manusia. Daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) telah diteliti memiliki aktivitas antimikroba terhadap beberapa bakteri penyebab jerawat. Ekstrak daun binahong diformulasikan menjadi bentuk sediaan gel dengan tujuan untuk meningkatkan kenyamanan dalam penanganan jerawat. Formulasi gel menggunakan Carbopol sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan. Tujuan penelitian ini fokus dalam menentukan komposisi optimum dari Carbopol dan propilen glikol serta mengetahui faktor yang dominan dalam menghasilkan sediaan gel yang memenuhi persyaratan fisik dan stabilitas.
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental murni menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor dan dua level. Faktor yang digunakan adalah Carbopol (0,375-0,75 g), dan propilen glikol (5-12,5 g). Parameter yang diukur adalah sifat fisik (daya sebar dan viskositas) dan stabilitas (pergeseran viskositas. Analisis data dilakukan menggunakan program Desain Expert dan program R.3.2.3 untuk mengetahui signifikansi efek dari Carbopol dan propilen glikol, serta interaksi kedua faktor sehingga dapat diketahui faktor dominan yang mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas gel. Area komposisi optimum diperoleh menggunakan contour plot superimposed.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Carbopol dan propilen glikol memberikan respon yang signifikan terhadap viskositas dan daya sebar dengan Carbopol sebagai faktor yang dominan menaikan respon viskositas dan menurunkan respon daya sebar. Area komposisi optimum dapat ditemukan.
ABSTRACT
Acne is a common problem for human skin healthyness. Binahong leaf (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) has been observed to have antimicrobial activity against several bacteria that cause acne. one of them was anti-inflammatory agent. Binahong leaf extract formulated into gel forms with the aim to improve comfort in the treatment of acne. In this gel formulation, Carbopol has been used as gelling agents and prophylene glycol has been used as humectant. This research purpose is focus on determines the optimum area from Carbopol and prophylene glycol also to know the dominant factor between them in order to produce a gel formulation that meets the physical requirements and stability.
This study is a purely experimental design using a factorial design with two factors and two levels. Factors that used in this research are Carbopol (0,375-0,75g) and prophylene glycol (5-12,5g). Parameters measured were physical properties (dispersive power and viscosity) and stability (viscosity shift). Data analysis was performed using the Design Expert and R.3.2.3 softwares to determine the significance of the effect of Carbopol and prophylene glycol, as well as the interaction of these two factors so that it can be seen that the dominant factor affecting the physical properties and stability of the gel. Composition of optimum area is obtained using contour plots superimposed.
The results showed that Carbopol and prophylene glycol provide significant response to the viscosity and the disperse power with Carbopol as the dominant factor that increase viscosity and decreasse disperse power. Area compositions can be found.
OPTIMASI GELLING AGENT CARBOPOL DAN HUMEKTAN PROPILEN GLIKOL DALAM FORMULASI SEDIAAN GEL EKSTRAK
ETANOL DAUN BINAHONG (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis)
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Diajukan oleh:
Yohanes Wikan Yogesthinaga NIM: 128114024
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
ii
OPTIMASI GELLING AGENT CARBOPOL DAN HUMEKTAN PROPILEN GLIKOL DALAM FORMULASI SEDIAAN GEL EKSTRAK
ETANOL DAUN BINAHONG (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Diajukan oleh:
Yohanes Wikan Yogesthinaga NIM: 128114024
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
vi PRAKATA
Puji dan syukur penulis haturkan kepada Tuhan Yesus Kristus karena atas segala berkat dan kasih-Nya, penulis mampu menyelesaikan skripsi yang
berjudul “Optimasi Gelling Agent Carbopol dan Humektan Propilen glikol Dalam
Sediaan Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) Dengan Desain Faktorial” dengan baik. Penulisan skripsi ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat dalam memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Penyelesaian skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan tulus hati penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ayah, Ibu, dan adik saya Bintang yang selalu memberikan yang terbaik bagi penulis melalui doa, kasih sayang, dukungan, semangat, dan restu. 2. Ibu Dr. Sri Hartati Yuliani, Apt., selaku dosen pembimbing skripsi yang
tak henti-hentinya membimbing, memberikan masukan dan motivasi selama dalam penyusunan skripsi.
3. Ibu Wahyuning Setyani, M.Sc., Apt. dan Ibu Dr. Dewi Setyaningsih, M.Sc., Apt. selaku dosen penguji, terima kasih atas masukan dan saran dalam proses penyelesaian skripsi ini.
4. Seluruh dosen Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma yang telah membekali penulis dengan ilmu dan pengalaman selama menjalani masa perkuliahan.
vii
6. Partner skripsi Anggi yang selalu memberikan semangat, membantu, dan menemani penulis di saat suka maupun duka dalam menyelesaikan skripsi ini.
7. Para sahabat penulis Robertus Erwin Sarjono, Ayaga Divadi, Yohanes Bintang Pambudi, Stanislaus Krisbangkit Tri Putra, dan Suzan yang selalu memberikan semangat, perhatian dan doa kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
8. Teman-teman Mas Boy yang selalu memberikan semangat, hiburan berupa momen kebersamaan dalam pom-pom maupun event lainnya, dan doa untuk penulis selama menyelesaikan skripsi.
9. Teman-teman Ben Ndang Bali Abed, Titus, Anggi, Ayaga, Dhearestea, Dhea Djala dan Gotaro yang selalu menjadi penghibur dan pembawa keceriaan bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
10. Teman-teman lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan dalam penelitian ini, penulis mengharapkan kritik serta saran yang bersifat membangun. Penulis juga mengharapkan tulisan ini mampu menyumbangkan bantuan kepada ilmu pengetahuan.
Yogyakarta, 9 Maret 2016
x DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
HALAMAN PENGESAHAN...iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ... v
PRAKATA ... vi
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... viii
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ... ix
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
INTISARI ... xx
ABSTRACT ... xxi
BAB I ... 1
PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Perumusan Masalah ... 3
C. Tujuan ... 4
1. Tujuan Umum ... 4
2. Tujuan Khusus... 4
D. Keaslian Penelitian ... 4
E. Manfaat Penelitian ... 6
BAB II ... 7
PENELAAHAN PUSTAKA ... 7
A. Jerawat/Acne ... 7
B. Binahong ... 7
C. Flavonoid ... 9
D. Ekstraksi ... 9
xi
F. Gelling Agent ... 11
G. Humektan ... 12
H. Uji Siklus (Freeze and Thaw Test)... 13
I. Desain Faktorial ... 14
J. Landasan Teori ... 15
K. Hipotesis ... 18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 19
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 19
B. Variabel Penelitian ... 19
1. Variabel Utama ... 19
2. Variabel Pengacau ... 19
C. Definisi Operasional... 20
D. Alat dan Bahan Penelitian ... 22
1. Alat penelitian: ... 22
2. Bahan penelitian: ... 22
E. Tata Cara Penelitian ... 23
1. Pembuatan Ekstrak Daun Binahong ... 23
2. Optimasi formula gel ... 24
3. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Gel ... 25
F. Optimasi Formula dan Analisis Data ... 26
BAB IV ... 29
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 29
A. Determinasi Tanaman ... 29
B. Pembuatan Ekstrak Jernih Daun Binahong ... 29
C. Orientasi Level Kedua Faktor Penelitian ... 31
D. Pembuatan Sediaan Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong ... 36
E. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Gel ... 39
1. Organoleptis ... 39
2. Uji pH ... 40
3. Uji Viskositas ... 41
xii
5. Efek yang Ditimbulkan oleh Kedua Faktor dan Interaksinya Terhadap
Pergeseran Viskositas Setelah 3 Siklus Freeze and Thaw. ... 50
F. Efek yang Ditimbulkan oleh Kedua Faktor dan Interaksinya Terhadap Respon Sifat Fisik Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong. ... 52
1. Uji Signifikansi dan Efek Kedua Faktor Beserta Interaksinya Terhadap Respon Viskositas ... 53
2. Uji Signifikansi dan Efek Kedua Faktor Beserta Interaksinya Terhadap Respon Daya Sebar ... 54
G. Validasi dan Penentuan Area Optimum Sediaan Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong. ... 57
1. Validasi Persamaan Respon dalam Area Komposisi Optimum Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong ... 57
2. Penentuan Area Optimum ... 59
BAB V ... 62
KESIMPULAN DAN SARAN ... 62
A. Kesimpulan ... 62
B. Saran ... 62
DAFTAR PUSTAKA ... 64
LAMPIRAN ... 68
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel I. Desain Faktorial dengan Dua Faktor dan Dua Level ... 14
Tabel II. Formula Gel Untuk Antiacne ... 24
Tabel III. Formula Gel Hasil Modifikasi... 24
Tabel IV. Uji Organoleptis 48 Jam Setelah Formulasi ... 39
Tabel V. Uji Organoleptis Setelah 3 Siklus Freeze and Thaw ... 40
Tabel VI. Uji pH Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong ... 40
Tabel VII. Data Viskositas pada Siklus 0 (48 Jam) Hingga Siklus 3 Freeze and Thaw ... 43
Tabel VIII. Hasil Uji Statistik Pergeseran Viskositas Sediaan Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong ... 44
Tabel IX. Hasil Uji Normalitas Data Viskositas dengan Shapiro Wilk pada Masing-masing Formula selama 3 siklus Freeze and Thaw ... 45
Tabel X. Hasil Uji Variansi Data Viskositas dengan Levene Test Masing-masing Formula ... 46
Tabel XI. Hasil Uji ANOVA Data Viskositas Masing-masing Formula Selama 3 Siklus Freeze and Thaw ... 46
Tabel XII. Data Daya Sebar dan Perubahan Daya Sebar Masing-masing Formula Selama 3 Siklus Freeze and Thaw ... 47
xiv
Tabel XIV. Hasil Uji Variansi Data Daya Sebar Levene Test Masing-masing Formula ... 49 Tabel XV. Hasil Uji ANOVA Daya Sebar Masing-masing Formula Selama 3
Siklus Freeze and Thaw ... 49 Tabel XVI. Tabel Efek Kedua Faktor dan Interaksinya Terhadap Pergeseran
Viskositas Sediaan Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong ... 51 Tabel XVII. Hasil Perhitungan Efek Kedua Faktor dan Interaksinya Terhadap
Respon Viskositas dan Perhitungan Statistik ANOVA ... 54 Tabel XVIII. Hasil Perhitungan Efek Kedua Faktor dan Interaksinya Terhadap
Respon Daya Sebar dan Perhitungan Statistik ANOVA ... 56 Tabel XIX. Data Perhitungan Validasi Persamaan Respon Viskositass dengan
Persamaan Respon Daya Sebar Terhadap Data Aktual yang
xv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Tanaman Binahong Batang Merah ... 8
Gambar 2. Gambar Struktur Klorofil ... 10
Gambar 3. Struktur Carbopol ... 12
Gambar 4. Struktur Propilen glikol ... 13
Gambar 5. Profil Kurva Peningkatan Konsentrasi Carbopol Terhadap Respon Viskositas ... 32
Gambar 6. Profil Kurva Peningkatan Konsentrasi Carbopol Terhadap Respon Daya Sebar ... 32
Gambar 7. Profil Kurva Peningkatan Konsentrasi Propilen glikol Terhadap Respon Viskositas ... 33
Gambar 8. Profil Kurva Peningkatan Konsentrasi Propilen glikol Terhadap Respon Daya Sebar ... 34
Gambar 9. Grafik Viskositas Gel Ekstrak Etanol Binahong Selama Siklus 0 Hingga Siklus 3 Perlakuan Freeze and Thaw ... 45
Gambar 10. Grafik Perubahan Daya Sebar Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong Selama Freeze and Thaw ... 50
Gambar 11. Efek yang Diberikan Carbopol Terhadap Respon Viskositas ... 55
Gambar 12. Efek yang Diberikan Carbopol Terhadap Respon Daya Sebar ... 58
Gambar 13. Contour plot Respon Viskositas ... 60
xvi
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Surat Pengesahan Determinasi Tanaman yang Digunakan ... 68
Lampiran 2. Surat Keterangan Tanaman yang Dibeli dari Merapi Farma .... 69
Lampiran 3. Certificate of Analysis Carbopol 940 ... 70
Lampiran 4. Certificate of Analysis Propilen glikol ... 71
Lampiran 5. Certificate of Analysis Trietanolamin ... 72
Lampiran 6. Ekstraksi dengan Rangkaian Sel Elektrolisis ... 73
Lampiran 7. Hasil Ekstraksi yang Digunakan ... 73
Lampiran 8. Sediaan Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong Sebelum Perlakuan Freeze and Thaw Test ... 73
Lampiran 9. Sediaan Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong Setelah Perlakuan Freeze and Thaw Test ... 74
Lampiran 10. Uji Daya Sebar ... 74
Lampiran 11. Uji PH ... 74
Lampiran 12. Uji Homogenitas ... 75
Lampiran 13. Grafik Rheologi Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong ... 75
Lampiran 14. Efek List Viskositas, Daya Sebar, dan Pergeseran Viskositas, Desain Expert Versi 9.0.6.2 ... 77
xviii
Lampiran 16. Persamaan Viskositas dan Daya Sebar Menggunakan Desain Expert Versi 9.0.6.2 ... 79 Lampiran 17. Perhitungan Stabilitas Data Viskositas Menggunakan Software
Statistik Rstudio Versi 3.2.3 Formula 1 ... 80 Lampiran 18. Perhitungan Stabilitas Data Viskositas Menggunakan Software
Statistik Rstudio Versi 3.2.3 Formula A ... 82 Lampiran 19. Perhitungan Stabilitas Data Viskositas Menggunakan Software
Statistik Rstudio Versi 3.2.3 Formula B ... 84 Lampiran 20. Perhitungan Stabilitas Data Viskositas Menggunakan Software
Statistik Rstudio Versi 3.2.3 Formula AB ... 86 Lampiran 21. Perhitungan Stabilitas Data Data Sebar Menggunakan Software
Statistik Rstudio Versi 3.2.3 Formula 1 ... 88 Lampiran 22. Perhitungan Stabilitas Data Daya Sebar Menggunakan Software
Statistik Rstudio Versi 3.2.3 Formula A ... 89 Lampiran 23. Perhitungan Stabilitas Data Daya Sebar Menggunakan Software
Statistik Rstudio Versi 3.2.3 Formula B ... 90 Lampiran 24. Perhitungan Stabilitas Data Daya Sebar Menggunakan Software
Statistik Rstudio Versi 3.2.3 Formula AB ... 90 Lampiran 25. Nilai Pergeseran Viskositas Siklus 0 dan Siklus 3 Freeze and
Thaw ... 91
xix
Lampiran 28. Instrumen Rheosys Merlin VR dan Instrumen Pengukur
Kecepatan Putar Mixer ... 93 Lampiran 29. Tata Cara dan Hasil Uji Kadar Flavonoid Sampel Ekstrak Etanol
Daun Binahong oleh LPPT UGM ... 94 Lampiran 30. Hasil Data Orientasi Dalam Tampilan Data Software Rheosys
xx INTISARI
Jerawat merupakan permasalahan kesehatan kulit yang sangat umum dihadapi oleh manusia. Daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) telah diteliti memiliki aktivitas antimikroba terhadap beberapa bakteri penyebab jerawat. Ekstrak daun binahong diformulasikan menjadi bentuk sediaan gel dengan tujuan untuk meningkatkan kenyamanan dalam penanganan jerawat. Formulasi gel menggunakan Carbopol sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan. Tujuan penelitian ini fokus dalam menentukan komposisi optimum dari Carbopol dan propilen glikol serta mengetahui faktor yang dominan dalam menghasilkan sediaan gel yang memenuhi persyaratan fisik dan stabilitas.
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental murni menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor dan dua level. Faktor yang digunakan adalah Carbopol (0,375-0,75 g), dan propilen glikol (5-12,5 g). Parameter yang diukur adalah sifat fisik (daya sebar dan viskositas) dan stabilitas (pergeseran viskositas. Analisis data dilakukan menggunakan program Desain Expert dan program R.3.2.3 untuk mengetahui signifikansi efek dari Carbopol dan propilen glikol, serta interaksi kedua faktor sehingga dapat diketahui faktor dominan yang mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas gel. Area komposisi optimum diperoleh menggunakan contour plot superimposed.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Carbopol dan propilen glikol memberikan respon yang signifikan terhadap viskositas dan daya sebar dengan Carbopol sebagai faktor yang dominan menaikan respon viskositas dan menurunkan respon daya sebar. Area komposisi optimum dapat ditemukan. Kata kunci : ekstrak etanol daun binahong, sediaan gel, optimasi, desain
xxi ABSTRACT
Acne is a common problem for human skin healthyness. Binahong leaf (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) has been observed to have antimicrobial activity against several bacteria that cause acne. one of them was anti-inflammatory agent. Binahong leaf extract formulated into gel forms with the aim to improve comfort in the treatment of acne. In this gel formulation, Carbopol has been used as gelling agents and prophylene glycol has been used as humectant. This research purpose is focus on determines the optimum area from Carbopol and prophylene glycol also to know the dominant factor between them in order to produce a gel formulation that meets the physical requirements and stability.
This study is a purely experimental design using a factorial design with two factors and two levels. Factors that used in this research are Carbopol (0,375-0,75g) and prophylene glycol (5-12,5g). Parameters measured were physical properties (dispersive power and viscosity) and stability (viscosity shift). Data analysis was performed using the Design Expert and R.3.2.3 softwares to determine the significance of the effect of Carbopol and prophylene glycol, as well as the interaction of these two factors so that it can be seen that the dominant factor affecting the physical properties and stability of the gel. Composition of ptimum area is obtained using contour plots superimposed.
The results showed that Carbopol and prophylene glycol provide significant response to the viscosity and the disperse power with Carbopol as the dominant factor that increase viscosity and decreasse disperse power. Area compositions can be found.
1 BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Salah satu jenis inflamasi yang paling sering ditemui dalam masyarakat antara lain jerawat. Jerawat disebabkan oleh adanya infeksi oleh P. acnes dan S. epidermis (Webster, 2007). Masyarakat Indonesia secara tradisional menggunakan tanaman binahong untuk menyembuhkan jerawat.
Penelitian mengenai binahong menyatakan bahwa binahong memiliki senyawa flavonoid yang bertanggungjawab dalam penyembuhan jerawat yang disebabkan oleh P. acnes dan S. epidermis (Prijayanti, 2012). Flavonoid dilaporkan memiliki 3 mekanisme penghambatan mikroorganisme yaitu dengan cara (1) perusakan membran sitoplasma, (2) penghambatan sintesis asam nukleat, dan (3) penghambatan energi metabolisme (Cushnie, 2011). Namun selain itu, binahong diketahui memiliki fenol dan saponin yang berfungsi sebagai agen antimikroorganisme (Utami, 2013). Penelitian yang dilakukan oleh Nishino dkk, 1986, menyatakan bahwa flavonoid menunjukkan adanya aktivitas antibakteri S. epidermis.
pemakaian seperti masker (Utami, 2013). Pengaplikasian secara langsung tersebut dapat mengakibatkan pemakai merasa tidak nyaman.
Sediaan farmasi diciptakan untuk mengatasi permasalahan dalam aspek kenyamanan pada pengaplikasian obat/tanaman tradisional secara langsung. Sediaan gel dipilih karena memiliki beberapa keuntungan yaitu dalam memiliki sifat dan stabilitas yang lebih baik aplikasinya jika dibandingkan dengan sediaan krim dan salep (Kaur, 2013).
Sediaan farmasi yang baik harus memenuhi parameter keamanan namun juga memiliki komposisi yang optimum. Komposisi yang seimbang antara gelling agent dan humektan akan meningkatkan stabilitas gel yang baik sehingga gel
mampu memenuhi parameter sediaan farmasi yang baik, efektif, acceptable, dan aman untuk digunakan. Untuk mencapai parameter tersebut maka dilakukan optimasi yang bertujuan untuk mengetahui komposisi gelling agent dan humektan yang optimum yaitu menghasilkan gel dengan stabilitas terbaik. Pada percobaan ini digunakan Carbopol sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan (Melani et. al, 2005).
3
Dalam formulasi sediaan gel, basis gel seringkali ditambahkan bahan humektan untuk memperbaiki konsistensinya yang juga dapat berfungsi sebagai kosolven yang dapat meningkatkan kelarutan bahan obat (Melani et. al, 2005). Dengan meningkatnya kelarutan, maka bahan obat akan lebih mudah lepas dari basis yang selanjutnya akan berpengaruh pada efektifitasnya. Propilen glikol berfungsi untuk menjaga kandungan aquadest dalam sediaan gel karena sifatnya yang higroskopis, larut dalam air, dan mudah diaplikasikan pada kulit yang terluka. Propilen glikol merupakan humektan yang dapat mendukung aktivitas antimikroba dan keratolitik (Farage, 2010).
B. Perumusan Masalah
a. Apakah gel ekstrak etanol daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) dapat diformulasikan menggunakan komposisi gelling agent Carbopol dan humektan propilen glikol dengan menghasilkan sediaan gel yang stabil? b. Apakah ditemukan area optimal terhadap gelling agent Carbopol dan
humektan propilen glikol dalam sediaan gel dari ekstrak etanol daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) dengan sifat fisik yang diinginkan meliputi respon viskositas dan daya sebar?
C. Tujuan
1. Tujuan Umum
Penelitian ini bertujuan untuk membuat sediaan gel dari ekstrak etanol binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) dengan stabilitas dan sifat fisik yang baik.
2. Tujuan Khusus
a. Membuktikan gel ekstrak etanol daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) dapat diformulasikan menggunakan komposisi gelling agent
Carbopol dan humektan propilen glikol dengan menghasilkan stabilitas dan sifat fisik yang diinginkan.
b. Mengetahui area optimum gelling agent Carbopol dan humektan propilen glikol yang dapat menghasilkan sediaan gel dari ekstrak etanol daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) dengan sifat fisik meliputi respon viskositas dan daya sebar yang diinginkan.
c. Mengetahui faktor yang berpengaruh signifikan terhadap sifat fisik sediaan gel ekstrak etanol daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) meliputi viskositas, daya sebar, dan pergeseran viskositas.
D. Keaslian Penelitian
5
aplikasi desain faktorial belum pernah dilakukan. Penelitian terkait formula gel antiacne pernah dilakukan oleh Salman et. al (2012) yaitu “Formulasi Obat Jerawat Gel Minyak Atsiri Daun Jeruk Purut (Citrus hystric D.C) Dan Uji Aktivitas Terhadap Propionibacterium Acne Secara In Vitro” dimana penelitian tersebut meneliti efektivitas ekstrak minyak atsiri Citrus hystric D.C pada formulasi gel antiacne. Penelitian mengacu formula antiacne pada penelitian Salman et.al (2012) yang juga mengandung gelling agent dan humektan yang sama. Pada penelitian Salman et.al (2012) tidak dilakukan optimasi secara desain faktorial. Pada penelitian yang dilakukan kali ini terdapat beberapa perbedaan dibandingkan penelitian yang dilakukan Salman et. al (2012) yaitu ekstrak yang digunakan merupakan ekstrak daun binahong, diteliti optimasi antara gelling agent Carbopol dengan humektan propilen glikol secara desain faktorial, serta
beberapa perbedaan komposisi formula yang digunakan.
Penelitian yang dilakukan oleh Prijayanti et. al (2012) yaitu “Uji Aktivitas Antibakteri Fraksi Daun Binahong (Anredera cordifolia (Tenore) Steenis) Terhadap Propionibacterium acnes ATCC 6919 DAN Staphylococcus epidermidis FNCC 0048” merupakan penelitian yang hanya meneliti aktivitas
antibakteri daun binahong dimana dikatakan MBC (Minimum Bactericidal Concentration) dengan konsentrasi ekstrak mentah binahong sebesar 5%. Pada
yang menunjukkan bahwa ekstrak etanol daun binahong memiliki aktivitas antimikroorganisme golongan tetrasiklin yang memiliki mekanisme sesuai dengan aktivitas antiacne. Pada penelitian ini juga tidak dilakukan formulasi dan optimasi.
E.Manfaat Penelitian
a. Manfaat teoritis : Penelitian ini diharapkan mampu menambah dan mengembangkan ilmu pengetahuan dalam dunia farmasi mengenai optimasi gelling agent Carbopol dan humektan Propilen glikol pada sediaan gel dari
ekstrak etanol daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis).
7 BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A.Jerawat/Acne
Jerawat diterima sebagai salah satu jenis penyakit dengan banyak faktor penyebab dan dipercaya memiliki kaitan erat dengan seborrhea, yaitu produksi sebum berlebihan oleh kelenjar sebaseus. Lebih jauh, Propionibactericum acnes dan Staphylococcus epidermis adalah bakteri yang berperan besar dalam patogenesis jerawat. Jerawat ditandai dengan luka inflamasi yang biasa disebut mikro komedo karena koloni P. Acnes dan S. epidermis yang terbentuk (Webster, 2007).
B.Binahong
Binahong merupakan tumbuhan merambat dengan klasifikasi seperti berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta Sub Divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledoneae Bangsa : Caryophyllales Suku : Basellaceae Marga : Anredera
Jenis : Anredera cordifolia (Ten.) Steenis.
Gambar 1. Tanaman Binahong Batang Merah
Binahong merupakan tumbuhan menjalar, berumur panjang, bisa mencapai panjang lebih dari 6 m. Memiliki batang lunak, silindris, saling membelit, berwarna merah, bagian dalam solid, permukaan halus, kadang membentuk semacam umbi yang melekat di ketiak daun yang berbentuk tidak beraturan dan memiliki tekstur kasar. Daun tunggal bertangkai sangat pendek, tersusun berseling, berwarna hijau, berbentuk jantung, panjang 5-10 cm, lebar 3-7 cm, helaian daun tipis lemas, berujung runcing, pangkal berlekuk, tepi rata, permukaan licin, dapat dimakan. Bunga majemuk berbentuk tandan, bertangkai panjang, muncul di ketiak daun, mahkota berwarna krem keputih-putihan berjumlah lima helai tidak saling berlekatan, panjang helai mahkota 0,5-1 cm, harum. Akar berbentuk rimpang dan berdaging lunak (Badan POM RI, 2008).
9
sekunder lain seperti asam oleanolik yang terkandung dalam binahong juga dapat digunakan sebagai anti oksidan (Utami, 2013).
C.Flavonoid
Flavonoid adalah kelas metabolit sekunder umumnya terletak di daun tanaman sebagai glikosida larut air di vakuola sel epidermis. Senyawa ini tidak hanya hadir dalam tanaman sebagai konstitutif agen tetapi juga terakumulasi dalam jaringan tanaman dalam menanggapi serangan mikroba (Galeotti, 2008). Flavonoid merupakan kelompok senyawa organik heterosiklik yang terdiri dari dua atau lebih cincin aromatis dan terdapat pada tanaman serta produk-produk terkait. Flavonoid dilaporkan memiliki 3 mekanisme penghambatan mikroorganisme yaitu dengan cara (1) perusakan membran sitoplasma, (2) penghambatan sintesis asam nukleat, dan (3) penghambatan energi metabolisme (Cushnie, 2011). Jenis flavonoid dalam daun binahong adalah flavonol (Selawa, dkk, 2013).
D.Ekstraksi
et.al, 2011). Metode ekstraksi yang dilakukan menggunakan metode maserasi
[image:33.595.83.514.202.609.2](perendaman) dan dilanjutkan dengan deklorofilasi untuk membuat ekstrak lebih transparan.
Gambar 2. Gambar struktur klorofil (Houghton, 2012)
Prinsip deklorofilasi menggunakan elektrolisis adalah untuk memutus ikatan Mg menggunakan suatu logam alumunium dengan bantuan daya listrik. Dengan memutus ikatan Mg, diharapkan ekstrak yang diperoleh lebih transparan. Ekstrak cair transparan diperoleh dengan memisahkan endapan klorofil dari ekstrak.
E.Gel
11
makromolekul sintetik (misalnya karbomer) atau dari gom alam (misalnya tragakan).
Sediaan dalam bentuk gel mempunyai kelebihan dibandingkan sediaan krim dan salep yaitu dapat bertahan dalam waktu lama pada wajah, memiliki penampilan yang baik, dan mampu memberikan kecepatan tinggi dalam melepaskan obat dan absorbsi pada pengobatan kulit sehingga sediaan gel cocok untuk pengobatan antiacne (Langley, 2008).
F. Gelling Agent
Idealnya, gelling agent merupakan basis dari sediaan gel yang bersifat inert, aman dan tidak reaktif dengan komponen formula gel yang lain.
Karakteristik gelling agent yang digunakan harus disesuaikan dengan bentuk sediaannya. Semakin tinggi konsentrasi gelling agent yang digunakan, semakin tinggi viskositas gel karena struktur gel semakin kuat (Zatz dan Kushla, 1996).
Carbopol berwarna putih, memiliki tekstur seperti bulu, asam, bubuk higroskopis dengan sedikit bau yang khas. Carbopol merupakan basis gel yang kuat, memiliki keasaman yang tinggi sehingga dalam penggunannya sebagai gelling agent hanya dibutuhkan sekitar 0,5-2,0%. Carbopol perlu dibersihkan
Gambar 3. Struktur Carbopol
Carbopol memiliki pH yang asam dan ketika ditambahkan dalam air masih memiliki pH yang asam dan strukturnya belum terionisasi. Pada pH asam tersebut, struktur polimer dalam Carbopol masih sangat fleksibel dan memiliki struktur yang terbentuk secara acak sehingga pada pH ini karakteristik gel masih belum terbentuk. Agen penetralisasi seperti TEA dapat menggeser keseimbangan ion sehingga terbentuk struktur garam larut air. Hal ini menyebabkan terjadinya tolakan ionik pada grup karboksilat dan polimer menjadi kaku dan keras, sehingga meningkatkan viskositas air dan karakteristik gel terbentuk. Penetralan berlebihan oleh agen penetralisasi dapat menyebabkan menurunnya viskositas atau menyebabkan presipitasi dikarenakan reaksi counter ion (Osborne and Amann, 1990).
G.Humektan
13
[image:36.595.85.515.234.634.2]air dalam gel. Propilen glikol merupakan cairan jernih, tidak berwarna yang mempunyai sifat kenyal, cairan tak berbau, dengan rasa manis, yang sedikit tajam seperti gliserin. Propilen glikol dapat digunakan sebagai pelarut, ekstraktan, pengawet, humektan dan disinfektan pada berbagai sediaan parenteral maupun nonparenteral. Selain itu propilen glikol digunakan sebagai pengawet antimikroba, disinfektan, humektan, plasticizer, pelarut, agen penstabil, kosolven larut air. Propilen glikol lebih mudah melarutkan beberapa senyawa daripada gliserin seperti kortikosteroid, fenol, sulfa, alkaloid, vitamin A dan D. Pada sediaan gel propilen glikol dapat digunakan sebagai humektan pada kisaran konsentrasi 15%. Pada suhu dingin, propilen glikol bersifat stabil dalam kontainer tertutup sedangkan pada suhu tinggi dan dalam keadaan terbuka akan teroksidasi menjadi propionaldehid, asam laktat, asam piruvat, dan asam asetat. Propilen glikol akan tetap stabil jika ditambahkan dengan etanol (95%) dan gliserin atau air (Rowe, et al., 2009).
Gambar 4. Struktur Propilen glikol
H.Uji Siklus (Freeze and Thaw Test)
semisolid. Tujuan dari uji ini adalah untuk mengetahui stabilitas suatu sediaan dalam pengaruh suhu yang bervariasi. Prinsip uji ini umumnya adalah dengan cara mengukur parameter sifat fisik sediaan dengan peningkatan suhu ekstrim (-10oC – 25oC/suhu kamar) selama minimal 3 siklus. Jika sediaan mampu melewati tahap ini maka sediaan dianggap stabil (Kolhe et.al, 2012).
Pada skala industri, uji freeze thaw merupakan salah satu uji yang penting untuk dilakukan. Alasan dilakukannya pengujian freeze thaw adalah untuk menunjukkan bahwa sediaan stabil selama masa distribusi maupun penyimpanan sediaan (Kolhe, et.al, 2012).
I. Desain Faktorial
[image:37.595.86.516.213.763.2]Desain faktorial biasa digunakan untuk mendapatkan efek dari berbagai faktor atau kondisi terhadap suatu penelitian. Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas. Level merupakan nilai atau tetapan untuk faktor. Dalam desain faktorial perlu ditetapkan level yang diteliti meliputi level rendah dan tinggi untuk mengetahui faktor yang berpengaruh terhadap hasil penelitian (Bolton, 1990).
Tabel I. Desain Faktorial dengan Dua Faktor dan Dua Level (Armstrong dan James, 1996)
Eksperimen Faktor A Faktor B
(1) - -
A + -
B - +
15
Desain faktorial sering menggunakan notasi dua level yaitu level tinggi dan level rendah. Faktor yang berada di level tinggi dilambangkan dengan „+‟,
sedangkan yang berada di level rendah dilambangkan dengan „-„ (Armstrong dan
James, 1996).
J. Landasan Teori
Daun binahong diketahui memiliki berbagai kandungan yang bermanfaat dan dipercaya memiliki khasiat untuk mengobati jerawat. Kandungan daun binahong yang berperan sebagai agen antiacne atau antijerawat adalah flavonoid. Flavonoid memiliki beberapa mekanisme pengobatan antiacne salah satunya adalah menghambat pertumbuhan beberapa bakteri penyebab infeksi jerawat yaitu P.acne dan S. epidermis (Prijayanti et.al, 2012) dengan ekstrak metanol seri
konsentrasi dilusi 5%-0,3125%. KBM dengan fraksi kloroform untuk 2,5% (b/v) terhada S. epidermidis dan 1,25% (b/v) terhadap P. acnes. Pada penelitian tersebut dipercaya bahwa saponin, fenol, dan flavonoid memiliki aktivitas terhadap S. epidermidis sedangkan flavonoid terhadap P. acnes.
Dalam sediaan gel, gelling agent dan humektan merupakan dua komponen yang memegang peranan penting dalam mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas gel. Sifat fisik meliputi viskositas dan daya sebar gel, sedangkan stabilitas meliputi pegeseran viskositas sediaan gel. Gelling agent yang digunakan adalah Carbopol dan humektan yang digunakan adalah propilen glikol. Oleh karena itu, optimasi untuk menentukan komposisi gelling agent dan humektan diperlukan untuk mendapatkan sifat fisik dan stabilitas gel yang optimum. Aplikasi desain faktorial digunakan untuk menentukan area optimum komposisi gelling agent dan humektan yang digunakan.
Carbopol ketika ditambahkan ke air akan terdispersi dan sebagian akan terurai membentuk ikatan dengan air berupa ikatan hidrogen. Carbopol yang akan seluruhnya terurai harus ditambahkan oleh suatu neutralizing agent seperti TEA untuk membentuk massa gel. Netralisasi mengionisasi molekul Carbopol, menghasilkan muatan negatif di sepanjang struktur backbone polimer, dan tolakan
elektrostatik yang dihasilkan menciptakan struktur tiga dimensi diperpanjang yang
menyebabkan terbentuknya massa gel yang padat. Banyaknya Carbopol dapat
menentukan viskositas dari suatu sediaan topikal. Penambahan Carbopol dapat
meningkatkan viskositas, sementara pengurangan Carbopol dapat menurunkan
viskositas (Allen, 2004). Dengan kata lain, Carbopol berperan dalam menentukan
respon viskositas dan daya sebar karena viskositas memiliki korelasi dengan daya
sebar. Viskositas dari sediaan topikal yang mengandung gelling agent Carbopol
17
Carbopol merupakan gelling agent yang dapat memodifikasi sifat alir dan viskositas serta dapat menjadi agen penstabil suatu sediaan topikal. Penggunaan Carbopol sebagai gelling agent yang baik adalah antara range 0,5%-2,0% (Rowe et.al, 2009). Berdasarkan teori tersebut, Carbopol akan menghasilkan area
optimum dalam rentang 0,5%-2,0%.
Propilen glikol merupakan humektan yang juga berpengaruh terhadap terjadinya swelling dan viskoelastisitas gel. Carbopol yang diformulasikan bersamaan dengan humektan seperti propilen glikol dan gliserin mampu menghasilkan stabilitas yang baik dengan perbandingan yang tepat. Humektan propilen glikol mampu berikatan dengan air membentuk ikatan hidrogen sehingga mampu menjerab air, oleh karena itu penggunan kedua humektan ini tidak boleh terlalu besar agar Carbopol masih bisa berikatan dengan air dan dapat menjaga konsistensi gel (untuk Propilen glikol < 30%). (Islam, 2004). Komposisi propilen glikol dalam formulasi dikatakan baik adalah sebesar kurang lebih 15% (Rowe et.al, 2009). Pendapat lain menyatakan bahwa propilen glikol dapat menjadi
maka propilen glikol perlu dioptimasi, oleh karena itu, rentang level 5%-30% yang digunakan dalam orientasi pada penelitian kali ini.
K.Hipotesis
Hipotesis yang ditarik dalam penelitian ini antara lain:
1. Sediaan gel yang dibuat menggunakan komposisi gelling agent Carbopol dan humektan propilen glikol mampu menghasilkan sediaan gel ekstrak etanol daun Binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) dengan stabilitas fisik yang baik.
2. Pada penelitian ini, dapat ditemukan area optimum komposisi gelling agent Carbopol dan humektan propilen glikol dalam sediaan gel ekstrak etanol daun Binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis).
3. Pada penelitian ini terdapat pengaruh dan faktor dominan antara jumlah gelling agent Carbopol dan humektan propilen glikol terhadap respon yang dihasilkan
19 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental murni yang bersifat eksploratif menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor dan dua level untuk mendapatkan sediaan gel ekstrak etanol daun binahong yang memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabilitas gel.
B. Variabel Penelitian
1. Variabel Utama
a. Variabel bebas: Variasi carbopol (level rendah dan level tinggi) dan propilen glikol (level rendah dan level tinggi)
b. Variabel tergantung: Stabilitas gel (pergeseran viskositas setelah perlakuan freeze and thaw selama 3 siklus) dan sifat fisik gel (daya sebar dan
viskositas). 2. Variabel Pengacau
c. Variabel pengacau terkendali: Kondisi dan wadah perlakuan freeze and thaw selama 3 siklus, kecepatan putar, lama pencampuran, alat-alat
percobaan, habitat tumbuh tanaman binahong (Merapi Farma), umur tanaman binahong, waktu panen daun binahong, suhu dan kelembaban saat penyimpanan.
C. Definisi Operasional
1. Gel antiacne adalah sediaan semisolid yang mempunyai efek farmakologi mengurangi gejala-gejala inflamasi berupa jerawat atau bekas jerawat secara topikal.
2. Ekstrak daun binahong adalah hasil ekstraksi daun binahong menggunakan metanol dan air.
3. Gel ekstrak etanol daun binahong adalah sediaan semisolid yang mengandung zat aktif dari ekstrak etanol daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) yang menggunakan gelling agent Carbopol dan
humektan propilen glikol.
4. Gelling agent adalah bahan pembawa dalam sediaan gel yang dapat mempengaruhi sifat fisik sediaan, dalam penelitiaan ini dilakukan optimasi terhadap gelling agent Carbopol.
5. Humektan adalah bahan yang berfungsi sebagai pelembab dalam sediaan gel, dalam penelitian ini dilakukan optimasi terhadap humektan propilen glikol.
6. Sifat fisik dan stabilitas fisik gel adalah parameter yang digunakan untuk mengetahui kualitas sediaan gel, dalam penelitian ini sedangkan stabilitas fisik meliputi pergeseran viskositas gel perlakuan freeze and thaw selama 3 siklus sedangkan sifat fisik sediaan gel meliputi daya sebar dan viskositas gel.
21
homogenitas) dalam penyimpanan suhu yang bervariasi (minimal 2 suhu) selama (minimal) 3 siklus (1 siklus terdiri dari 24 jam perlakuan freeze dan 24 jam perlakuan thaw).
8. Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas untuk mengetahui faktor yang lebih dominan dalam penentuan stabilitas gel secara statistika.
9. Faktor adalah variabel yang diteliti pada suatu penelitian, dalam penelitian ini digunakan 2 faktor yaitu Carbopol sebagai faktor A dan propilen glikol sebagai faktor B.
10. Level adalah tetapan atau nilai dari suatu faktor yang dinyatakan secara numerik.
11. Respon adalah besaran yang akan diamati perubahan efeknya dan dapat dihitung secara kuantitatif, dalam penelitian ini adalah hasil uji sifat fisik dan stabilitas gel.
12. Efek adalah perubahan respon yang disebabkan adanya variasi level dan faktor.
13. Viskositas adalah ketahanan gel ekstrak etanol daun binahong untuk mengalir setelah diberi gaya.
14. Daya sebar adalah diameter penyebaran tiap 1 gram gel ekstrak etanol daun binahong pada alat uji daya sebar.
3 siklus dengan viskositas gel ekstrak etanol daun binahong setelah 48 jam pembuatan pada suhu kamar.
16. Area optimum adalah area yang menghasilkan gel yang mempunyai sifat fisik dan stabilitas fisik yang baik, yaitu daya sebar 3-5 cm, viskositas 5,0 – 8,5 Pa.s, dan perubahan viskositas selama penyimpanan dapat dibuktikan stabil secara analisis statistik menggunakan ANOVA.
17. Contour plot adalah grafik yang digunakan untuk memprediksi area optimum formula sediaan gel yang memenuhi parameter sediaan gel yang baik.
18. Superimposed contour plot adalah penggabungan garis-garis pada daerah optimum yang dipilih pada uji daya sebar dan viskositas.
D. Alat dan Bahan Penelitian 1. Alat penelitian:
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah erlenmeyer, gelas ukur, gelas bekker, mixer, Rheosys Viscotester Merlyn, stopwatch, neraca analitik, climatic chamber, oven, rangkaian sel elektrolisis (power supply), plat alumunium, pH stick, alat uji daya sebar.
2. Bahan penelitian:
23
E. Tata Cara Penelitian 1. Pembuatan Ekstrak Daun Binahong
a. Pengumpulan daun binahong. Serbuk daun binahong sebanyak 2 kg dibeli dari tempat budidaya Merapi Farma Kaliurang, Yogyakarta. Pembelian serbuk binahong dengan permintaan pemanenan daun dilakukan pada umur empat bulan. Daun dipanen pada pagi hari.
b. Pembuatan ekstrak daun binahong. Sejumlah 100 g simplisia kering berupa serbuk binahong ditimbang, ditaburkan ke dalam beaker yang telah berisi 500 mL etanol 96% dan stirrer. Dipanaskan dalam mantle heater di atas magnetic stirrer, suhu mantle heater dikontrol pada suhu 50oC-60oC. Setelah 90 menit, beaker diangkat dan stirrer dikeluarkan. Ekstrak disaring dengan corong buchner. Ekstrak ditambahkan 5% akuades ke dalam beaker berisi filtrat. Ekstrak dimasukkan dua buah plat ke dalam beaker berisi filtrat tersebut, kemudian dihubungkan dengan rangkaian alat
elektrolisis. Dilakukan elektrolisis hingga volume ekstrak tersisa ¼ volume awal. Hasil elektrolisis disaring dengan corong buchner lalu disentrifugasi. Bagian supernatan yang bening diambil dan disimpan dalam beaker yang tertutup aluminium foil.
2. Optimasi formula gel
[image:47.595.86.509.220.631.2]a. Formula. Formula yang digunakan pada penelitian ini mengacu pada formula gel antiacne ekstrak daun jeruk purut pada Tabel II (Salman, Rustini, Purnomo, 2012) dan dimodifikasi menjadi formula Tabel III.
Tabel II. Formula Gel untuk Antiacne
No. Bahan Komposisi (%)
1 Minyak atsiri daun Jeruk Purut 6
2 Carbopol 1
3 Larutan NaOH 10% 2
4 Propilen glikol 30
5 Etanol 96% 10
6 Metil paraben 0,2
7 Aquadest q.s
Tabel III. Formula Gel Hasil Modifikasi
Nama Bahan FAB
(gram) FA (gram) FB (gram) F1 (gram) Ekstrak daun
binahong 2,5 2,5 2,5 2,5
Carbopol 0,75 0,75 0,375 0,375
Propilen glikol 12,5 5 12,5 5
Trietanolamin 0,45 0,45 0,45 0,45 Metil paraben 0,09 0,09 0,09 0,09
Aquadest 42 42 42 42
25
aquadest. Pengembangan dilakukan selama 24 jam. Kemudian metil
paraben dilarutkan menggunakan propilen glikol. Campuran di atas dan Carbopol dicampur dengan ekstrak daun binahong kemudian proses mixing dilakukan menggunakan mixer dengan rpm 558. Setelah itu
ditambahkan trietanolamin untuk mengatur pH sediaan gel ekstrak etanol daun binahong hingga pH kulit.
3. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Gel a. Uji Organoleptis dan pH
Sediaan gel ekstrak daun binahong yang telah diformulasi dilakukan pengamatan fisik meliputi bau dan warna sediaan. Pengukuran pH menggunakan indikator pH (pH stick) dengan cara memasukkannya ke dalam sediaan gel. Nilai pH sediaan gel harus berkisar pada pH netral b. Uji Homogenitas
Uji homogenitas dilakukan untuk mengamati dan memastikan bahwa sediaan gel sudah tercampur secara homogen. Masing-masing formula diambil dan dioleskan ke kaca preparat dan diamati apakah ada partikel kasar dalam gel. Jika masih terdapat pertikel kasar maka dapat dikatakan gel tersebut belum tercampur homogen.
c. Uji Daya Sebar
pemberat 125 gram, didiamkan selama 1 menit, kemudian dicatat diameter sebarnya (Garg,et al, 2012).
d. Uji Viskositas
Uji viskositas dilakukan setelah penyimpanan selama 48 jam setelah pembuatan gel. Masing-masing formula gel ditentukan viskositasnya menggunakan alat Rheosys Merlyn VR. Gel diletakan diatas cone berdiameter 5cm dan dihimpitkan dengan plate hingga cukup tipis namun kondisi dijaga agar cone dan plate tidak bergesekan. Parameter pengukuran diatur sama sehingga semua formula mengalami perlakuan yang sama. Hasil pengukuran viskositas dan profil rheologi akan keluar dari layar monitor dan diambil satu titik dari profil rheologi tersebut sebagai patokan untuk nilai viskositas dan uji kestabilan viskositas.
e. Uji Perubahan Viskositas dengan Siklus Freeze and Thaw
Uji perubahan dan pergeseran viskositas dilakukan dengan masing-masing formula gel ditentukan viskositasnya menggunakan alat Rheosys Merlyn VR. Pengujian stabilitas menggunakan metode Freeze and Thaw
dengan 3 kali siklus dengan modifikasi suhu, 1 siklus terdiri dari 24 jam perlakuan pembekuan (freezing) pada suhu -2o C dan 24 jam perlakuan pencairan gel thawing di suhu ruangan 29oC.
F. Optimasi Formula dan Analisis Data
27
propilen glikol, dan interaksinya. Analisis menggunakan pendekatan desain faktorial untuk menghitung koefisien b0, b1, b2, b12 sehingga didapatkan persamaan Y = b0 + b1XA + b2XB + b12(XA)(XB).
Keterangan:
Y = respon hasil percobaan XA = level faktor A yaitu Carbopol XB = level faktor B yaitu propilen glikol XA.XB = level faktor A dikalikan level faktor B b0 = rata-rata hasil semua percobaan
b1, b2, b3 = koefisien yang dapat dihitung dari hasil percobaan
Dari persamaan ini kemudian dapat dibuat contour plot sifat fisik gel ekstrak etanol daun binahong. Masing-masing contour plot digabungkan menjadi superimposed contour plot untuk mengetahui area komposisi optimal Carbopol
dan propilen glikol terbatas pada level yang diteliti. Analisis data dilakukan dengan menggunakan program Desain Expert versi 9.0.6.2 dan R.Studio versi 3.2.3.
Selanjutnya dilakukan uji variansi data dengan Levene’s test untuk mengetahui homogenitas data. Data dikatakan memiliki kesamaan varian bila memiliki p-value > 0,05. Apabila data terdistribusi normal dan memiliki kesamaan varian
29 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Determinasi Tanaman
Tanaman yang akan digunakan dalam penelitian ini dideterminasi terlebih dahulu dengan tujuan memastikan kebenaran dari tanaman yang digunakan dalam penelitian. Determinasi dilakukan dengan mengacu literatur yaitu pada Weeds of Australia, (2011). Proses determinasi yaitu dengan mencocokan ciri morfologi tanaman dengan kunci determinasi. Hasil determinasi menunjukkan bahwa tanaman yang digunakan dalam penelitian ini adalah benar daun Binahong batang merah (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis). Pembuktian kebenaran dari tanaman yang digunakan juga diperkuat dengan adanya surat determinasi tanaman yang dikeluarkan oleh Laboratorium Kebun Tanaman Obat Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma (Lampiran 1) dan surat keterangan tanaman dari Merapi Farma.
B. Pembuatan Ekstrak Jernih Daun Binahong
Proses ekstraksi dimulai dengan menimbang 100 gram serbuk daun Binahong. Serbuk ditaburkan ke dalam beaker yang sebelumnya telah berisi etanol 96% dan stirrer. Serbuk dipanaskan dalam mantle heater di atas magnetic stirrer, suhu mantle heater dikontrol pada suhu 50oC-60oC. Setelah 90 menit, beaker diangkat dan stirrer dikeluarkan. Ekstrak disaring dengan corong buchner.
ini bertujuan untuk memperkuat aliran listrik dari power supply sehingga plat alumunium dapat memecah Mg dalam senyawa klorofil dengan lebih cepat sehingga warna hijau pekat ekstrak cair dapat menjadi semakin jernih.
Metode elektrolisis digunakan untuk memecah klorofil agar mendapatkan ekstrak cair yang lebih cerah. Ekstrak cair yang memiliki warna lebih cerah diharapkan mampu meningkatkan estetika sediaan yang merupakan sediaan kosmetik (antiacne). Selain itu, dengan memiliki sediaan gel yang cerah maka pengamatan stabilitas kimia terhadap perubahan warna menjadi lebih jelas dan mudah. Meskipun demikian, dalam penelitian kali ini ternyata metode ini dapat menurunkan jumlah flavonoid.
31
penambahan air mempercepat penguapan larutan ekstraksi karena air merupakan penghantar listrik yang baik dan mampu mempercepat pemanasan selama proses elektrolisis sehingga klorofil belum terpecah secara maksimal dan ekstrak masih belum jernih padahal diharapkan ekstrak yang diperoleh lebih jernih (Pribadi, 2009). Hasil yang diperoleh dari ekstraksi ini sebesar 125 ml, berwarna kuning kehijauan namun jernih dengan rendemen 2,3375 gram.
Penetapan kadar total flavonoid secara kuantitatif dilakukan oleh pihak LPPT UGM. Metode penetapan kadar yang digunakan adalah spektrofotometri visibel. Berdasarkan laporan hasil uji yang dikeluarkan oleh pihak LPPT UGM, diperoleh kadar flavonoid sebesar 1,87% b/v (bahan basah) dengan pembanding quercetin. Penetapan kadar ini digunakan agar mengetahui di dalam sediaan gel
nanti terdapat flavonoid yang diharapkan memberikan efek antiacne. Quercetin termasuk dalam golongan flavonoid, sehingga dapat digunakan sebagai parameter pembanding uji kuantitatif flavonoid. Untuk penelitian selanjutnya, dapat digunakan penetapan kadar flavonoid dengan menggunakan metode KLT yang lebih selektif.
C. Orientasi Level Kedua Faktor Penelitian
Faktor penelitian aplikasi desain faktorial ini adalah Carbopol sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan. Orientasi bertujuan untuk
Gambar 5. Profil Kurva Peningkatan Konsentrasi Carbopol Terhadap Respon Viskositas
Gambar 6. Profil Kurva Peningkatan Konsentrasi Carbopol Terhadap Respon Daya Sebar
Gambar 5 menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi Carbopol semakin meningkat pula respon viskositas yang dihasilkan. Sebaliknya, pada Gambar 6 profil peningkatan konsentrasi Carbopol terhadap respon daya sebar
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0.25 0.375 0.50 0.625 0.750 0.875
Re sp on V isk ositas (P a.s) Carbopol (gram)
Konsentrasi Carbopol Terhadap Respon Viskositas
0 1 2 3 4 5 6
0,25 0,375 0,5 0,625 0,75 0,875
Re sp on d aya se b ar (c m ) Carbopol (gram)
[image:55.595.85.511.109.641.2]33
menunjukkan semakin tinggi konsentrasi Carbopol maka daya sebar yang dihasilkan semakin kecil. Data ini memperkuat teori bahwa penambahan Carbopol akan menimbulkan penguatan karakteristik gel yang semakin kental (dengan naiknya viskositas dan turunnya daya sebar).
[image:56.595.89.517.236.705.2]Rowe et.al, 2009, menyatakan bahwa penggunaan Carbopol yang baik berada pada rentang 0,50% - 2,00%. Pada hasil orientasi ini didapatkan level rendah Carbopol 0,375 gram (0,75%) dan level tinggi 0,750 gram (1,5%). Hal ini semakin diperkuat dengan profil kurva konsentrasi Carbopol terhadap respon viskositas dan daya sebar. Dimana penggunaan Carbopol sebanyak 0,375-0,750 gram tersebut memberikan pengaruh linier terhadap respon viskositas yang terbaik dengan nilai linieritas terbaik (r) = 0,973774. Sementara penambahan Carbopol pada konsentrasi tersebut juga memberikan pengaruh linier terhadap respon daya sebar terbaik dengan nilai linieritas (r) = 0,952167.
Gambar 7. Profil Kurva Peningkatan Konsentrasi Propilen glikol Terhadap Respon Viskositas 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2,5 5 7,5 10 12,5 15
Re sp on V isk ositas (P a.s) Propilenglikol (gram)
Grafik pada gambar 7 menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi propilen glikol maka viskositas semakin kecil. Hal ini dikarenakan propilen glikol mampu menjaga konsentrasi air dalam sediaan hidrogel sehingga dengan penambahan propilen glikol otomatis daya ikat dengan air semakin baik, juga mampu mempertahankan kandungan air dalam gel, sehingga kelarutan semakin besar ditunjukkan dengan viskositas yang semakin kecil.
[image:57.595.86.510.225.630.2]Viskositas sendiri sudah menunjukkan keterkaitannya dengan daya sebar. Semakin tinggi konsentrasi propilen glikol maka semakin tinggi pula daya sebar yang dihasilkan. Dengan kata lain efek yang ditimbulkan oleh adanya sifat alir yang semakin baik ini adalah respon daya sebar yang dihasilkan juga semakin besar.
Gambar 8. Profil Kurva Peningkatan Konsentrasi Propilen glikol Terhadap Respon Daya sebar
Rowe et.al, 2009, menyatakan bahwa penggunaan propilen glikol sebagai humektan sebesar +15%. Dari kedua kurva orientasi ini, maka diperoleh level rendah dari propilen glikol sebesar 5 gram dan level tinggi sebesar 12,5 gram.
0 1 2 3 4 5
2,5 5 7,5 10 12,5 15
Re sp on d aya se b ar (c m ) Propilenglikol (gram)
35
Pada konsentrasi 5% atau sebesar 2,5 gram, respon viskositas yang dihasilkan terlalu besar sehingga tidak diperoleh linieritas yang baik, sementara penggunaan konsentrasi propilen glikol 30% atau sebesar 15 gram ketika dicampurkan dengan level rendah Carbopol menghasilkan respon viskositas yang jauh diluar range yaitu sebesar 3,22977 Pa.s. Selain itu, penggunaan propilen glikol dengan rentang 5-12,5 gram menghasilkan linieritas viskositas yang terbaik yakni r= 0,97447. Respon daya sebar juga menghasilkan linearitas terbaik pada range penggunaan kedua level ini dengan r= 0,95618
Range respon viskositas diperoleh melalui respon viskositas terkecil dari level terendah potongan antara level rendah Carbopol dan propilen glikol yakni sebesar 5,0 Pa.s dan respon terbesar dari level tertinggi potongan antara level tinggi Carbopol dan propilen glikol sebesar 8,5 Pa.s sehingga range viskositas sediaan gel ekstrak daun binahong dengan Carbopol sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan yang dipilih adalah 5,0-8,5 Pa.s. Hal ini diperkuat oleh jurnal penelitian dari Rasheed et.al (2011) yang menyatakan bahwa viskositas gel berbasis Carbopol berada pada range viskositas tersebut.
D. Pembuatan Sediaan Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong
Bentuk sediaan yang dibuat dalam penelitian ini adalah hidrogel. Hidrogel dipilih karena daya sebar hidrogel pada kulit baik, tidak menghambat fungsi fisiologis kulit, memberikan efek dingin, serta mudah dicuci dengan air (Voigt, 1994). Pembuatan gel ekstrak etanol daun binahong ini menggunakan Carbopol sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan. Carbopol sering digunakan sebagai gelling agent karena Carbopol dapat memberikan karakteristik gel yang baik. Gel Carbopol juga memiliki stabilitas yang baik terhadap panas (Osborne dan Amann, 1990). Penggunaan Carbopol cukup berada pada konsentrasi 0,50-2,00% saja (Rowe, et.al, 2009). Propilen glikol dipilih sebagai humektan karena kelarutannya yang baik dengan air dan mudah melarutkan pengawet metil paraben dengan baik. Propilen glikol juga memiliki kompatibilitas yang baik sebagai bahan penghantar bagi etanol dan golongan fenolik. Perlu diketahui bahwa ekstrak yang digunakan merupakan ekstrak etanol daun binahong yang mengandung golongan fenolik yaitu flavonoid. Propilen glikol juga baik digunakan pada kulit yang rusak (Rowe, et.al 2009).
37
larut dalam propilen glikol dengan kelarutan 1 bagian metil paraben larut dalam 5 bagian propilen glikol. Trietanolamin (TEA) berperan untuk meningkatkan pH sediaan agar sediaan memiliki pH yang sesuai dengan karakteristik pH kulit yaitu 4,5 – 6,5 (Tranggono dan Latifah, 2007).
Formula mengacu pada penelitian dari formula gel antiacne dari Salman et. al (2012). Perbedaan kedua penelitian terletak pada tanaman yang digunakan
dengan mengganti daun Jeruk Purut dengan daun Binahong dengan konsentrasi ekstrak 5% mengacu pada penelitian Prijayanti (2012) yang menggunakan konsentrasi tersebut dalam uji dilusi penghambatan P. acnes dan S. epidermidis. Penelitian juga mengacu penggunaan konsentrasi ekstrak etanol cair 5% dari Astuti et.al (2011) dengan kadar flavonoid 50 mg/L atau 0,005 gram/100 ml yang mampu menghasilkan efek antimikroba. Penelitian lain menyatakan bahwa kadar flavonoid dalam ekstrak segar daun binahong adalah 0,001123% b/b menggunakan metode KLT (Selawa et.al, 2013). Pada penelitian kali ini, gel mengandung flavonoid 0,09 gram/100 ml namun tidak dapat dikatakan gel mampu menghasilkan efek antiacne karena tidak dilakukan uji aktivitas dan pengukuran menggunakan spektrofotometer yang masih kurang selektif dan sensitif jika dibandingkan dengan KLT (Selawa et.al, 2013). Selain itu, alkalyzing agent yang digunakan juga berbeda yakni mengganti NaOH 10% dengan TEA.
orientasi yang dilakukan, bukan dari penelitian sebelumnya. Modifikasi dilakukan untuk memperoleh sediaan yang stabil dan memiliki karakteristik yang lebih baik. Karakteristik sifat fisik gel yang diinginkan dalam penelitian ini adalah memiliki rentang viskositas 5,0 – 8,5 Pa.s berdasarkan penelitian Rasheed et.al (2011) mengenai viskositas gel berbasis Carbopol dan daya sebar 3-5 cm berdasarkan penelitian Aeni, et.al (2012) mengenai daya sebar gel antiacne yang baik, serta pergeseran viskositas dinyatakan stabil secara statistik menggunakan ANOVA. Modifikasi tidak mengubah prinsip sediaan hidrogel. Carbopol dan propilen glikol menjadi dua faktor yang ingin diamati karena kedua faktor ini berperan terhadap stabilitas sediaan secara fisik. Level rendah Carbopol adalah 0,375 gram dan level tinggi 0,75 gram. Level rendah propilen glikol 5 gram dan level tinggi 12,5 gram.
Pembuatan gel ekstrak etanol daun binahong diawali dengan pengembangan Carbopol dengan aquadest selama 24 jam. Saat akan dilakukan mixing, metil paraben dilarutkan terlebih dahulu dengan menggunakan propilen
39
ini menunjukkan satu siklus dan dilakukan begitu seterusnya hingga 3 siklus tercapai.
E. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Gel
Uji sifat fisik meliputi pengujian organoleptis (bentuk, bau, dan warna), uji pH, uji viskositas, serta uji daya sebar. Uji sifat fisik bertujuan untuk melihat kualitas suatu sediaan dan menjamin bahwa sediaan tersebut memiliki karakteristik sesuai dengan karakteristik yang telah ditentukan.
1. Organoleptis
[image:62.595.85.519.241.651.2]Aspek yang diamati dalam uji organoleptis adalah warna, bau, dan homogenitas dari sediaan gel ekstrak etanol daun binahong. Uji organoleptis sediaan gel dilakukan dengan pengamatan langsung tanpa menggunakan alat bantu. Hasil uji organoleptis sediaan gel ekstrak etanol daun binahong setelah penyimpanan 48 jam dan 3 siklus dapat dilihat dalam Tabel IV dan V.
Tabel IV. Uji Organoleptis 48 Jam Setelah Formulasi
Formula Warna Bau Homogenitas Sineresis
F1 Putih jernih
sedikit kuning Khas ekstrak Homogen
- FA Putih jernih
sedikit kuning Khas ekstrak Homogen
- FB Putih jernih
sedikit kuning Khas ekstrak Homogen
- FAB Putih jernih
sedikit kuning Khas ekstrak Homogen
-
perbedaan. Sehingga dapat dikatakan sediaan cukup stabil. Tanda negatif (-) menunjukkan bahwa gel tidak mengalami sineresis (pemisahan).
Tabel V. Uji Organoleptis Setelah 3 Siklus Freeze and Thaw
Formula Warna Bau Homogenitas Sineresis
F1 Putih jernih
sedikit kuning Khas ekstrak Homogen
- FA Putih jernih
sedikit kuning Khas ekstrak Homogen
- FB Putih jernih
sedikit kuning Khas ekstrak Homogen
-
FAB Putih jernih
sedikit kuning Khas ekstrak Homogen
-
2. Uji pH
[image:63.595.85.515.193.683.2]Uji pH bertujuan untuk mengetahui pH tiap formula yang dibuat. Uji dilakukan dengan menggunakan indikator pH universal. pH sediaan harus disesuaikan dengan pH kulit agar tidak mengakibatkan iritasi serta dapat meningkatkan acceptability dari konsumen. Hasil uji pH gel ekstrak etanol daun binahong selama penyimpanan 3 siklus dapat dilihat dalam Tabel VI.
Tabel VI. Uji pH Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong Formula
pH
48 jam Siklus 1 Siklus 2 Siklus 3 1 minggu tanpa siklus
F1 6 6 6 6 6
FA 6 6 6 6 6
FB 6 6 6 6 6
FAB 6 6 6 6 6
41
Latifah, 2007). Tabel VI menunjukkan bahwa semua formula memenuhi kriteria sediaan topikal yang baik. Selain itu, penyimpanan selama 3 siklus tidak membuat pH sediaan mengalami perubahan yang menunjukkan bahwa pH sediaan tersebut stabil. Sediaan gel ekstrak daun binahong dengan pH 6 diharapkan tidak mengiritasi kulit ketika pemakaian serta meningkatkan acceptability dari konsumen.
3. Uji Viskositas
Viskositas merupakan pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir. Semakin tinggi viskositas, semakin tinggi tahanannya (Sinko, 2011). Viskositas sediaan tidak boleh terlalu tinggi dan tidak boleh terlalu rendah, karena jika terlalu tinggi (kental), maka gel akan sulit untuk dikeluarkan dari kemasannya, sedangkan jika viskositas terlalu rendah maka akan menurunkan lama waktu tinggal di kulit saat digunakan.
dioleskan tipis saja ke cone berdiameter 5 cm secukupnya kemudian dihimpitkan ke plate berukuran 30 mm sebagai rotor. Untuk memulai pembacaan viskositas instrumen harus terbaca online terlebih dahulu kemudian klik start/tombol play pada layar komputer di sebelah kiri bawah, komputer akan menyesuaikan suhu dan viskositas akan terbaca dengan sendirinya.
Uji viskositas pada siklus nol (48 jam pertama) menunjukkan bahwa formula masih berada pada range yang diinginkan (5,0-8,5 Pa.s). Uji viskositas beserta pergeseran viskositas yang dihasilkan ditampilkan dalam tabel VII.
43
Uji stabilitas penting dilakukan karena dapat menunjukkan konsistensi sediaan selama penyimpanan maupun selama distribusi. Uji siklus freeze and thaw dianjurkan karena dapat menguji stabilitas sediaan semisolid dalam berbagai
pengaruh suhu. Hal ini dikarenakan sediaan semisolid dapat mengalami berbagai perlakuan dalam suhu yang berbeda selama proses distribusi maupun proses penyimpanan.
Tabel VII. Data Viskositas pada Siklus 0 (48 Jam) Hingga Siklus 3 Freeze and Thaw Formula Viskositas setelah penyimpanan 48 jam (Pa.s) Viskositas setelah penyimpanan 3 siklus (Pa.s) Pergeseran viskositas (%)
F1 6,02637 + 0,17947 5,90877 + 0,09678 2,95629 + 1,72535 FA 8,02146 + 0,05683 8,03461 + 0,19941 2,38096 + 0,79589 FB 5,70284 + 0,06164 5,58431 + 0,04297 2,07591 + 1,78476 FAB 7,59402 + 0,07085 7,71426 + 0,15042 2,21214 + 2,16135
[image:66.595.86.516.217.630.2](berbeda tidak signifikan) sehingga dapat dikatakan data stabil. P-value masing-masing formula ditunjukkan dalam tabel VIII.
Tabel VIII. Hasil Uji Statistik Pergeseran Viskositas Sediaan Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong
Formula p-value
F1 0,4107
FA 0,9331
FB 0,1855
FAB 0,4278
Dilihat dari tabel XIII maka dapat disimpulkan bahwa tidak terjadi perubahan signifikan terhadap keempat formula gel yang diujikan. Dengan kata lain, disimpulkan bahwa gel memiliki stabilitas yang baik. Pergeseran viskositas dapat dilihat dalam gambar 9. Selain pengujian secara t-test, pengujian statistik juga dilakukan secara two way ANOVA pada taraf kepercayaan 95% untuk membandingkan berbagai kelompok dalam satu data apakah data tersebut stabil atau tidak. Kelompok data yang dimaksud adalah kelompok saat siklus 0, siklus 1, siklus 2, dan siklus 3 pada masing-masing formula sehingga dapat diketahui apakah tiap-tiap data/formula memiliki stabilitas yang baik, juga ditunjukan oleh p-value > 0,05% secara ANOVA.
[image:67.595.85.514.193.619.2]45
[image:68.595.85.515.168.609.2]2012). Uji normalitas yang digunakan adalah Shapiro Wilk. Hasil uji normalitas ditunjukkan dalam tabel IX.
Gambar 9. Grafik Viskositas Gel Ekstrak Etanol Binahong Selama Siklus 0 Hingga Siklus 3 Perlakuan Freeze and Thaw
Pada tabel IX ditunjukkan bahwa keempat formula pada siklus 0 hingga s
