INTISARI
Asiatikosida dalam pegagan memiliki aktivitas antiselulit. Ekstrak pegagan yang diformulasikan dalam bentuk sediaan gel topikal sesuai untuk perawatan selulit. Gelling agent dan humektan dalam formula gel adalah variabel penting yang menentukan sifat fisik dan stabilitas fisik gel. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi CMC-Na (gelling agent) dan propilen glikol (humektan) terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik gel ekstrak pegagan.
Pada penelitian dibuat lima formula dengan perbandingan CMC-Na:propilen glikol pada FI (2%:16%), FII (2,25%:15,75%), FIII (2,5%:15,5%), FIV (2,75%:15,25%), dan FV (3%:15%). Formulasi dilakukan dengan mencampur bahan-bahan dalam formula hingga homogen menggunakan mixer.
Pengujian meliputi pengamatan organoleptis, pH, viskositas, dan daya sebar untuk mengetahui sifat fisik, serta pengamatan perubahan viskositas dan daya sebar setelah cycling test sebagai parameter stabilitas fisik. Analisis data dilakukan dengan one way ANOVA untuk mengetahui kebermaknaan pengaruh variabel terhadap respon. Variabel dikatakan berpengaruh terhadap respon jika nilai p (probability value) <0,05 dengan tingkat kepercayaan 95%.
Hasil penelitian menunjukkan peningkatan konsentrasi CMC-Na (yang diikuti penurunan propilen glikol) akan meningkatkan viskositas dan menurunkan daya sebar gel ekstrak pegagan. Perbedaan konsentrasi kedua variabel tidak berpengaruh pada organoleptis dan pH gel. Formula I (CMC-Na 2% b/b dan propilen glikol 16% b/b) memenuhi semua kriteria uji sehingga menghasilkan gel dengan kualitas terbaik. Gel ekstrak pegagan dinyatakan stabil setelah dilakukan
cycling test selama enam siklus pada suhu 00C dan 250C, dimana kondisi gel di awal (siklus 0) dan akhir periode uji (siklus 6) tidak berbeda signifikan
(p-value>0,05).
ABSTRACT
Asiaticoside in gotu kola (Centella asiatica (L.) Urban) has an anti-cellulite activity. Gotu kola extract that formulated in a topical gel suitable for the treatment of cellulite. Gelling agent and humectant in gel formula are an important variables that determines the physical properties and physical stability of the gel. This study aimed to determine the effect of the concentration of CMC-Na (gelling agent) and propylene glycol (humectant) on the physical properties and physical stability of gotu kola extract gel.
In the study made five formulas with a ratio of CMC-Na:propylene glycol in FI (2%:16%), FII (2,25%:15,75%), FIII (2,5%:15,5%), FIV (2,75%: 15,25%), and FV (3%:15%). Formulation made by mixing the ingredients in the formula until homogeneous using a mixer. Testing was conducted by observating the organoleptic, pH, viscosity, and the spreadability to determine the physical properties, as well as observation the changes of viscosity and spreadability after
cycling test as physical stability parameter. Statistical analysis was performed with one way ANOVA to determine the significance of variables influence the response. Said variables affect the response if the p-value (probability value) <0.05 with a 95% confidence level.
Results showed increased concentrations of CMC-Na (followed by a decrease in propylene glycol) will increase the viscosity and reduce the spreadability of gotu kola extract gel. The variables has no effect on the organoleptic and pH gel. Formula I (2% w/w concentration of CMC-Na and 16% w/w of propylene glycol) meets all the test criteria so it produce the finest gel. Gotu kola extract gel declared stable after six cycles of cycling test at 00C and 250C, where the condition of the gel at the beginning (cycle 0) and end of the test period (cycle 6) did not differ significantly (p values> 0.05).
PENGARUHKONSENTRASICMC-Na SEBAGAI GELLING AGENT DAN PROPILEN GLIKOL SEBAGAI HUMEKTAN
TERHADAP SIFAT FISIK DAN STABILITAS FISIK GEL EKSTRAK PEGAGAN (Centella asiatica (L.) Urban)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Patricia Valentina Hendriana
NIM : 128114057
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
i
PENGARUHKONSENTRASICMC-Na SEBAGAI GELLING AGENT
DAN PROPILEN GLIKOL SEBAGAI HUMEKTAN TERHADAP SIFAT FISIK DAN STABILITAS FISIK GEL EKSTRAK PEGAGAN (Centella asiatica (L.) Urban)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Patricia Valentina Hendriana
NIM : 128114057
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
iv
Halaman Persembahan
Kamu tidak pernah tau apa yang akan terjadi sebelum kamu menjalaninya.
Kupersembahkan karya ini kepada Papa, Mama, dan Kakak tercinta
vii
PRAKATA
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan karunia
yang telah dilimpahkan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi
dengan judul “Pengaruh konsentrasi CMC-Na sebagai Gelling Agent dan Propilen Glikol sebagai Humektan terhadap Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Gel Ekstrak
Pegagan (Centella asiatica (L.) Urban)” dengan baik. Skripsi ini disusun sebagai
salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm) di Fakultas
Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Selama proses 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. Ibu Aris Widayati, M.Si, Ph.D., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Bapak Dr. Teuku Nanda Saifullah Sulaiman, M.Si., Apt., selaku Dosen
Pembimbing yang telah banyak memberikan waktu, bimbingan, diskusi, kritik,
dan saran kepada penulis mulai dari proposal hingga penyelesaian skripsi ini.
3. Bapak Yohanes Dwiatmaka, M.Si., selaku Dosen Penguji atas kesediaannya
meluangkan waktu untuk menjadi dosen penguji dan memberikan pengarahan,
kritik, dan saran kepada penulis.
4. Ibu Wahyuning Setyani, M.Sc., Apt., selaku Dosen Penguji atas kesediaannya
meluangkan waktu untuk menjadi dosen penguji dan memberikan pengarahan,
viii
5. Bapak Musrifin selaku laboran lab. FTSF dan Mas Agung selaku laboran lab.
Farmasi Fisika, Bapak-bapak satpam, dan semua karyawan di Fakultas Farmasi
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah membantu selama
penelitian.
6. Bapak Bibit, selaku laboran lab. Farmakognosi Fitokimia Fakultas Farmasi
Universitas Gadjah Mada Yogyakarta yang telah membantu selama penelitian.
7. Teman-teman satu angkatan 2012, terutama anggota seperjuangan skripsi
bidang formulasi angkatan 2012, atas kebersamaannya selama praktikum.
8. Semua pihak yang telah membantu secara fisik dan memberi dukungan moral
selama proses penyelesaian 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
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
HALAMAN KEASLIAN KARYA ... v
HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ... vi
PRAKATA ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
INTISARI ... xvi
ABSTRACT ... xvii
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
1. Rumusan Masalah ... 3
2. Keaslian Penelitian... 3
3. Manfaat Penelitian ... 4
B. Tujuan Penelitian ... 5
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 6
x
1. Klasifikasi ... 6
2. Kandungan Kimia ... 6
3. Simplisia Herba Pegagan ... 8
4. Pembuatan Ekstrak Kental Herba Pegagan ... 9
5. Sediaan ... 9
B. Selulit ... 9
C. Gel ... 10
1. Karakteristik Gel ... 10
2. Bahan Penyusun Formula Sediaan Gel ... 11
3. Sifat Alir Gel ... 12
D. Gelling Agent... 13
E. Humektan ... 13
F. Bahan Pengawet ... 14
G. Uraian Bahan ... 14
1. Carboxymethylcellulose sodium (CMC-Na) ... 14
2. Propilen Glikol ... 15
3. Metilparaben ... 16
H. Kontrol Kualitas Gel ... 17
1. Uji Organoleptis... 18
2. Pengukuran pH ... 18
3. Uji Homogenitas dan Pemisahan Gel ... 18
4. Uji Viskositas ... 19
xi
6. Uji Daya Sebar ... 19
7. Uji Kestabilan Fisik ... 20
I. Rheosys Merlin II... 21
J. Landasan Teori ... 23
K. Hipotesis ... 24
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN... 25
A. Jenis Rancangan Penelitian ... 25
B. Variabel dalam Penelitian ... 25
C. Definisi Operasional ... 25
D. Alat dan Bahan Penelitian ... 27
E. Tata Cara Penelitian ... 28
1. Perolehan Simplisia Pegagan ... 28
2. Pembuatan Ekstrak Kental Pegagan ... 28
3. Pengujian Ekstrak Kental Pegagan ... 28
4. Pembuatan Formula Gel Ekstrak Pegagan ... 30
5. Pembuatan Gel Ekstrak Pegagan ... 31
6. Evaluasi Sediaan Gel ... 32
a. Uji Sifat Fisik Gel ... 32
b. Uji Stabilitas Gel ... 33
F. Analisis Data ... 34
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 36
A. Determinasi Simplisia ... 36
xii
C. Pembuatan Gel Ekstrak Pegagan ... 40
D. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Gel ... 40
1. Uji Sifat Fisik Gel Pegagan ... 41
a. Uji Organoleptis ... 41
b. Uji pH ... 42
c. Uji Viskositas ... 43
d. Uji Daya Sebar ... 45
2. Uji Stabilitas Fisik Gel Pegagan ... 47
a. Perubahan Viskositas setelah Cycling Test ... 47
b. Perubahan Daya Sebar setelah Cycling Test ... 50
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 54
A. Kesimpulan ... 54
B. Saran ... 54
DAFTAR PUSTAKA ... 55
LAMPIRAN ... 58
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel I. Tingkat Penggunaan Centelloids Pegagan ... 7
Tabel II. Aplikasi Produk Ekstrak Pegagan dalam Kosmetik ... 7
Tabel III. Formula Standar Gel Basis CMC-Na ... 30
Tabel IV. Formula Optimasi Propilen Glikol ... 30
Tabel V. Level Faktor ... 31
Tabel VI. Formula Gel Ekstrak Pegagan Hasil Modifikasi ... 31
Tabel VII. Keterangan Simplisia ... 36
Tabel VIII. Hasil Determinasi Simplisia ... 37
Tabel IX. Hasil Uji Ekstrak Kental Herba Pegagan ... 38
Tabel X. Hasil Uji Organoleptis ... 41
Tabel XI. Hasil Pengukuran Viskositas ... 43
Tabel XII. Kriteria Daya Sebar Penelitian ... 46
Tabel XIII. Hasil Pengukuran Daya Sebar ... 46
Tabel XIV. Perubahan Viskositas ... 49
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Tanaman Pegagan ... 6
Gambar 2. Struktur Asiatikosida ... 7
Gambar 3. Simplisia Herba Pegagan ... 8
Gambar 4. Struktur Kimia Carboxymethylcellulose ... 15
Gambar 5. Struktur Kimia Propilen Glikol ... 16
Gambar 6. Struktur Kimia Metilparaben ... 17
Gambar 7. Rheosys Merlin II dengan SpindleCone-Plate... 22
Gambar 8. Hasil Uji Organoleptis ... 41
Gambar 9. Hasil Uji pH ... 43
Gambar 10. Grafik Sifat Alir Pseudoplastis ... 45
Grafik 1. Grafik Perubahan Viskositas ... 48
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Surat Keterangan Simplisia Pegagan ... 58
Lampiran 2. Surat Keterangan Determinasi ... 59
Lampiran 3. Dokumentasi Proses Ekstraksi ... 60
Lampiran 4. Laporan Hasil Uji Ekstrak Kental Herba Pegagan... 61
Lampiran 5. Program Control pada Rheosys Micra ... 66
Lampiran 6. Output Rheosys Orientasi (Viskositas Produk) ... 67
Lampiran 7. Dokumentasi Formulasi Gel Ekstrak Pegagan ... 69
Lampiran 8. Dokumentasi Hasil Uji Sifat Fisik ... 70
Lampiran 9. Uji Stabilitas Gel ... 75
Lampiran 10. Legalisasi Program SPSS Statistics 22 ... 80
Lampiran 11. CoA Bahan ... 81
xvi
INTISARI
Asiatikosida dalam pegagan memiliki aktivitas antiselulit. Ekstrak pegagan yang diformulasikan dalam bentuk sediaan gel topikal sesuai untuk perawatan selulit. Gelling agent dan humektan dalam formula gel adalah variabel penting yang menentukan sifat fisik dan stabilitas fisik gel. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi CMC-Na (gelling agent) dan propilen glikol (humektan) terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik gel ekstrak pegagan.
Pada penelitian dibuat lima formula dengan perbandingan CMC-Na:propilen glikol pada FI (2%:16%), FII (2,25%:15,75%), FIII (2,5%:15,5%), FIV (2,75%:15,25%), dan FV (3%:15%). Formulasi dilakukan dengan mencampur bahan-bahan dalam formula hingga homogen menggunakan mixer.
Pengujian meliputi pengamatan organoleptis, pH, viskositas, dan daya sebar untuk mengetahui sifat fisik, serta pengamatan perubahan viskositas dan daya sebar setelah cycling test sebagai parameter stabilitas fisik. Analisis data dilakukan dengan one way ANOVA untuk mengetahui kebermaknaan pengaruh variabel terhadap respon. Variabel dikatakan berpengaruh terhadap respon jika nilai p (probability value) <0,05 dengan tingkat kepercayaan 95%.
Hasil penelitian menunjukkan peningkatan konsentrasi CMC-Na (yang diikuti penurunan propilen glikol) akan meningkatkan viskositas dan menurunkan daya sebar gel ekstrak pegagan. Perbedaan konsentrasi kedua variabel tidak berpengaruh pada organoleptis dan pH gel. Formula I (CMC-Na 2% b/b dan propilen glikol 16% b/b) memenuhi semua kriteria uji sehingga menghasilkan gel dengan kualitas terbaik. Gel ekstrak pegagan dinyatakan stabil setelah dilakukan
cycling test selama enam siklus pada suhu 00C dan 250C, dimana kondisi gel di awal (siklus 0) dan akhir periode uji (siklus 6) tidak berbeda signifikan
(p-value>0,05).
xvii
ABSTRACT
Asiaticoside in gotu kola (Centella asiatica (L.) Urban) has an anti-cellulite activity. Gotu kolaextract that formulated in a topical gel suitable for the treatment of cellulite. Gelling agent and humectant in gel formula are an important variables that determines the physical properties and physical stability of the gel. This study aimed to determine the effect of the concentration of CMC-Na (gelling agent) and propylene glycol (humectant) on the physical properties and physical stability of gotu kola extract gel.
In the study made five formulas with a ratio of CMC-Na:propylene glycol in FI (2%:16%), FII (2,25%:15,75%), FIII (2,5%:15,5%), FIV (2,75%: 15,25%), and FV (3%:15%). Formulation made by mixing the ingredients in the formula until homogeneous using a mixer. Testing was conducted by observating the organoleptic, pH, viscosity, and the spreadability to determine the physical properties, as well as observation the changes of viscosity and spreadability after
cycling test as physical stability parameter. Statistical analysis was performed with one way ANOVA to determine the significance of variables influence the response. Said variables affect the response if the p-value (probability value) <0.05 with a 95% confidence level.
Results showed increased concentrations of CMC-Na (followed by a decrease in propylene glycol) will increase the viscosity and reduce the spreadability of gotu kola extract gel. The variables has no effect on the organoleptic and pH gel. Formula I (2% w/w concentration of CMC-Na and 16% w/w of propylene glycol) meets all the test criteria so it produce the finest gel. Gotu kola extract gel declared stable after six cycles of cycling test at 00C and 250C, where the condition of the gel at the beginning (cycle 0) and end of the test period (cycle 6) did not differ significantly (p values> 0.05).
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Selulit atau liposklerosis adalah perubahan non-inflamasi pada jaringan
adiposa subdermal yang menghasilkan sel lemak yang “menggelembung” hingga
tampak pada epidermis. Selulit diderita oleh 85% wanita di dunia (Bylka,
Znajdek-Awizen, Studzinska-Sroka, dan Brzezinska, 2013). Rawlings (2006)
mengatakan selulit menjadi perhatian khusus para wanita karena penampakannya
seperti kulit jeruk pada permukaan kulit sehingga dirasa mengganggu
penampilan.
Menurut Elsner dan Howard (2000), akhir-akhir ini banyak
dikembangkan penelitian yang berfokus pada bahan alam, termasuk penelitian di
bidang kosmetik. Tumbuhan yang biasa digunakan dalam perawatan selulit adalah
pegagan (Centella asiatica (L.) Urban). Kandungan triterpenoid terutama asiatikosida dari pegagan mampu memicu sintesis kolagen pada kulit.
Sediaan gel disenangi oleh masyarakat karena kelebihannya dibanding
sediaan topikal lain, yaitu tampilannya yang menarik (jernih), tidak lengket,
mudah merata saat dioleskan, dan memberikan efek dingin (Nairn, 1997). Ekstrak
pegagan sebagai antiselulit dinilai cocok diformulasikan dalam bentuk gel karena
lebih cepat sampai ke tempat aksi (lapisan subdermal) daripada dalam bentuk
Sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan gel dipengaruhi oleh komponen
penyusun formula-nya. Gelling agent (basis gel) dan humektan merupakan komponen yang sangat berpengaruh terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan
gel. Gelling agent akan membentuk jaringan struktural yang merupakan faktor penting dalam sistem gel, sedangkan humektan akan menjaga stabilitas gel
dengan mengabsorbsi lembab dari lingkungan dan mengurangi penguapan air dari
sediaan (Zath dan Kushla, 1996).
Dalam penelitian ini, carboxymethylcellulose sodium (CMC-Na) sebagai
gelling agent dipilih menjadi salah satu variabel yang diteliti karena merupakan penentu terbentuknya konsistensi sediaan (viskositas) gel ekstrak pegagan.
CMC-Na akan memberikan viskositas yang stabil pada sediaan (Rowe, Sheskey, dan
Quinn, 2009). Variabel kedua yang diteliti adalah propilen glikol sebagai
humektan sebab menurut pendapat Rowe, dkk. (2009) penggunaan humektan
dalam suatu sistem gel dapat meningkatkan stabilitas dari sediaan tersebut.
Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mempelajari pengaruh gelling agent dan humektan terhadap sifat fisik dan stabilitas sediaan gel. Pada formulasi gel dietilammonium diklofenak dilakukan optimasi konsentrasi carbopol ETD
2020 dan propilen glikol (Melani, Purwanti, dan Soeratri, 2005). Pada formulasi
gel sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau dilakukan optimasi konsentrasi CMC-Na dan propilen glikol (Wijayanti, 2008). Pada formulasi gel antiinflamasi
ekstrak daun cocor bebek dilakukan optimasi konsentrasi CMC-Na sebagai
Sejauh ini, penelitian untuk mengetahui pengaruh CMC-Na dan propilen
glikol terhadap sifat fisik dan stabilitas gel ekstrak pegagan belum pernah
dilakukan. Melihat peran penting CMC-Na dan propilen glikol dalam menentukan
sifat fisik dan stabilitas fisik gel, perlu dilakukan penelitian untuk melihat
pengaruh konsentrasi kedua variabel dalam formula gel ekstrak pegagan.
Evaluasi hasil dilakukan dengan berbagai pengujian, yaitu uji sifat fisik
gel (organoleptis, pH, viskositas, dan daya sebar), dan uji stabilitas gel (perubahan
viskositas dan daya sebar setelah cycling test). Pengukuran viskositas menggunakan instrumen Rheosys Merlin II. Analisis data dilakukan dengan one way ANOVA aplikasi program SPSS versi 22.
1. Rumusan masalah
a. Bagaimanakah pengaruh konsentrasi CMC-Na sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan terhadap sifat fisik dan stabilitas gel
ekstrak pegagan?
b. Berapakah konsentrasi CMC-Na dan propilen glikol yang menghasilkan sifat
fisik dan stabilitas fisik gel ekstrak pegagan yang baik?
c. Bagaimanakah stabilitas fisik gel ekstrak pegagan setelah dilakukan cycling test?
2. Keaslian penelitian
Beberapa penelitian mengenai optimasi konsentrasi gelling agent dan humektan dalam formula gel yang pernah dilakukan sebelumnya, antara lain:
1. Melani, dkk. (2005) menggunakan carbopol ETD 2020 sebagai gelling agent
gel dietilammonium diklofenak, dan didapat konsentrasi optimal propilen
glikol sebesar 15% b/b.
2. Wijayanti (2008) mengoptimasi formula gel sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau dengan CMC sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan dengan metode desain faktorial, dan didapat area optimal CMC
antara 4-5% b/b dan propilen glikol antara 11-15% b/b. CMC Na merupakan
faktor dominan yang menentukan sifat fisik dan stabilitas gel yang dibuat.
3. Ambarani (2015) mengoptimasi formula gel antiinflamasi ekstrak daun cocor
bebek dengan CMC-Na sebagai gelling agent serta propilen glikol sebagai humektan dengan metode desain faktorial, dan didapat area optimal CMC Na
antara 6-7,5% b/b dan propilen glikol antara 20-30% b/b. CMC Na adalah
faktor dominan yang menentukan sifat fisik dan stabilitas gel yang dibuat.
Hasil penelusuran pustaka cetak ataupun online, tidak ditemukan penelitian tentang formulasi gel ekstrak pegagan dengan kombinasi CMC-Na
sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan.
3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis
Hasil penelitian ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu kefarmasian
di bidang formulasi, khusunya untuk mengetahui pengaruh kombinasi
CMC-Na dan propilen glikol terhadap sifat fisik dan stabilitas gel ekstrak
pegagan serta konsentrasi kedua komponen yang menghasilkan sifat fisik
b. Manfaat praktis
Bagi industri farmasi di Indonesia, hasil penelitian yang diperoleh dapat
menjadi dasar untuk pengembangan produk baru berupa gel ekstrak
pegagan.
B. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui pengaruh konsentrasi CMC-Na sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik gel ekstrak
pegagan.
2. Mengetahui konsentrasi CMC-Na dan propilen glikol yang menghasilkan sifat
fisik dan stabilitas fisik gel ekstrak pegagan yang baik.
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Pegagan 1. Klasifikasi
Kingdom : Plantae Divisi : Tracheopyta
Kelas : Magnoliopsida
Ordo : Apiales
Familia : Apiaceae
Genus : Centella
Spesies : Centella asiatica (L.) Urban
(ITIS, 2016)
Gambar 1. Tanaman pegagan(Indena, 2012)
2. Kandungan kimia
Kandungan kimiawi utama dari pegagan adalah senyawa triterpenoid
yang dikenal dengan nama centelloids, terdiri dari asiaticoside, asiatic acid, madecassoside dan madecassic acid. Jumlah centelloids sekitar 1-8% dari total komponen tanaman pegagan. Senyawa ini bersifat nonpolar sehingga larut dengan
kandungan triterpenoid terutama asiaticoside dari pegagan mampu merevitalisasi pembuluh darah subkutan dan memicu sintesis kolagen pada kulit (Elsner dan
Howard, 2000).
Gambar 2. Struktur asiatikosida (Indena, 2012)
Tabel I. Tingkat penggunaan centelloids pegagan dan aksinya terhadap kolagen Centelloids Tingkat Penggunaan Aksi terhadap Kolagen Asiaticoside 0,1-0,5% Memicu sintesis kolagen
tipe I
Madecassoside 0,1-0,5% Memicu sintesis kolagen tipe III
Asiatic acid dan madecassic acid
0,1-1% Memicu sintesis kolagen
tipe I
(Indena, 2012).
Tabel II. Aplikasi produk ekstrak pegagan dalam kosmetik
(James dan Dubery, 2009)
Ekstrak Kandungan kimia Aplikasi
Asiatic acid >95% asiatic acid Anti-aging Titrated Extract of Centella
Asiatica (TECA)
55-66% genins
34-44% asiaticoside
Anti selulit, strecth marks,
scarred skin, anti-aging
Kosmetik TECA >40% genins
>36% asiaticoside
Anti selulit, strecth marks, scarred skin, anti-aging Heteroside >55% madecassoside
>14% asiaticoside
Anti-aging
Asiaticoside >95% asiaticoside Anti inflamasi
Genins >25% asiatic acid
>60% madecassic acid
3. Simplisia Herba Pegagan
Herba pegagan adalah seluruh bagian pegagan yang berada di atas tanah.
herba pegagan mengandung tidak kurang dari 0,07% asiatikosida. Simplisia herba
pegagan berupa lembaran daun berbentuk ginjal atau bundar yang menggulung
dan tangkai daun yang terlepas, berwarna hijau kelabu, berbau aromatik lemah
(Dirjen POM, 2008).
Pembuatan simplisia pegagan dimulai dengan pemanenan saat pegagan
mencapai umur 3-4 bulan. Herba pegagan dipanen dengan cara dipangkas bagian
daun dan batangnya setiap dua bulan sekali. Setelah dipanen, dilakukan sortasi
basah untuk memisahkan herba dari kotoran yang terbawa saat pemanenan. Herba
kemudian dicuci lalu dijemur di bawah sinar matahari dengan ditutup kain hitam.
Pengeringan di musim hujan dilakukan dengan oven pada suhu 50-600C selama
satu sampai dua hari. Lama pengeringan tergantung cuaca dan kadar air yang
diinginkan (Darwati, Pribadi, dan Makmun, 2012).
4. Pembuatan Ekstrak Kental Herba Pegagan
Ekstrak kental herba pegagan adalah ekstrak yang dibuat dari herba
pegagan, mengandung tidak kurang dari 0,90% asiatikosida, berwarna coklat tua,
dan berbau tidak khas. Syarat hasil ekstraksi antara lain: rendemen sebesar 7,2%,
kadar air tidak lebih dari 10%, dan kadar abu total tidak lebih dari 16,6% (Dirjen
POM, 2008).
Untuk membuat ekstrak kental herba pegagan, simplisia pegagan
diserbuk kemudian dilakukan maserasi dengan etanol 70% selama minimal 48
jam. Larutan kemudian disaring hingga menghasilkan maserat. Pelarut dalam
maserat dihilangkan dengan cara diuapkan (Darwati, dkk., 2012).
5. Sediaan
Sediaan dari pegagan yang beredar di Indonesia bernama dagang
Madecassol®, berisi ekstrak pegagan (TECA) yang mengandung 40%
asiaticoside, 30% asiatic acid, dan 1% madecassic acid. Sediaan ini tersedia dalam bentuk tablet, serbuk tabur, kasa steril, dan salep (Kartnig, 1988). Tidak
tersedia dalam bentuk gel. Dosis topikal asiatikosida untuk sediaan topikal sebesar
0,1-0,5%, maksimal 1% b/b dari berat sediaan (Kartnig, 1988).
B. Selulit
Salah satu masalah estetika kulit yang dialami 85% wanita usia di atas
20 tahun adalah selulit. Selulit biasanya muncul di daerah pinggul, pantat, perut,
paha, dan lengan dengan penampakan seperti kulit jeruk. Selulit dapat terbentuk
akan menyebabkan sel lemak terjebak dan menggelembung hingga nampak ke
epidermis. Matriks ekstraseluler dan kolagen yang tidak diproduksi dengan baik
akan semakin memicu timbulnya selulit. Pengobatan sinergis dari dalam (obat
oral) dan perawatan dari luar (topikal) adalah cara terbaik untuk memperbaiki
tanda dan gejala selulit (Rawlings, 2006).
C. Gel
Gel merupakan sistem semi padat, penampakannya jernih dan tembus
cahaya. Gel mempunyai kekakuan yang disebabkan oleh jaringan yang saling
menganyam, yaitu fase terdispers yang berikatan dengan medium pendispers.
(Ansel, 1989).
Hidrogel adalah gel dengan pelarut air. Hidrogel terbentuk dari molekul
polimer hidrofilik yang sambung-menyambung melalui ikatan kimia atau gaya
kohesi. Gel tipe ini bersifat lembut dan lunak sehingga meminimalkan iritasi pada
kulit, biasanya berpenampilan jernih, memberi efek dingin pada kulit saat
diaplikasikan, mempunyai daya sebar yang baik pada kulit, serta tidak lengket
dan mudah dicuci dengan air. Pada pemakaian di kulit, setelah kering gel akan
meninggalkan lapisan film yang transparan. Viskositasnya hidrogel cenderung
rendah sehingga diperlukan optimasi formula untuk menghasilkan hidrogel
dengan viskositas yang baik (Lieberman, dkk., 1989).
1. Karakteristik gel
Lieberman, Rieger, dan Banker (1989) menyampaikan beberapa
dapat mengabsorpsi larutan, dan sineresis yaitu peristiwa keluarnya cairan
(larutan) ke permukaan gel. Hal ini terjadi karena kekuatan ikatan pada matriks
gel berkurang sehingga jarak antar matriks berubah. Gel biasanya terbentuk
melalui penurunan suhu, namun dapat juga terbentuk dengan pemanasan hingga
suhu tertentu. Fenomena pembentukan gel atau pemisahan fase gel karena
peningkatan suhu disebut thermogelation. Perubahan temperatur dapat menyebabkan gel kehilangan viskositasnya.
Gel memiliki sifat tiksotropi yang membuat gel menjadi encer setelah
pengadukan dan menjadi semi padat kembali setelah didiamkan beberapa saat.
Tiksotropi adalah sifat yang diinginkan dalam suatu sistem sediaan farmasetis
untuk mendapatkan sediaan dengan viskositas tinggi namun dapat dituang dari
wadahnya dan memiliki daya sebar yang baik (Ansel, 1989).
2. Bahan penyusun formula sediaan gel
Secara umum formula gel terdiri dari zat aktif, gelling agent, humektan, serta bahan tambahan misalnya pengawet (Voigt, 1995). Bahan antioksidan bisa
ditambahkan untuk mencegah terjadinya oksidasi yang dapat merusak gel.
Antioksidan yang biasa digunakan pada gel berbasis air adalah asam askorbat dan
natrium sulfit, sedangkan untuk basis minyak digunakan alfatoker (vitamin E)
atau BHA (buthylated hydroxyanisole). Chelating agent seperti EDTA dapat ditambahkan untuk mengikat ion logam yang berpotensi merusak kestabilan gel.
Bahan penambah aroma ditambahkan untuk menutupi bau dari zat aktif atau obat
pemilihan gelling agent dan pelarut, serta inkompatibilitas antar komponen dalam formula (Ansel, 1989).
3. Sifat alir gel
Rheologi pertama kali digunakan untuk menggambarkan aliran cairan.
Hal yang berhubungan dengan rheologi adalah viskositas dan elastisitas.
Viskositas adalah suatu tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, semakin tinggi
viskositas makan tahanannya akan semakin besar. Air memiliki viskositas tetapi
tidak memiliki elastisitas sehingga disebut cairan Newton (Mitsui, 1993).
Viskositas bervariasi pada setiap kecepatan geser, sehingga untuk melihat sifat
alirnya dilakukan pengukuran pada beberapa kecepatan geser menggunakan
viskometer (Martin, Swarbrick, dan Cammarata, 1993).
Martin, dkk. (1993) menyatakan, umumnya sediaan semisolid memiliki
sifat alir sistem non-Newton, yaitu aliran yang tidak mengikuti persamaan aliran
Newton. Cairan non-Newton yang tidak dipengaruhi waktu dibagi manjadi tiga
yaitu:
a. Plastis
Cairan ini tidak akan mengalir sebelum ada gaya tertentu yang
dilampauinya, disebut yield value. Yield value disebabkan oleh kontak antar partikel-partikel berdekatan yang harus dipecah untuk menghasilkan aliran.
Kurvanya tidak melalui titik (0,0) tetapi memotong shearing stress pada
b. Pseudoplastis
Sediaan farmasi seperti polimer menunjukkan aliran pseudoplastis.
Aliran ini tidak mempunyai yield value. Viskositas akan berkurang dengan meningkatnya rate of share. Kurva aliran ini melalui titik (0,0).
c. Dilatan
Viskositas cairan ini akan meningkat seiiring dengan peningkatan rate of share karena volume dari sediaan akan naik jika rate of share ditingkatkan.
D. Gelling Agent
Gelling agent atau basis gel digunakan sebagai bahan pengikat pada sediaan semisolid. Bahan pengikat ini akan meningkatkan viskositas sediaan
dengan cara meningkatkan viskositas fase cair sehingga dapat mencegah
pemisahan komponen padat dari cairan (medium dispers), terutama pada saat
penyimpanan. Penggunaannya juga dapat mencegah terjadinya sineresis. Gelling agent dapat berupa gum alam atau gum sintetis, resin, atau hidrokoloid lain.
Gelling agent yang sering digunakan adalah karbopol dan Sodium Carboxymethylcellulose (CMC-Na) (Lieberman, dkk., 1989).
E. Humektan
Humektan adalah bahan yang ditambahkan dalam formula untuk
mencegah hilangnya kelembapan produk. Gel diformulasikan dengan konsentrasi
humektan maksimal 80%, umumnya 10-20%. Macam-macam humektan antara
mencegah penguapan pelarut pada hidrogel, melihat sifat hidrogel yang mudah
diaplikasikan serta memberikan kelembapan instan tetapi dalam penggunaan
jangka panjang menyebabkan tempat aplikasi menjadi kering karena evaporasi
pelarut (Lieberman, dkk., 1989).
F. Bahan Pengawet
Bahan pengawet yang ditambahkan dalam formula harus memenuhi
kriteria: mempunyai aktivitas terhadap mikroorganisme seperti fungi; ragi; dan
bakteri, toksisitas rendah, stabil dalam pemanasan dan penyimpanan, serta
kompatibel secara kimia dengan bahan lain dalam formula. Penambahan bahan
pengawet dalam formula gel berguna untuk mencegah pertumbuhan jamur dan
bakteri yang dapat merusak gel (Lieberman, dkk., 1989).
G. Uraian Bahan 1. Carboxymethylcellulose sodium (CMC-Na)
USP mendeskripsikan CMC-Na sebagai garam natrium dari asam
selulosa glikol. CMC-Na berbentuk granul berwarna putih, tidak berbau, dan tidak
berasa; praktis tidak larut dalam aseton, etanol 95%, eter, dan toluen; mudah
terdispersi dalam air di segala suhu. CMC-Na stabil pada pH 2-10. Konsentrasi
3-6% b/b biasa digunakan untuk menghasilkan gel. Naiknya konsentrasi CMC-Na
akan menaikkan viskositas (Rowe, dkk., 2009).
gelling agent, CMC-Na akan memberikan viskositas yang stabil. CMC-Na akan membentuk massa gel, meningkatkan viskositas, dan membentuk sifat alir sediaan
gel pada sediaan. Dengan menggunaan basis CMC-Na, tidak diperlukan
penambahan basa untuk menetralkan keasaman untuk dapat membentuk massa
[image:35.595.101.503.225.515.2]gel, seperti jika menggunakan karbopol.
Gambar 4. Struktur kimia carboxymethylcellulose (Rowe, dkk., 2009)
2. Propilen glikol
Propilen glikol adalah cairan kental jernih, tidak berwarna, tidak berbau,
dengan rasa manis sedikit pedas mirip gliserin. Propilen glikol larut dalam air,
etanol 95%, aseton, dan kloroform, tidak larut dalam mineral oil. Propilen glikol memiliki stabilitas yang baik pada pH 3-6. Sebagai humektan dari sediaan topikal,
propilen glikol digunakan sebanyak ± 15% dari total berat sediaan. (Allen, 2002).
Propilen glikol merupakan humektan dengan viskositas tinggi sehingga
dapat mempertahankan stabilitas gel. Selain sebagai humektan, propilen glikol
dapat digunakan sebagai solvent atau cosolvent, dan pengawet. Dibandingkan dengan gliserol, dibutuhkan propilen glikol dengan jumlah yang lebih sedikit
Gambar 5. Struktur kimia propilen glikol (Rowe, dkk., 2009)
3. Metilparaben
Metilparaben dikenal di pasaran dengan nama nipagin. Metilparaben
berupa serbuk kristal putih, tidak berbau, larut dalam etanol, gliserol, propilen
glikol dan air. Untuk pengawet sediaan topikal, metilparaben yang biasa
ditambahkan sebesar 0,02-0,3%. Efikasinya akan meningkat jika ditambah dengan
propilen glikol sebesar 2-5% atau dikombinasikan dengan golongan paraben lain.
Untuk gel dengan gelling agent CMC-Na biasa digunakan metilparaben (nipagin) sebesar 0,18% b/b dan propilparaben (nipasol) sebesar 0,02% b/b (Rowe, dkk.,
2009).
Penggunaan basis gel derivat selulosa seperti CMC-Na rentan terhadap
degradasi enzimatik oleh mikroorganisme yang dapat menyebabkan
depolimerisasi sehingga polimer gel menjadi rusak dan viskositas gel menjadi
turun. Penambahan metil paraben berguna untuk mencegah pertumbuhan
mikroorganisme sehingga gel bertahan lebih lama dalam keadaan stabil
Gambar 6. Struktur kimia metilparaben (Rowe, dkk., 2009)
H. Kontrol Kualitas Gel
Sifat fisik dengan data kuantitatif dapat digunakan untuk mengevaluasi
sediaan gel yang dihasilkan. Evaluasi sifat fisik gel harus mencakup paling tidak:
penampilan sediaan, pH dan viskositas. Parameter-parameter tersebut harus
direkam untuk evaluasi stabilitas pada kondisi penyimpanan dengan interval
waktu tertentu (Lieberman, dkk., 1989).
Stabilitas didefinisikan sebagai kemampuan suatu produk obat atau
kosmetik untuk bertahan dalam spesifikasi yang ditetapkan sepanjang periode
penyimpanan dan penggunaan. Untuk memperoleh nilai kestabilan suatu sediaan
farmasetika atau kosmetik dalam waktu singkat, dapat dilakukan uji stabilitas
dipercepat untuk mendapatkan informasi yang diinginkan dengan waktu sesingkat
mungkin dengan cara menyimpan sampel pada kondisi yang dirancang untuk
mempercepat terjadinya perubahan yang biasanya terjadi pada kondisi normal
Stabilitas fisik dari sediaan semisolid, seperti gel, penting untuk
dievaluasi. Formula gel yang tidak stabil dapat mengalami perubahan yang
irreversibel pada viskositas dan rheologinya. Sineresis merupakan salah satu contoh bentuk ketidakstabilan gel, yaitu pemisahan fase cair sehingga bentuk gel
berubah dari semisolid menjadi cairan dan menyebabkan perubahan viskositas
(Djajadisastra, 2004).
Sifat fisik dan stabilitas fisik gel dapat diketahui dengan melakukan
berbagai uji, yaitu:
1. Uji organoleptis
Gel diamati organoleptisnya pada suhu kamar (27oC), meliputi warna,
bau, dan sineresis (Lieberman dkk., 1989). Warna gel tidak boleh berubah, bau
gel tidak boleh menjadi tengik, serta tidak boleh mengalami sineresis selama masa
penyimpanan.
2. Pengukuran pH
Pengukuran pH penting dilakukan untuk sediaan topikal karena pH yang
terlalu asam atau basa akan mengiritasi kulit. Pengukuran dilakukan dengan
menggunakan kertas indikator pH universal yang dicelupkan kedalam sediaan. pH
gel harus berkisar antara 5,5-10 agar dapat diterima kulit (Sari dan Istidiartuti,
2006).
3. Uji homogenitas dan pemisahan
Salah satu syarat sediaan gel adalah homogen dan tidak terjadi
gel yang dihasilkan memiliki warna merata serta tidak ada partikel dalam gel
(Syamsuni, 2006).
4. Uji viskositas
Viskositas gel tidak boleh berubah selama masa penyimpanan.
Pengamatan dilakukan selama beberapa waktu untuk melihat stabilitas gel. Suatu
sediaan dianggap memiliki stabilitas yang baik jika memiliki persentase
perubahan viskositas <15% (Zath dan Kushla, 1996).
5. Uji daya lekat
Peningkatan viskositas gel akan meningkatkan daya lekat gel. Uji daya
lekat dilakukan dengan mengoleskan 0,5 gram gel diantara dua plat kaca. Kedua
plat disatukan, ditekan dengan beban seberat 1 kg selama 5 menit, kemudian
beban dilepaskan. Kedua plat dilepaskan, waktu untuk kedua plat saling lepas
dicatat (Voigt, 1995).
6. Uji daya sebar
Daya sebar bukan merupakan data absolut karena tidak ada literatur yang
menyatakan angka pastinya. Jadi, data hasil daya sebar merupakan data yang
relatif (Suardi, Armenia dan Maryawati, 2008). Uji daya sebar dilakukan dengan
menaruh 1 gram gel ditengah kaca bulat, kemudian diatas gel diletakkan kaca
bulat lainnya, didiamkan satu menit lalu diukur diameter gel yang menyebar.
Beban 50 gram diletakkan diatas kaca bulat , didiamkan satu menit lalu diukur
diameter gel yang menyebar. Dilakukan berulang hingga penambahan beban
7. Uji kestabilan fisik
Djajadisastra (2004) menyebutkan tiga cara uji kestabilan fisik gel yaitu:
a. Uji kestabilan jangka panjang (real time study)
Uji ini dilakukan sampai waktu kadaluarsa sediaan. Dilakukan pada suhu
25±20C untuk sediaan dengan penyimpanan di suhu sejuk, dan pada 30±20C
untuk sediaan dengan penyimpanan di suhu kamar. RH diatur pada 75±5%.
Uji kestabilan jangka panjang dan jangka pendek dilakukan untuk
menentukan tanggal kadaluarsa sediaan gel.
b. Uji kestabilan jangka pendek / dipercepat (accelerated study)
Uji ini dilakukan untuk mendapatkan informasi yang diinginkan dengan
waktu sesingkat mungkin dengan cara menyimpan sampel pada kondisi
yang dirancang untuk mempercepat terjadinya perubahan yang biasanya
terjadi pada kondisi normal. Uji biasa dilakukan selama enam atau tiga
bulan dengan suhu dan kelembapan ektrim.
1.) Elevated temperature
Setiap kenaikan 10oC akan mempercepat reaksi dua sampe tiga kalinya, namun cara ini terbatas karena suhu yang jauh diatas normal
akan menyebabkan perubahan yang tidak pernah terjadi pada suhu
normal. Biasa dilakukan pada suhu 40±20C RH 75±5%.. Jika diperoleh
hasil yang baik, maka sediaan tersebut akan stabil pada penyimpanan
2.) Elevated humidities
Umumnya uji ini dilakukan untuk menguji kemasan produk. Jika
terjadi perubahan pada produk dalam kemasan karena pengaruh
kelembapan, hal ini menandakan bahwa kemasannya tidak memberikan
perlindungan yang cukup terhadap udara.
c. Cycling Test
Cycling test biasa ditujukan untuk menguji terjadinya sineresis pada gel. Sineresis terjadi karena sebagian cairan antarsel keluar ke permukaan dan
menyebabkan gel mengkerut. Pengujian ini dilakukan dalam interval waktu
(siklus), suhu, dan kelembapan tertentu, yang biasanya lebih ekstrim dari
kondisi penyimpanan normal.
Angela (2012) melakukan uji stabilitas terhadap gel yang dibuat dengan
metode cycling test untuk melihat potensi terjadinya sineresis dan perubahan organoleptis selama 6 siklus (12 hari). Uji dilakukan pada suhu rendah 4±20C dan
suhu tinggi 40±20C. Satu siklus berarti gel disimpan pada suhu rendah selama 24 jam, kemudian dipindahkan ke dalam oven selama 24 jam.
I. Rheosys Merlin II
Rheosys Merlin II adalah instrumen yang dapat mengukur viskositas
secara otomatis sehingga memaksimalkan akurasi, reliabilitas, dan efisiensi kerja.
Hasil pengukuran Rheosys Merlin II diolah oleh software Rheosys Micra yang dapat menyajikan data viskositas sekaligus kurva aliran. Rheosys Micra
kebutuhan, seperti shear rate dalam RPM, suhu, jumlah titik pengukuran (no. steps), dan interval waktu pengukuran tiap steps. Penyajian data secara otomatis dapat meminimalisir kesalahan operator dalam pengambilan data (Rheosys LLC,
2008).
Rheosys Merlin II dilengkapi dengan dua sistem pengukuran dan spindle,
yaitu cup-bob dan cone-plate. Pada penelitian ini, digunakan spindle cone-plate
dengan sistem mengukuran Cone&Plate 5/30mm (sistem 6) karena viskositas gel pegagan yang dihasilkan cukup kental untuk diukur menggunakan cone-plate.
[image:42.595.101.515.279.629.2]Untuk melihat profil reologi, digunakan stepped shear rate yang berarti pengukuran dilakukan dalam berbagai kecepatan putar (RPM) secara bertahap (semakin cepat). Di akhir pengukuran, akan didapatkan data viskositas dalam tabel dan tipe reologi dalam kurva aliran dari gel yang diuji (Rheosys LLC, 2008).
J. Landasan Teori
Bentuk sediaan gel cocok digunakan untuk terapi topikal selulit karena
kelebihannya dibanding bentuk sediaan oral, yaitu lebih cepat sampai ke tempat
aksi (lapisan subdermal). Selain itu, gel memiliki kelebihan dibanding bentuk
sediaan topikal lainnya: tampilan fisik menarik (jernih), tidak lengket, mudah
merata saat dioleskan, dan memberikan efek dingin saat diaplikasikan.
Gellingagent adalah salah satu komponen utama dalam formula sediaan gel karena merupakan bahan yang menentukan terbentuknya viskositas sediaan.
Carboxymethylcellulose sodium (CMC-Na) sebagai gelling agent akan memberikan viskositas yang stabil pada sediaan. Konsentrasi 3-6% b/b digunakan
untuk menghasilkan gel. Propilen glikol sebagai humektan dalam suatu sistem gel
dapat meningkatkan stabilitas dari sediaan tersebut (Rowe, dkk., 2009). Sebagai
humektan dari sediaan topikal, propilen glikol digunakan sebanyak ±15% dari
total berat sediaan (Allen, 2002).
Cycling test adalah salah satu cara untuk menguji kestabilan gel. Uji ini dilakukan dalam interval waktu (siklus), suhu, dan kelembapan tertentu, yang
biasanya lebih ekstrim dari kondisi penyimpanan normal (Djajadisastra, 2004).
Viskositas sediaan gel dapat berubah jika terjadi perubahan kondisi lingkungan
selama periode peyimpanan. Gel basis CMC-Na akan mengalami penurunan
viskositas jika terjadi perubahan pH atau disimpan dalam suhu tinggi (Tranggono,
Pengukuran viskositas untuk melihat sifat fisik dan stabilitas gel pegagan
yang dihasilkan menggunakan instrumen Rheosys Merlin II yang dioperasikan
dengan software Rheosys Micra.
Penentuan level rendah dan level tinggi kedua faktor berdasarkan studi
literatur, hasil penelitian terdahulu, dan hasil orientasi, kemudian dibuat lima
formula untuk mendapatkan formula yang paling baik berdasarkan data sifat fisik
dan stabilitas fisik gel ekstrak pegagan.
Mengingat pentingnya peran gelling agent dan humektan terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan gel yang dihasilkan, maka dilakukan penelitian
dengan tujuan mengetahui pengaruh kosentrasi CMC-Na dan propilen glikol
terhadap sifat fisik dan stabilitas gel ekstrak pegagan, mengetahui rasio
konsentrasi kedua variabel yang menghasilkan sifat fisik dan stabilitas gel yang
baik, dan mengetahui stabilitas gel setelah dilakukan cycling test.
K. HIPOTESIS
1. Konsentrasi CMC-Na dan propilen glikol dalam formula gel berpengaruh
terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik gel ekstrak pegagan.
2. Gel ekstrak pegagan dengan sifat fisik dan stabilitas yang baik dihasilkan oleh
formula III, yaitu kombinasi CMC-Na sebesar 2,5% b/b dan propilen glikol
sebesar 15,5% b/b.
25
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan jenis rancangan eksperimental murni.
B. Variabel dalam Penelitian
1. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah konsentrasi CMC-Na dan propilen glikol dalam formula gel ekstrak pegagan.
2. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisik gel (organoleptis, pH, daya sebar, dan viskositas) dan stabilitas gel (perubahan viskositas dan
daya sebar).
3. Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah kecepatan putar
mixer, lama proses mixing gel, suhu inkubator dan kulkas.
4. Variabel pengacau tak terkendali dalam penelitian ini adalah kualitas simplisia, suhu dan kelembapan ruangan pembuatan gel.
C. Definisi Operasional
1. Gel adalah sediaan semisolid yang terdiri dari suspensi yang terbuat dari partikel anorganik kecil atau molekul organik besar, terpenetrasi oleh suatu
2. Ekstrak kental herba pegagan adalah ekstrak yang berasal dari herba pegagan, mengandung asiatikosida tidak kurang dari 0,90%; kadar air <10%;
dan kadar abu <16,6% (Dirjen POM, 2008).
3. Gelling agent atau basis gel adalah pembentuk massa gel (viskositas gel), merupakan komponen utama dalam formulasi sediaan gel.
4. Konsentrasi CMC-Na adalah banyaknya CMC-Na yang berada dalam formula sediaan, ditulis dengan satuan %b/b (bobot CMC-Na dibanding bobot
sediaan). Konsentrasi CMC-Na akan divariasikan pada penelitian ini.
5. Humektan adalah bahan yang digunakan untuk mencegah drying out (lepasnya
air dari sediaan) serta mengabsorsi lembab dari lingkungan. Humektan yang
digunakan dalam percobaan ini adalah propilen glikol.
6. Konsentrasi propilen glikol adalah banyaknya propilen glikol yang berada
dalam formula sediaan, ditulis dengan satuan %b/b (bobot propilen glikol
dibanding bobot sediaan). Konsentrasi propilen glikol akan divariasikan pada
penelitian ini.
7. Sifat fisik gel adalah salah satu parameter untuk melihat kualitas sediaan gel. Dalam penelitian ini meliputi organoleptis, pH, daya sebar, dan viskositas.
8. Stabilitas gel adalah kemampuan sediaan gel untuk bertahan pada kriteria yang ditetapkan selama periode penggunaan atau penyimpanan guna menjamin
kualitas sediaan gel. Dalam penelitian ini ditentukan dari besarnya nilai
perubahan viskositas dan daya sebar setelah penyimpanan selama enam siklus
9. Organoleptis adalah parameter yang diidentifikasi menggunakan panca indra manusia. Dalam penelitian ini meliputi warna, bau, dan sineresis (keluarnya
pelarut ke permukaan gel).
10.pH adalah log negatif dari ion hidrogen dalam larutan. Skala pH adalah 0-14, pH 7 dikatakan netral, pH dibawah 7 disebut asam dan pH diatas 7 disebut
basa. Sediaan gel topikal yang dihasilkan harus berada pada range pH yang aman bagi kulit yaitu 4,5-6,5.
11.Daya sebar gel adalah kemampuan gel untuk menyebar di permukaan kulit, dihitung dalam satuan luas (cm2).
12.Viskositas (kekentalan) adalah parameter tahanan suatu sediaan untuk dapat mengalir. Dalam penelitian ini diukur menggunakan viskometer Rheosys
Merlin II.
13.Variabel (bebas) adalah besaran yang dapat divariasikan, dalam penelitian ini adalah konsentrasi CMC-Na dan konsentrasi propilen glikol.
14.Respon adalah besaran yang dipengaruhi oleh variabel bebas. Respon dalam penelitian ini adalah hasil uji sifat fisik dan stabilitas fisik gel. Dalam
penelitian ini disebut juga variabel tergantung.
15.Pengaruh adalah respon yang dihasilkan karena adanya variasi level variabel.
D. Alat dan Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan adalah ekstrak kental herba pegagan,
CMC-Na (kualitas farmasetis), propilenglikol (kualitas farmasetis), metil paraben
(kualitas farmasetis), aquadest, kertas indikator pH universal.
E. Tata Cara Penelitian 1. Perolehan simplisia herba pegagan
Simplisia tanaman herba pegagan diperoleh dari CV. Merapi Farma
Herbal yang telah dikeringkan dengan panas matahari selama 4 hari.
Selanjutnya, dilakukan determinasi simplisia untuk memastikan kebenaran
bahan yang diperoleh.
2. Pembuatan ekstrak kental herba pegagan
Sebelum diekstrak, simplisia dikeringkan dalam oven suhu 400C selama
24 jam untuk menyamakan tingkat kekeringan simplisia. Setelah itu, simplisia
diserbuk dengan grinder dan diayak dengan ayakan nomor mesh 60 hingga diperoleh serbuk halus. Kemudian 350 gram serbuk dimaserasi menggunakan 7
liter etanol 96% selama 48 jam. Hasil maserasi kemudian difiltrasi untuk
selanjutnya diuapkan pelarutnya hingga diperoleh ekstrak kental herba
pegagan.
3. Pengujian ekstrak kental herba pegagan
Pengujian terhadap ekstrak kental yang dihasilkan meliputi kadar air,
kadar abu, dan kadar asiatikosida. Uji kadar air dan kadar abu menggunakan
gravimetri, sedangkan uji penetapan kadar asiatikosida menggunakan
a. Uji kadar air dan kadar abu
Penetapan kadar air dan kadar abu menggunakan gravimetri (Lampiran
4c). Cawan kosong ditimbang (A). Sampel ditimbang seberat 0,75 g (B),
kemudian dimasukkan ke dalam cawan. Cawan dipanaskan dalam oven
suhu 1050C selama tiga jam hingga berat konstan. Dimasukkan ke dalam
eksikator, kemudian ditimbang (C). Cawan porselen ditutup lalu
dimasukkan ke dalam furnace suhu 6000C selama delapan jam hingga menjadi abu, sampai berat konstan. Dimasukkan ke dalam eksikator,
ditimbang (D).
Kadar air dihitung dengan perhitungan : A+B −C
B x 100%
Kadar abu dihitung dengan perhitungan : D−A
B x 100%
b. Uji asiatikosida
Analisis kualitatif ekstrak kental pegagan dilakukan dengan
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dengan fase diam silika gel 60 F254 dan
fase gerak kloroform:asam asetat glasial:metanol:air (60:32:12:8) serta
deteksi bercak dengan pereaksi anisaldesid asam sulfat. Standar yang
digunakan adalah asiatikosida 0,0135 g / 10 mL (diencerkan 4x hingga
setara 3,375 mg / 10 mL). Penetapan kadar asiatikosida dilakukan dengan
mengukur luas area di bawah kurva (AUC) secara densitometri pada
panjang gelombang 360 nm (Lampiran 4b).
Sampel ditimbang seberat 0,05 g dengan seksama, kemudian diekstraksi
dimasukkan ke dalam labu takar 5 mL, add metanol hingga batas tanda. Sebanyak 50 µL sampel ditotolkan pada fase diam, demikian pula standar
asiatikosida, dan dimasukkan ke dalam chamber berisi fase gerak. Dielusi hingga batas tanda, lalu disemprot dengan pereaksi. Rf sampel dan standar
dibandingkan. Untuk penetapan kadar diukur AUC pada panjang gelombang
360 nm.
4. Pembuatan Formula gel ekstrak pegagan
Formula standar gel dengan basis CMC-Na (dalam %b/b) menurut
[image:50.595.100.510.218.685.2]Hamzah (2006) tertulis dalam tabel III.
Tabel III. Formula standar gel basis CMC-Na menurut Hamzah (2006) Bahan Komposisi
CMC-Na 5%
Gliserin 10%
Propilen glikol 5%
Aquadest ad 100 g
Formula gel dietilammonium diklofenak dengan propilen glikol sebagai
humektan menurut Melani, Purwanti, dan Soeratri (2005) tertulis dalam tabel IV.
Tabel IV. Formula optimasi propilen glikol pada gel dietilammonium diklofenak menurut Melani dkk. (2005)
Bahan Komposisi (gram)
I II III IV
Dietilammonium diklofenak
1 1 1 1
Carbopol ETD 2002 0,5 0,5 0,5 0,5
Propilen glikol 0 10 15 20
NaOH 10% 1,5 1,5 1,5 1,5
EDTA 0,1 0,1 0,1 0,1
Aquadest ad 100 100 100 100
Selain studi pustaka dan studi hasil penelitian sebelumnya, peneliti
konsentrasi CMC-Na dan propilen glikol dalam formula, kemudian
membandingkan viskositasnya dengan produk Slimming Gel (gel antiselulit ekstrak pegagan dari Mustika Ratu). Hal ini dilakukan dengan harapan gel estrak
pegagan hasil penelitian memiliki sifat fisik dan stabilitias fisik yang dapat
diterima konsumen.
Berdasarkan studi pustaka, studi hasil penelitian sebelumnya, dan uji
[image:51.595.99.503.272.583.2]pendahuluan (orientasi), dibuat formula gel ekstrak pegagan yang tertera pada
tabel V.
Tabel V. Level faktor
Tabel VI. Formula gel ekstrak pegagan hasil modifikasi (%b/b)
Komposisi Bahan Formula (%)
I II III IV V
Ekstrak pegagan 1 1 1 1 1
CMC-Na 2 2,25 2,5 2,75 3
Propilen glikol 16 15,75 15,5 15,25 15
Metil paraben 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Aquadest ad 100 g 100 g 100 g 100 g 100 g
5. Pembuatan gel ekstrak pegagan
Langkah pembuatan gel ekstrak pegagan adalah sebagai berikut:
a. Aquadest dimasukkan ke dalam wadah pertama (I), kemudian CMC-Na ditaburkan (dikembangkan) ke dalamnya dan didiamkan selama 24 jam
(campuran A)
Level Faktor
CMC-Na Propilen glikol
Level rendah 2% 15%
b. Propilen glikol dimasukkan ke dalam wadah kedua (II), kemudian
ditambahkan ekstrak kental pegagan dan metil paraben ke dalamnya, diaduk
hingga homogen (campuran B)
c. Campuran B disentrifugasi untuk mengendapkan partikel yang tidak larut
dalam propilen glikol
d. Campuran B ditambahkan ke dalam A kemudian dicampur hingga homogen
dengan menggunakan mixer kecepatan rendah (skala 1) selama 5 menit. e. Dimasukkan ke dalam wadah kaca dan diberi label.
f. Dilakukan 3 kali replikasi untuk masing-masing formula.
6. Evaluasi sediaan gel : uji sifat fisik dan stabilitas gel estrak pegagan
Uji dilakukan 48 jam setelah gel dibuat. Data uji ini disebut data siklus 0
dan dijadikan kontrol terhadap data siklus lain dalam uji stabilitas fisik. Uji
sifat fisik dan stabilitas fisik dilakukan dengan cara sebagai berikut:
a. Uji sifat fisik gel
1.) Uji organoleptis
Pada uji ini gel diamati organoleptisnya, meliputi warna, bau, dan
sineresis.
2.) Pengukuran pH
Pengukuran dilakukan dengan uji menggunakan kertas indikator
pH universal yang dicelupkan kedalam sediaan gel, didiamkan sesaat
3.) Uji daya sebar
Uji daya sebar dilakukan dengan menaruh 1 gram gel ditengah
kaca bulat berskala, kemudian diatas gel diletakkan kaca bulat tanpa
skala. Didiamkan satu menit. Beban 50 gram diletakkan diatas kaca
bulat, didiamkan satu menit. Dilakukan berulang hingga penambahan
beban sebesar ±125 gram, kemudian diukur diameter gel yang
menyebar menggunakan penggaris dan dihitung luas sebarannya
dengan rumus luas lingkaran.
4.) Uji viskositas
Pengukuran viskositas dilakukan menggunakan viskometer
Rheosys Merlin dengan spindle cone and plate 5/30mm, dengan cara sebagai berikut: Rheosys Merlin dipastikan online (terhubung dengan
software Micra pada komputer). Sejumlah gel pegagan dioleskan ke
plate, kemudian cone diposisikan untuk memulai pengukuran. Sistem pengukuran, kecepatan putar spindle, jumlah titik pengukuran, interval waktu pengukuran antartitik, dan suhu diatur pada “test definition”
(Lampiran 5). Pengukuran viskositas dimulai dengan menekan start
dan berlangsung dalam waktu tertentu.Viskositas gel dan kurva aliran
gel dihasilkan secara otomatis.
b. Uji stabilitas gel
Uji stabilitas gel dilakukan dengan mengukur perubahan viskositas
Uji stabilitas dilakukan dengan cycling test metode freeze-thaw. Sediaan disimpan dalam kulkas bersuhu 0oC selama 24 jam, kemudian dipindahkan ke
dalam inkubator bersuhu 25oC selama 24 jam. Kedua perlakuan ini adalah satu siklus. Percobaan diulang sebanyak enam siklus.
Pada tiap siklus diamati sifat fisik (organoleptis dan pH) serta diukur
daya sebar dan viskositas. Untuk tiap formula, hasil pengukuran pada tiap siklus
dibandingkan dengan pengukuran pada siklus 0 (sebelum diberi perlakuan freeze-thaw). Perubahan viskositas dihitung dengan rumus sebagai berikut:
� ℎ � � = � � � 0− � � � 6
� � � 0 � 100%
F. Analisis Data
Data yang dapat dikuantifikasi akan dianalisis, meliputi data uji sifat fisik
(viskositas dan daya sebar) dan data uji stabilitas fisik (perubahan viskositas dan
daya sebar). Analisis statistik dilakukan menggunakan software SPSS versi 22, meliputi uji Shapiro-Wilk yang digunakan untuk mengetahui normalitas distribusi data. Apabila data terdistribusi normal (p>0,05), berarti data memenuhi
persyaratan uji statistik parametrik, maka dilanjutkan dengan uji one way
ANOVA dan Levene test untuk melihat homogenitas variansi data. Uji Levene diikuti uji Post Hoc: Tukey untuk nilai p>0,05; sedangkan untuk nilai P>0,05 diikuti uji Post Hoc: Games Howel. Variabel dikatakan berpengaruh jika nilai p (probability value) <0,05 dengan tingkat kepercayaan 95%.
Apabila data tidak terdistribusi normal (p<0,05) berarti data tidak
nonparametrik Kruskal-Wallis dengan Mann Whitney. Dikatakan terdapat perbedaan yang bermakna apabila nilai p<0,05 dan dikatakan berbeda tidak
36
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Determinasi Simplisia
Simplisia adalah bahan alam yang dikeringkan dan belum mengalami
pengolahan apapun, kecuali dinyatakan lain. Simplisia tumbuhan obat merupakan
bahan baku ekstrak tanaman obat. Ekstrak ini digunakan sebagai bahan baku obat
tradisional atau bahan baku produk yang dibuat dari bahan alam. Pengeringan
bertujuan untuk mengurangi kadar air dan menghentikan reaksi enzimatis yang
dapat mengurangi mutu simplisia. Mengolah bahan alam menjadi simplisia akan
membuatnya tidak mudah rusak dan dapat disimpan lebih lama, paling tidak
sampai panen kembali dilakukan (Dirjen POM, 1995).
Setelah dipanen, herba pegagan dicuci lalu dijemur di bawah sinar
matahari dengan ditutup kain hitam. Pengeringan di musim hujan dilakukan
[image:56.595.97.518.230.669.2]dengan oven pada suhu 50-600C selama satu sampai dua hari. Lama pengeringan tergantung cuaca dan kadar air yang diinginkan (Darwati, dkk., 2012).
Tabel VII menyatakan keterangan dari CV. Merapi Farma Herbal terkait
simplisia yang digunakan dalam penelitian.
Tabel VII. Keterangan simplisia
Asal Simplisia Keterangan
Nama tanaman Pegagan (Centella asiatica (L.))
Bahan yang diambil Herba
Lama pengeringan 4 hari
Proses pengeringan Oven dalam ruangan dengan cahaya
matahari
Berdasarkan surat keterangan yang didapat dari CV. Merapi Farma
Herbal, simplisia kering yang digunakan dalam penelitian berasal dari herba
pegagan yang ditanam di daerah sejuk dan dikeringkan selama empat hari dengan
panas alami (Lampiran 1).
Determinasi dilakukan untuk memastikan kebenaran identitas simplisia.
Untuk mendeterminasi simplisia pegagan diperlukan pengetahuan mengenai
morfologi simplisia pegagan. Dirjen POM (2008) dalam Farmakope Herbal
Indonesia memerikan simplisia pegagan secara makroskopik yaitu berupa
lembaran daun yang menggulung dan berkeriput disertai tangkai daun yang
terlepas, warna hijau kelabu, helai daun berbentuk ginjal atau bundar, tulang daun
menjari; pangkal helai daun berlekuk, ujung daun membundar, pinggir daun
beringgir sampai bergerigi; stolon dan tangkai daun berwarna cokelat kelabu dan
berambut halus.
[image:57.595.102.511.250.581.2]Hasil determinasi sampel (simplisia) terdapat dalam tabel VIII.
Tabel VIII. Hasil determinasi simplisia
Jenis Suku
Centella asiatica (L.) Urban Apiaceae
Hasil determinasi simplisia memastikan bahwa tanaman yang digunakan
dalam penelitian adalah pegagan, suku Apiaceae (Lampiran 2).
B. Pembuatan dan Pengujian Ekstrak Kental Herba Pegagan
Untuk menghasilkan ekstrak kental dalam penelitian, simplisia diserbuk
kemudian dimaserasi menggunakan pelarut etanol 96% selama 48 jam. Hasil
ekstrak kental herba pegagan. Maserasi dipilih karena prosesnya relatif mudah,
tidak memerlukan keahlian khusus, alat yang digunakan sedikit dan sederhana
(Ansel, 1989). Etanol umum digunakan pada ekstraksi karena dapat menarik
senyawa non polar dan polar. Etanol 96% dipilih karena asiatikosida dalam
pegagan bersifat nonpolar sehingga larut didalamnya.
Penetapan kadar asiatikosida dilakukan dengan Kromatografi Lapis Tipis
(KLT) densitometri, sedangkan penetapan kadar air dan kadar abu menggunakan
gravimetri. KLT dipilih karena dapat digunakan untuk analisis kualitatif sekaligus
kuantitatif, alatnya sederhana, preparasi sampel mudah, pelarut yang dibutuhkan
sedikit, dan biaya terjangkau (Gandjar dan Rohman, 2013). Gravimetri merupakan
cara pengeringan langsung tanpa menggunakan reagen dalam prosesnya.
Gravimetri dipilih karena dalam pegagan tidak mengandung zat volatile dalam jumlah banyak dan tidak mengandung karbohidrat tinggi yang dapat
menyebabkan karamelisasi (membentuk kerak) selama proses pengeringan.
Hasil uji ekstrak kental pegagan yang dibuat tertulis dalam tabel IX
[image:58.595.105.510.311.696.2](Lampiran 4).
Tabel IX. Hasil uji ekstrak kental herba pegagan
Parameter
Standar Mutu
Ekstrak Kental Herba Pegagan (%b/b) Farmakope Herbal
Indonesia (Dirjen POM, 2008)
Ekstrak Kental Pegagan Hasil Ekstraksi
Rendemen ≥7,2% 5%
Kadar air ≤10% 14,7%
Kadar abu ≤16,6% 11,4%
Dari tabel IX diketahui bahwa ekstrak kental herba pegagan dalam
penelitian memenuhi standar mutu kadar abu, namun tidak memenuhi standar
rendemen, kadar air, dan kadar asiatikosida. Rendemen yang kurang dari standar
disebabkan oleh proses pembuatan ekstrak kental yang tidak terkontrol, yaitu
tidak dilakukan pengecekan bobot tetap. Kadar air yang melebihi batas dan kadar
asiatikosida yang kurang dari standar disebabkan karena metode ekstraksi tidak
dilakukan sesuai standar FHI. Ekstraksi herba pegagan dilakukan dengan maserasi
menggunakan etanol 70% selama 6 jam sambil diaduk dan didiamkan selama 18
jam, kemudian difiltrasi dan diuapkan pelarutnya menggunakan rotary vacuum evaporator (FHI, 2008). Penggunaan rotary vacuum evaporator akan meminimalkan kerusakan ekstrak akibat suhu saat penguapan pelarut karena suhu
yang digunakan (400C) lebih rendah dari titik didih etanol 70% (±78,50C).
Selain metode ekstraksi, beberapa hal terkait tanaman pegagan yang
dapat mempengaruhi kadar asiatikosida adalah kondisi budidaya, umur tanaman,
waktu panen, dan kondisi lingkungan (cuaca). Pemanenan pegagan saat mencapai
umur 3-4 bulan, dimana pegagan memiliki zat aktif dalam jumlah besar. Pegagan
dipanen dengan cara dipangkas bagian daun dan ba
