41
Penentuan nilai SPF (Sun Protection Factor) Ekstrak Etanol 70 % Temu Mangga (Curcuma mangga) dan Krim Ekstrak Etanol 70 % Temu Mangga (Curcuma mangga) secara In Vitro
Menggunakan Metode Spektrofotometri
Erlina Yulianti*, Adeltrudis Adelsa**, Alifia Putri**
ABSTRAK
Indonesia merupakan negara dengan paparan sinar matahari yang tinggi dan sebagian besar penduduknya bekerja di luar ruangan sehingga memerlukan suatu perlindungan kulit. Selain itu, Indonesia juga merupakan negara yang memiliki bahan alam yang melimpah. Bahan alam sebagai alternatif tabir surya adalah tanaman temu mangga. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai SPF ekstrak etanol 70 % temu manggadalam bentuk ekstrak dan sediaan krim dengan konsentrasi preparasi ekstrak dan krim yaitu 1250 ppm, 2500 ppm , 3750 ppm dan 5000 ppm. Ekstrak kental temu mangga dan krim temu mangga kemudian ditentukan nilai SPFnya menggunakan metode spektrofotometri dengan pengenceran menggunakan etanol 70 %. Kalkulasi nilai SPF menggunakan metode Mansur. Hasil penelitian menunjukan bahwa Nilai SPF yang dihasilkan ekstrak etanol 70 % temu mangga dengan konsentrasi 1250 ppm, 2500 ppm, 3750 ppm, dan 5000 ppm berturut- turut adalah 9,19; 19,81; 25,23; dan 35,12. Nilai SPF yang dihasilkan sediaan krim ekstrak etanol 70 % temu mangga dengan konsentrasi yang sama dengan ekstrak berturut- turut adalah 2,16; 3,54; 5,48; dan 6,81. Penurunan nilai SPF esktrak etanol 70 % temu mangga pada konsentrasi 1250 ppm, 2500 ppm, 3750 ppm dan 5000 ppm dengan nilai SPF krim ekstrak etanol 70 % temu mangga adalah 76,4 %, 82 %, 78 %, dan 80 %.
Kata kunci: Ekstrak, Krim, SPF, Temu mangga, Tabir surya.
The Determination of SPF (Sun Protection Factor) Value of 70 % Ethanol Extract Curcuma Mangga and 70 % Ethanol Extract Curcuma Mangga Cream In Vitro using
Spektrofotometry Method
ABSTRACT
Indonesia is a tropical country with high sun exposure. Most of Indonesian people works outside so they need skin protection. Indonesia also has a lot of natural resources. Natural resources as the alternative sun-screen that is from curcuma mangga. The purpose of this research was to measure SPF (sun protection factor) value Ethanol Extract 70 % Curcuma mangga and cream with 1250 ppm, 2500 ppm, 3750 ppm and 5000 ppm preparation concentration. The SPF value of Curcuma mangga extract and Curcuma mangga cream obtained from spektrofotometer UV-Vis and then calculated the SPF value with Mansur method. The result of this research indicate that SPF value of ethanol extract 70 % Curcuma mangga with 1250 ppm, 2500 ppm, 3750 ppm, and 5000 ppm concentration are 9,19 ; 19,81 ; 25,23 ; and 35,12 respectively. The SPF value of ethanol extract 70 % Curcuma mangga cream are 2,16 ; 3,54 ; 5,48 and 6,81 respectively. Decreasing of SPF value of ethanol extract 70 % Curcuma mangga with SPF value of cream ethanol extract 70% Curcuma mangga are 76 %,4 %, 82 %, 78 %, and 80 %.
Keywords: Curcuma mangga, Extract, Cream, Sunscreen, SPF.
* Program Studi Farmasi, FKUB
42
PENDAHULUANIndonesia merupakan negara dengan paparan sinar matahari yang tinggi dan se-bagian besar penduduk Indonesia bekerja diluar ruangan sehingga memerlukan suatu perlindungan kulit. Spektrum sinar matahari yang mempunyai dampak buruk pada kulit adalah sinar ultraviolet yang disebut UVB dan UVA. Kedua sinar ultraviolet ini bekerja secara sinergis sehingga dibutuhkan suatu pencegahan atau perlindungan untuk men-gurangi dampak buruk pada kulit akibat radi-asi sinar UVB dan UVA.1
Di samping itu, Indonesia adalah negara yang memiliki bahan alam yang melimpah, sehingga penulis ingin memanfaatkan bahan alam sebagai alternatif tabir surya yaitu dari tanaman temu mangga. Tabir surya adalah sediaan yang dapat melindungi kulit dari pengaruh sinar ultraviolet yang dipancarkan oleh matahari.2
Temu mangga (Curcuma mangga) mengandung flavonoid dan kurkumin yang mampu mengabsorbsi UVA dan UVB.3
Kur-kumin dapat mengabsorpsi sinar UV yang memiliki panjang gelombang antara 200- 400 nm sehingga mampu digunakan sebagai pelindung terhadap UVA dan UVB.4
Penen-tuan efektivitas tabir surya dilakukan dengan menentukan nilai SPF secara in vitro dengan spektrofotometri UV-vis.
Penelitian ini bertujuan untuk menge-tahui nilai SPF ekstrak etanol 70 % temu mangga dalam bentuk ekstrak dan sediaan krim dengan konsentrasi ekstrak 1250 ppm, 2500 ppm , 3750 ppm dan 5000 ppm
BAHAN dan METODE
Variabel penelitian
Variabel terikat terdiri dari nilai SPF yang dihasilkan esktrak etanol 70 % rimpang temu mangga dan krim tabir surya ekstrak rimpang temu mangga yaitu 1250 ppm, 2500 ppm, 3750 ppm dan 5000 ppm.
Ekstraksi Temu Mangga
Ekstraksi serbuk rimpang temu mangga dilakukan dengan metode maserasi dengan pelarut etanol 70 %. Sebanyak 100 gram serbuk rimpang temu mangga ditambah 800 ml bagian etanol 70 % dengan perbandingan 1:8. Kemudian dicampur di dalam maserator. Diaduk menggunakan overhead stirer sela-ma 1 jam satu kali sehari agar dicapai keadaan yang homogen. Kemudian didi-amkan selama 2 hari. Setelah itu disaring dengan kain untuk mendapatkan filtrat. Kemudian remaserasi dilakukan sampai 3 kali. Filtrat yang dihasilkan dikumpulkan menjadi satu. Kemudian dikentalkan menggunakan rotary evaporator. Setelah itu didihilangkan kadar air menggunakan oven dengan suhu 40 ºC selama 60 menit.
Pembuatan Krim
44
stirer. Ditunggu sampai terbentuk krim. Saat menjelang dingin krim ditambahkan dengan pewangi.Penentuan Nilai SPF Esktrak Temu Mangga
Ekstrak etanol temu mangga diambil sebanyak 0,0125 g, 0,025 g, 0,0375 g dan 0,05 g. Kemudian diencerkan dengan etanol 70 % hingga 10 ml (1250 ppm, 2500 ppm, 3750 ppm, dan 5000 ppm). Spektrofotometer UV-vis dikalibrasi terlebih dahulu dengan menggunakan etanol 70 % dan etanol 70 % sebanyak 1 ml dimasukkan ke dalam kuvet. Dibuat kurva serapan uji dalam kuvet dengan panjang gelombang antara 290-320 nm, etanol 70 % digunakan sebagai blanko. Kemudian tetapkan serapan rata- ratanya (Ar) dengan interval 5 nm. Hasil absorbansi masing-masing konsentrasi krim dicatat dan kemudian nilai SPFnya dihitung.
Penentuan Nilai SPF Krim
Krim ditimbang sebanyak 125 mg, 250 mg, 375 mg dan 500 mg. Masing - masing krim dipindahkan ke labu ukur 100 ml kemudian diencerkan dengan etanol 70 %. Selanjutnya, dilakukan ultrasonikasi selama
5 menit. Kemudian dilakukan sentrifugasi selama 5 menit. Diukur nilai absorbansinya menggunakan alat spektrofotometer. Spektrum absorbansi sampel dalam bentuk larutan diperoleh pada kisaran 290-320 nm, setiap interval 5 nm.
Evaluasi Krim
Evaluasi akhir sediaan yang dilakukan yaitu uji organoleptis, uji homogenitas fisik, uji pH, uji daya sebar, uji rasio pemisahan krim, dan uji determinasi tipe krim.
Analisis Data
Nilai SPF sediaan krim dianalisis menggunakan metode Mansur5 :
Keterangan :
EE : Erythemal effect spectrum I : Solar intensity spectrum
Abs : Absorbance of sunscreen product CF : Correction factor (= 10)
Nilai EE X I adalah konstan dan ditunjukkan pada Tabel 1 berikut6 :
Tabel 1. Normalized product function digunakan pada kalkulasi SPF
No. Panjang Gelombang (λ nm) EE X I
1. 290 0.0150
2. 295 0.0817
3. 300 0.2874
4. 305 0.3278
5. 310 0.1864
6. 315 0.0839
7. 320 0.0180
Total 1
Cara perhitungan :
1. Nilai serapan yang diperoleh dikalikan dengan nilai EE x I untuk masing–masing panjang gelombang yang terdapat pada tabel diatas.
2. Hasil perkalian serapan dan EE x I dijumlahkan.
45
Analisis data menggunakan one way ANOVA untuk mengetahui perbedaan rata-rata nilai SPF krim yang didapatkan terhadap konsentrasi ekstrak yang digunakan. Apabila didapatkan hasil bahwa H0 diterima maka dilanjutkan dengan analisismenggunakan uji honestly signifficant difference (HSD). Analisis ini bertujuan untuk mengetahui nilai sun protecting factor mana yang berbeda signifikan.
HASIL
Nilai SPF Esktrak Temu Mangga
Hasil nilai SPF yang dihasilkan ekstrak temu mangga ditampilkan pada Tabel 2 dibawah ini:
Tabel 2. Nilai SPF ekstrak temu mangga
Analisis statistik data konsentrasi ekstrak terhadap nilai SPF ekstrak menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan (p = 0,000). Uji Tukey menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan di antara 4 kon-sentrasi tersebut (p = 0,000).
Data perbandingan dari keempat kon-sentrasi ekstrak dapat dilihat pada Gambar 1 berikut.
Gambar 1. Perbandingan 4 konsentrasi ekstrak temu mangga yang berbeda
Keterangan: Data ditampilkan dalam rata- rata standar deviasi. Pada gambar didapatkan hasil bahwa per-bandingan keempat konsentrasi adalah berbanding lurus yaitu semakin tinggi konsentrasi ekstrak maka nilai SPF semakin tinggi.
Penentuan Nilai SPF Krim Temu Mangga
Hasil nilai SPF yang dihasilkan krim temu mangga ditampilkan pada Tabel 3 berikut ini:
Tabel 3. Nilai SPF krim temu mangga
Krim Nilai SPF % KV A 2,16 ± 0,0361 0,017 B 3,54 ± 0,0961 0,027
C 5,48 ± 0,3717 0,068
46
Analisis statistik data krim A,B,C,D terhadap nilai SPF menunjukkan ada perbedaan yang signifkan (p = 0,016). Uji Mann Whitney menunjukkan adanya perbedaan yang 46ig-nifykan di antara keempat krim terssebut.Data perbandingan dari keempaat krim temu mangga dapat dilhat pada Gambar 2 berikut.
Gambar 2. Perbandingan 4 krim temu mangga
Keterangan: Data ditampilkan dalam rata-rata standar deviasi. Dari gambar dapat disimpulkan bahwa se-makin tinggi konsentrasi ekstrak pada setiap krim maka sese-makin tinggi nilai SPF.
Perhitungan penurunan nilai SPF ekstrak temu mangga dengan nilai SPF krim temu mangga dilakukan untuk mengetahui
seberapa besar penurunan nilai SPF ekstrak yang dibuat krim.
Tabel 4. Penurunan nilai SPF ekstrak dengan krim temu mangga
Pada tabel 4 dapat disimpulkan bahwa prosentase penurunan nilai SPF ekstrak menjadi krim temu mangga yaitu sebesar 76 % - 82 %.
Evaluasi Krim Uji Organoleptis
Pada uji organoleptis didapatkan krim yang wangi, berbentuk semi padat, bertekstur lembut dan memiliki konsistensi
kental. Pada warna krim, semakin banyak jumlah esktrak yang ditambahkan semakin kuning warna krim.
Uji Homogenitas fisik
Pada uji homogenitas fisik, krim tampak homogen secara fisik karena distribusi partikel merata di kaca objek.
Ekstrak (ppm)
Nilai SPF Krim Nilai SPF Penurunan %
1250 ppm 9,19 ± 0,4842 A 2,16 ± 0,0361 7,03 - 76,4
2500 ppm 19,81 ± 0,0814 B 3,54 ± 0,0961 16,27 - 82
3750 ppm 25,23 ± 1,6852 C 5,48 ± 0,3717 19,75 - 78%
47
Uji pHKrim memiliki pH yang stabil yaitu dengan nilai pH 4,65 – 4,88. Nilai pH krim yang dihasilkan sesuai pada rentang kulit wajah yaitu 4,5- 6,5.
Uji Daya Sebar
Pada uji daya sebar didapatkan hasil pada keempat krim bahwa semakin berat beban yang diberikan, diameternya semakin besar.
Uji Rasio Pemisahan Krim
Krim memiliki stabilitas yang baik dibuk-tikan dengan tidak adanya pemisahan krim. Pada seminggu berikutnya krim juga tidak memisah artinya krim memiliki stabilitas yang baik dalam penyimpanan.
Uji Determinasi Tipe Krim
Pada keempat krim menunjukkan tipe krim air dalam minyak karena tidak terdistri-busi merata pada air dan terdistriterdistri-busi merata pada minyak.
PEMBAHASAN
Ekstrak temu mangga yang digunakan di dalam penelitian ini merupakan zat aktif utama yang memiliki aktivitas antioksidan dengan cara mengabsorbsi sinar UV yang memiliki panjang gelombang antara 200- 400 nm yaitu dari senyawa kurkumin dan flavonoid. Pada spektra UV-vis menunjukkan bahwa pada senyawa kurkumin terdapat gugus kromofor dan C-H alifatik yang dapat mengabsorbsi sinar UV yang memiliki pan-jang gelombang antara 200- 400 nm.7
Pada penelitian ini menggunakan metode spektrofotometri dengan pengenc-eran untuk penentuan nilai SPF. Metode ini valid digunakan tetapi tidak dapat menya-takan nilai SPF yang akurat. Hal ini dikare-nakan pada pengenceran didapatkan bahan- bahan lain selain krim, misalnya pelarut yang
dapat mempengaruhi hasil absorban krim sehingga penyerapan sinar uv lebih besar.
Pada pengukuran absorbansi basis krim yang dilakukan oleh peneliti didapatkan hasil bahwa basis krim menghasilkan nilai ab-sorbansi sekitar 1 pada panjang gelombang 290- 320. Hal ini membuktikan bahwa eksipien krim dan bahan aktif lainnya juga dapat menghasilkan pita absorbsi UV se-hingga mempengaruhi nilai SPF tabir surya.
7
Faktor yang mempengaruhi penentuan nilai SPF yaitu penggunaan pelarut yang berbeda, kombinasi dan konsentrasi dari tabir surya, tipe emulsi, efek dan interaksi dari komponen pembawa misalnya ester, emollient, dan emulsifier yang digunakan pada formulasi, interaksi pembawa dengan kulit, penambahan bahan aktif, dan sistem pH. Faktor ini dapat menambah atau mengu-rangi penyerapan UV pada setiap tabir surya. 8
Metode untuk penentuan nilai SPF krim ada dua macam, yaitu dengan cara menen-tukan karakteristik tabir surya menggunakan analisis spektrofotometri dan mengukur se-rapan atau transmisi UV melalui lapisan produk tabir surya pada plat kuarsa atau biomembran.9 Metode spektrofotometri
menggunakan pengenceran dengan kalku-lasi nilai SPF menggunakan metode Mansur. Kuvet pada metode spektrofotometri menggunakan kuvet quartz yang transparan pada panjang gelombang ultraviolet. Metode ini cocok untuk tabir surya yang tidak kental tetapi apabila digunakan bahan dengan kekentalan tinggi yang tidak bisa diencerkan membuat metode ini tidak cocok. Metode ini terbukti akurat dan mudah untuk dilakukan.
11
48
ditunjukkan pada proses produksi dan pada produk terakhir. 8Metode tradisional untuk analisis tabir surya didasarkan pada analisis kuantitatif larutan sampel. Standar diperoleh melalui perbedaan konsentrasi dari bahan aktif yang diukur dan metode kuantitatif dikembangkan berdasarkan hukum Beer dengan rumus12 :
Keterangan :
A = nilai absorbansi analit band
a = koefisien absorptivity analit band (a konstan) b = tebal kuvet (umumnya konstan)
c = konsentrasi analit.
Dari rumus di atas dapat dijelaskan bahwa bila sinar radiasi monokromatis melewati suatu medium yang mengandung senyawa penyerap radiasi elektromagnetik maka se-bagian cahaya akan diserap dan oleh larutan dan sebagian lagi akan diteruskan oleh laru-tan. Faktor yang mempengaruhi kekuatan radiasi cahaya yang ditransmisikan ke medi-um penyerap radiasi elektromagnetik adalah ketebalan kuvet (b) dan konsentrasi larutan (c). 12
Pada awalnya, konsentrasi ekstrak yang digunakan yaitu 2500 ppm, 5000 ppm, 7500 ppm dan 10.000 ppm dalam rentang panjang gelombang 290- 320 nm dengan interval 5. Pada konsentrasi ini didapatkan nilai ab-sorban yang tidak stabil pada konsentrasi 7500 ppm dan 10.000 ppm. Hal ini dikare-nakan alat spektrofotometer UV-vis yang digunakan hanya dapat mengukur absorban dengan nilai maksimal 4. Jadi semakin men-dekati nilai absorban 4, semakin tidak stabil sehingga tidak valid untuk dilanjutkan pada tahap analisis. Oleh karena itu, dilakukan penurunan rentang konsentrasi. Hal ini membuktikan bahwa konsentrasi mempengaruhi kekuatan radiasi cahaya yang ditransmisikan ke medium penyerap radiasi elektromagnetik.
Metode substrat untuk penentuan nilai SPF secara in vitro harus transparan pada ultraviolet dan menstimulasi penyerapan dan tekstur kulit manusia secara in vivo. Metode substrat terdiri dari 3 macam yaitu 3 M transpore tape, vitro skin dan polyvinyl chlo-ride film.13
Transpore tape sangat mudah dibaca dan tidak mahal. Sisi adesifnya membuat mudah untuk mengaplikasikan sampel. Quartz slidenya dapat dicuci dan digunakan kembali. Penggunaan substrat ini pertama dievaluasi oleh Diffey and Robson. Metode Diffey ini digunakan untuk kalkulasi standar deviasi. Keuntungan utama penggunaan transpore tape adalah biaya yang rendah, mudah dibaca dan digunakan. Kerugian penggunaan transpore tape salah satunya adalah tidak dapat mengabsorbsi formulasi yang menggunakan alkohol atau minyak sebagai pembawa. Vitro skin merupakan kulit sintetik yang mempunyai tekstur sangat mirip dengan epidermis manusia. Keun-tungan utama vitro skin yaitu selain teksturn-ya mirip dengan epidermis manusia, vitro skin mempunyai kemampuan untuk memec-ahkan emulsi. Kerugiannya yaitu harganya relatif mahal dan kemampuan transmisi UV rendah. PVC film merupakan bahan trans-misi UV yang baik walaupun tidak memiliki tekstur seperti kulit manusia.13
Pengukuran nilai SPF suatu sediaan ta-bir surya dapat dilakukan secara in vitro dan in vivo. Untuk uji SPF secara in vitro sangat tepat dan konsisten, hanya membutuhkan periode yang pendek. Sangat mungkin ter-dapat penyimpangan dari absorbsi kulit sebenarnya dibanding in vitro sehingga men-imbulkan ketidakpastian diantara nilai yang diklaim dan nilai SPF yang diukur. Sementa-ra metode in vivo menghasilkan variasi yang besar pada pengukuran nilai SPF produk tabir surya pada subjek manusia. Walaupun metode ini membutuhkan waktu yang cukup lama tetapi hasilnya lebih nyata dan dekat untuk mengklaim nilai SPF. Oleh karena itu,
49
metode in vitro harus ditingkatkan agar lebih dekat seperti kondisi nyata, metode in vivo pada subjek manusia tidak tergantikan untuk mengukur nilai SPF.14KESIMPULAN
Kesimpulan dari penelitian ini yaitu dihasilkan nilai SPF ekstrak sebesar 9,19; 19,81; 25,23; dan 35,12. Nilai SPF yang dihasilkan sediaan krim adalah 2,16; 3,54; 5,48; dan 6,81. Penurunan nilai SPF esktrak dengan nilai SPF krim adalah 76,4 %, 82 %, 78 %, dan 80 %.
SARAN
Disarankan untuk menggunakan metode pengukuran serapan atau transmisi UV melalui lapisan produk tabir surya pada plat kuarsa atau biomembran dan penelitian lebih baik dilanjutkan secara in vivo yang lebih nyata dan dekat untuk mengklaim nilai SPF walaupun membutuhkan waktu yang cukup lama.
DAFTAR PUSTAKA
1. Balakhrisnan KP and Narayanaswamyi N. Botanicals as sunscreens: Their Role in the Prevention of Photoaging and Skin Cancer. International Journal of Research in Cosmetic Science Universal Research Publications. 2011; 1(1):1-12.
2. Oroh E dan Harun ES. Tabir Surya (Sunscreen). Berkala Ilmu Penyakit Kulit & Kelamin. 2001; 13(1):1.
3. Badmaev, Vladimir MD, Prakash L, Majeed M. Topical and Nutraceutical Skin Care Natural. 2005. (online). www.personalcaremagazine.com. Diakses 30 September 2013.
4. Yuliani SH. Optimasi Kombinasi Campuran Sorbitol, Gliserol, dan Propilenglikol dalam Gel Sunscreen
Ekstrak Etanol Curcuma mangga. Yogyakarta: Fakultas Farmasi, Universitas Sanata Dharma. 2010. 5. Mansur JS, et al. Determination of Sun
Protection Factor for
Spectrophotometry. An Bras Deramtol. 1986; 61:121-124.
6. Sayre RM, et al. Comparison of in vivo and in vitro Testing of Sunscreening Formulas. Photochem Photobiol. 1979; 29:559-566.
7. Kusmiyati, Aznam N, Sri H. Isolasi dan Identifikasi Zat Aktif Ekstrak Metanol Rimpang Kunyit Putih (Curcuma mangga Val.) Fraksi Etil Asetat. Yogyakarta: Fakultas Farmasi, Universitas Ahmad Dahlan. 2011. 8. More BH, Sakharwade SN,Thembrune
SV, Sakarkar DM. Evaluation of Sunscreen Activity of Cream Containing Leaves Extract of Butea monosperma for Topical Application. India: Sudhakarrao Naik Institute og Pharmacy. 2013.
9. Bambal V, Wyawarahe N, Turaskar A. Study of Sunscreen Activity of Herbal Cream Containing Flower Extract of Nyctanthes Arbortristis L.and Tagetes Erecta L. India: Manoharbai Patel Institute of Pharmacy. 2011.
10. Pissavini M, et al. Determination of the in vitro SPF. Cosmet Toiletries. 2003; 118:63-72.
11. Spruce SR and Hewitt JP. In-vitro SPF: Methodology and Correlation with in-vivo Data. Euro Cosmetics. 1995; 14-20. 12. Von TalskG. Derivative Spectrophotometry Low and Higher
Order. Weinheim: VCH
Verlagsgesellschaft. 1994.
50
14. Sheu MT, Ling CW, Huang CM.Correlation of in vivo an in vitro Measurement of Sun Protection Factor. Taiwan: Graduate Institute of Pharmaceutical Sciences, Taipei Medical University. 2003.
