. Kecepatan putar pada formula a adalah 500 rpm, sedangkan pada formula ab adalah 750 rpm. Hasil yang didapat, yaitu tidak berbeda (p-value
> 0,05), yang berarti kecepatan putar tidak berpengaruh terhadap respon viskositas pada level tinggi lama pencampuran.
2. Daya sebar
Hasil uji daya sebar dari keempat formula menunjukkan distribusi data yang normal, ditunjukkan dengan nilai (p-value > 0,05) dan memiliki kesamaan varians. Oleh karena itu, bisa diaplikasikan uji two-way ANOVA, di mana dapat diketahui faktor mana yang dominan berpengaruh terhadap respon daya sebar dan interaksinya.
Tabel XI. Hasil uji normalitasShapiro-Wilkuntuk respon daya sebar
Formula p-value
F1 0,9997
Fa 0,7262
Fb 0,4633
Fab 0,1572
bahwa adanya kesamaan varians antar kelompok, apabila nilai Pr (>F) kurang dari 0,05 maka tidak ada kesamaan varians antar kelompok. Hasil yang didapat, yaitu nilai Pr (>F) sebesar 0,2224 yang menunjukkan bahwa varians dari data yang diuji adalah sama (lampiran 6b).
Persamaan yang didapat dari program R-2.14.1 :Y= 4,5960+0,0005833X1+0,004583X2-0,00003833X12, dengan p-value = 0,0005887 dan multiple squared = 0,8267. Nilai p-value <0,05 dan multiple R-squared >0,64 menunjukkan bahwa persamaan yang didapatkan signifikan sehingga dapat digunakan untuk memprediksi respon daya sebar.
Tabel XII. Nilai efek faktor lama dan kecepatan putar serta interaksinya terhadap respon daya sebar
Faktor Nilai efek
Kecepatan putar 0,2375
Lama Pencampuran 0,3875
Interaksi 0,0955
Dari tabel XII, didapat informasi bahwa lama pencampuran merupakan faktor yang dominan dalam menaikkan respon daya sebar.
Hipotesis null (H0) dalam uji ANOVA adalah “data tidak berbeda”, sedangkan hipotesis alternatifnya (H1) adalah “data berbeda” (Istyastono, 2012). Dengan taraf kepercayaan 95%, apabila nilai Pr (>F) kurang dari 0,05 maka H0 ditolak dan H1 diterima. Pada tabel di atas faktor kecepatan putar dan lama pencampuran berbeda sedangkan interaksi antara lama pencampuran dan kecepatan putar tidak berbeda, sehingga dapat disimpulkan bahwa faktor lama pencampuran dan kecepatan putar berpengaruh terhadap respon daya sebar.
