OPTIMASI FORMULA GEL ANTI-AGEING EKSTRAK ETIL ASETAT ISOFLAVON TEMPE DENGAN CARBOPOL 940 SEBAGAI GELLING
AGENT DAN PROPILENGLIKOL SEBAGAI HUMECTANT : APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh :
Lulu Lunggati Buana Maheswara NIM : 068114012
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
ii
OPTIMASI FORMULA GEL ANTI-AGEING EKSTRAK ETIL ASETAT ISOFLAVON TEMPE DENGAN CARBOPOL 940 SEBAGAI GELLING
AGENT DAN PROPILENGLIKOL SEBAGAI HUMECTANT : APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh :
Lulu Lunggati Buana Maheswara NIM : 068114012
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
Segala perkara dapat kutanggung di dalam D ia
yang memberi kekuatan kepadaku
-Filipi 4:13-
Kupersembahkan karya ini untuk : BAPAKU YANG DI SURGA,
yang selalu menjaga dan menolongku dengan sempurna BAPAK dan IBU,
yang selalu memahami dan mendukungku dalam segala hal DEK GALUH dan RAMA,
yang menjadi semangatku untuk selalu melakukan yang terbaik dan ALMAMATERKU
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan kasih karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Optimasi Formula Gel Anti-Ageing Ekstrak Etil Asetat Isoflavon Tempe dengan Carbopol 940 sebagai Gelling Agent dan Propilenglikol sebagai Humectant : Aplikasi Desain Faktorial” sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Farmasi (S. Farm).
Selama penyusunan skripsi ini, penulis mendapatkan banyak bantuan dan dukungan baik dalam bentuk moral, semangat, dan fasilitas, serta saran&kritik yang membangun dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Rita Suhadi, M.Si., Apt selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma
2. Rini Dwiastuti, M.Sc., Apt selaku dosen pembimbing atas bimbingan, kritik, saran, semangat, dan kebersamaan yang senantiasa diberikan selama penyusunan skripsi ini
3. Dewi Setyaningsih. M.Sc., Apt selaku dosen penguji atas segala masukan, kritik, dan sarannya
4. Yustina Sri Hartini, M.Si., Apt selaku dosen penguji atas segala masukan, kritik, dan sarannya
viii
6. Bapak, ibu, dek Galuh, dan Rama, keluargaku yang senantiasa memberi semangat dan dukungan serta selalu menemaniku melewati setiap proses ini. Kalian adalah semangatku untuk terus berjuang
7. Felicia Satya Christania yang rajin luar biasa dan Yashinta Widyaningtyas yang penuh keyakinan dan percaya diri, yang selalu bersama denganku berjuang sekuat tenaga untuk menyelesaikan skripsi ini. Kalian sahabat dan saudaraku yang hebat. Terimakasih untuk setiap hari yang kita lalui bersama say. Kita berhasil
8. Anita Wulansari, bundaku, yang menjadi inspirasiku untuk selalu mengerjakan dan memberikan yang terbaik dari hidupku, memberi semangat untuk terus berlari dan tidak menyerah. Terima kasih bunda
9. Stenly Kadang, yang tidak pernah berhenti memberi semangat, masukan, teguran, dan keyakinan untuk dapat menyelesaikan skripsi ini. Terimakasih sudah menemaniku
10.Saudara-saudaraku PMK APOSTOLOS, mbak dhit, mbak ratih, kJ, mas Sigit, k Theo, dan bang Timo terima kasih sudah menopang dan mendukungku selalu 11.Om ubay dan malaikat-malaikat kecilku, terimakasih untuk semangat dan
keceriaan yang kalian berikan
12.Dek tika dan jellyanto, terimakasih sudah membantu penulis selama penyelesaian skripsi ini
INTISARI
Penelitian mengenai formulasi gel anti ageing isoflavon tempe dengan Carbopol 940 sebagai gelling agent dan propilenglikol sebagai humectant ini bertujuan untuk melihat daya antioksidan isoflavon tempe sebagai anti ageing, mengetahui efek yang paling dominan antara Carbopol 940, propilenglikol, dan interaksi keduanya dalam mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas fisik serta untuk memperoleh komposisi optimum dari gelling agent dan humectant agar didapatkan formula gel yang memiliki sifat fisik yang dikehendaki.
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental murni dengan variabel eksperimental ganda dua faktor, yaitu Carbopol 940–Propilenglikol dan dua level, yaitu level tinggi-level rendah. Optimasi komposisi formula dan penentuan faktor yang paling dominan dalam menentukan sifat fisik, stabilitas gel, dan interaksi yang terjadi antara Carbopol 940 dan propilenglikol dilakukan dengan metode desain faktorial. Optimasi dilakukan terhadap parameter sifat fisik gel yang meliputi daya sebar, viskositas, dan stabilitas sediaan selama penyimpanan. Perubahan respon sifat fisik gel yang disebabkan oleh perbedaan level gelling agent dan humectant dianalisis menggunakan analisis statistik Yate’s Treatment.
Pada pengujian aktivitas antioksidan, diketahui bahwa isoflavon memiliki IC50 sebesar 36,752%. Hasil analisis desain faktorial didapatkan bahwa Carbopol 940
xii ABSTRACT
This study investigated formula optimization of tempe isoflavon ethyl acetat extract anti-ageing gel with Carbopol 940 as gelling agent and propilenglikol as humectant. This aims of this study were to observe the antioxydant activity of tempe isoflavon, the dominant effect among Carbopol 940, propilenglikol and the interaction between Carbopol 940 and propilenglikol to gel physical property and stability, and to obtain the optimum composition area of gelling agent and humectant which observe.
This research was a pure experimental study with double experimental variable and double level. Factorial design was used to determine which factor was dominant in gel formation, interaction between Carbopol 940 and propilenglikol to gel physical property and stability and to obtain the optimum composition formula. Optimation was did to physical property evaluation of each formula in terms of spreadability, viscosity, and viscocity shift. The result was analyzed statistically using Yate’s Treatment to determine the differnece response of physical property caused by the difference of gelling agent and humectant levels.
Based on the result of in vitro, anti oxydant activity test showed that tempe isoflavon has 36,752% IC50 values. In terms of factorial design, Carbopol 940 was
dominant in affecting the spreadability and viscosity responses of gels, while gel viscosity shift was dominantly affected by propilenglikol. Hence, small alteration of Carbopol 940 in the formula will show significant change of sreadability and viscosity. However, the viscosity shift will be significantly determined by popilenglikol. In this level of study, contourplot superimposed which complied the area less than 5cm for spredability, 250-290 d.Pa.S for viscosity and less than 5% of viscosity shift, was also observed.
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ... i
HALAMAN JUDUL... ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ... v
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ... vi
PRAKATA ... vi
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... x
INTISARI ... xi
ABSTRACT ... xii
DAFTAR ISI ... xiii
DAFTAR TABEL... xvi
DAFTAR GAMBAR ... xvii
DAFTAR LAMPIRAN ... xviii
BAB I PENGANTAR ... 1
A. LATAR BELAKANG ... 1
1. Permasalahan... 3
2. Keaslian Penelitian ... 4
3. Manfaat Penelitian... 4
xiv
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA ... 6
A. ISOFLAVON dan TEMPE ... 6
B. SKIN AGEING... 7
C. MASERASI... 8
D. KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS (KLT) ... 8
E. GEL... 9
F. STABILITAS GEL ... 10
G. ANTIOKSIDAN ... 10
H. 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH)... 11
I. SPEKTROFOTOMETRI VISIBLE... 12
J. CARBOPOL... 13
J. PROPILENGLIKOL ... 14
K. DESAIN FAKTORIAL ... 15
L. LANDASAN TEORI... 17
M. HIPOTESIS ... 18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 19
A. Jenis dan rancangan penelitian ... 19
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ... 19
C. Bahan Penelitian ... 20
D. Alat Penelitian ... 21
E. Tata Cara Penelitian ... 22
2. Identifikasi senyawa isoflavon dengan KLT ... 22
3. Uji aktivitas antioksidan dengan metode DPPH ... 22
4. Pemilihan eksipien dan optimasi formula... 23
5. Pembuatan sediaan gel... 24
6. Uji sifat fisis dan stabilitas gel anti ageing isoflavon tempe ... 24
7. Analisis Data dan Optimasi... 25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 26
A. Isolasi Isoflavon Dari Tempe ... 26
B. Identifikasi Senyawa Isoflavon Dengan KLT ... 27
C. Uji Aktivitas Antioksidan Dengan Metode DPPH ... 28
D. Pembuatan Sediaan Gel Isoflavon Tempe ... 31
E. Mekanisme Gel Fraksi Etil Asetat Isoflavon Sebagai Anti Ageing... 33
F. Uji sifat fisis dan stabilitas gel anti ageing isoflavon tempe... 35
G. Optimasi Formula gel ... 45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 50
A. KESIMPULAN ... 50
B. SARAN ... 50
DAFTAR PUSTAKA ... 51
LAMPIRAN ... 53
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial ... 16
Tabel II. Formula gel standar dan modifikasi ... 23
Tabel III. Formula gel yang digunakan... 24
Tabel IV. Hasil pengukuran sifat fisik gel... 36
Tabel V. Efek larutan Carbopol 3%b/v, efek propilenglikol, dan efek interaksi antara larutan Carbopol 3%b/v dan propilenglikol dalam menentukan sifat fisik gel... 37
Tabel VI. Analisis Yates’ Treatment Pada Respon Daya Sebar ... 39
Tabel VII. Analisis Yates’ Treatment Pada Respon Viskositas ... 42
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur Genistein, Daidzein, dan Faktor II ... 7
Gambar 2. Struktur DPPH... 11
Gambar 3. Struktur umum Carbopol ... 13
Gambar 4. Struktur propilenglikol... 14
Gambar 5. Bagan alur penelitian ... 21
Gambar 6. Bercak KLT Farksi Etil Asetat Isoflavon ... 28
Gambar 7. Bagan mekanisme reaksi DPPH dengan isoflavon... 29
Gambar 8. Reaksi umum DPPH dengan senyawa antioksidan ... 30
Gambar 9. struktur carbopol sebelum netralisasi dan setelah netralisasi... 32
Gambar 10. Grafik Pengaruh Carbopol dan Propilenglikol Terhadap Daya Sebar Gel ... 38
Gambar 11. Grafik Pengaruh Carbopol dan Propilenglikol Terhadap Viskositas Gel ... 40
Gambar 12. Grafik Pengaruh Carbopol dan Propilenglikol Terhadap Pergeseran Viskositas Gel ... 43
Gambar 13. Contour plot daya sebar gel ... 46
Gambar 14. Contour plot viskositas gel... 47
Gambar 15. Contour plot pergeseran viskositas gel ... 48
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. KLT hasil identifikasi isoflavon dari tempe ...54
Lampiran 2. Hasil uji DPPH dengan spektrofotometer visible ... 55
Lampiran 3. Data hasil pengukuran uji sifat fisik dan stabilitas gel... 57
Lampiran 4. Perhitungan optimasi formula... 59
Lampiran 5. Foto Tempe dan proses penghalusannya ... 76
Lampiran 6. Foto alat ... 77
BAB I PENGANTAR
A. LATAR BELAKANG
Salah satu proses alami yang terjadi pada manusia adalah menjadi tua. Proses penuaan kulit biasanya dimulai saat seseorang berusia 25 tahun yang ditandai dengan berkurangnya jumlah sel kulit yang aktif pada epidermis. Kadar air di kulit dan pemisahan sel berkurang, produksi sebum berkurang dan pembaharuan sel semakin melambat (Prasasti, 2008). Penuaan (ageing) dapat terjadi karena adanya faktor internal maupun eksternal. Faktor eksternal yang dapat menyebabkan ageing antara lain adanya radikal bebas yang masuk ke dalam tubuh. Radikal bebas ada dalam beberapa bentuk, yaitu Radikal hidroksil (OH), Radikal superoksida (O2), Radikal
nitrat oksida (NO), dan Radikal lipid peroksil (LOO). Di dalam tubuh radikal bebas mampu bereaksi dengan protein, lipid, karbohidrat, atau DNA. Lipid yang seharusnya menjaga kulit agar tetap segar, berubah menjadi lipid peroksida karena bereaksi dengan radikal bebas sehingga akan mempercepat penuaan (Pratiwi, 2008).
2
Salah satu senyawa yang berpotensi sebagai antioksidan adalah isoflavon yang banyak terdapat dalam kedelai dan produk–produk olahannya. Isoflavon termasuk dalam golongan senyawa flavonoid dan merupakan senyawa polifenol. Genistein sebagai kandungan utama isoflavon diketahui memiliki sifat antioksidan karena reaktif terhadap senyawa radikal bebas (Pawiroharsono, 2009). Pada penelitian ini digunakan tempe yang merupakan produk olahan dari kedelai sebagai sumber isoflavon karena tempe telah digunakan oleh masyarakat Indonesia secara luas sebagai bahan makanan dengan citarasa yang enak, teknologi pembuatannya sederhana, dan memiliki nilai pemenuhan gizi yang baik. Isoflavon dalam tempe memiliki kandungan senyawa Faktor II (6,7,4’trihidroksi isoflavon) sebagai hasil fermentasi kedelai oleh bakteri Rhizopus oligosporus yang memiliki aktivitas antioksidan lebih kuat dibandingkan isoflavon dalam kedelai. Dengan digunakannya tempe sebagai bahan kosmetik anti ageing diharapkan akan meningkatkan efek terapetik dan nilai manfaat tempe di tengah masyarakat.
bentuk sediaan gel. Bentuk sediaan tersebut memiliki cara pembuatan yang lebih praktis dan dapat dihasilkan sediaan single phase gel (Daniel, Reto, dan Fred, 2009).
Carbopol merupakan gelling agent sintetik yang memiliki stabilitas yang baik dan tidak menimbulkan iritasi. Carbopol yang digunakan adalah Carbopol 940 yang dapat memberikan kekentalan dan kejernihan gel yang baik serta akan memperkuat jaringan struktural gel sehingga menyebabkan kenaikan viskositas gel. Propilenglikol digunakan sebagai humectant yang akan mempertahankan kandungan air dalam sediaan sehingga sifat fisik dan stabilitas sediaan selama penyimpanan dapat dipertahankan. Optimasi dilakukan dengan desain faktorial untuk mendapatkan komposisi formula yang memberikan sifat fisis dan stabilitas sediaan gel yang optimum serta mengetahui efek Carbopol 940, propilenglikol atau interaksi antara Carbopol 940 dan propilenglikol yang dominan dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas gel.
1. Permasalahan
a. Berapa besar aktivitas antioksidan ekstrak etil asetat isflavon tempe yang dilihat dari nilai IC50?
b. Faktor mana yang lebih dominan antara carbopol 940 sebagai gelling agent, propilen glikol sebagai humectant atau interaksi keduanya dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas gel isoflavon tempe?
4
2. Keaslian Penelitian
Sejauh pengetahuan penulis, penelitian mengenai Optimasi Formula Gel Anti-Ageing Ekstrak Etil Asetat Isoflavon Tempe dengan Carbopol 940 Sebagai Gelling Agent dan Propilenglikol Sebagai Humectant : Aplikasi Desain Faktorial, belum pernah dilakukan.
3. Manfaat Penelitian 1. Manfaat teoritis
Memberikan informasi yang berguna bagi ilmu pengetahuan terutama dalam bidang farmasi mengenai bentuk sediaan gel anti ageing dari isoflavon tempe 2. Manfaat metodologis
Menambah informasi ilmu pengetahuan kefarmasian mengenai upaya pengembangan dan aplikasi metode desain faktorial dalam optimasi formula dan penggunaan metode DPPH dalam menguji aktivitas antioksidan
3. Manfaat praktis
Memberikan informasi kepada masyarakat maupun penelitian lebih lanjut mengenai potensi tempe sebagai sediaan kosmetik anti ageing
B. TUJUAN PENELITIAN 1. Tujuan umum
2. Tujuan khusus
1. Mengetahui besarnya aktivitas antioksidan ekstrak etil asetat isoflavon tempe yang dilihat dari nilai IC50
2. Mengetahui faktor yang lebih dominan antara Carbopol 940 sebagai gelling agent, propilenglikol sebagai humectant atau interaksi keduanya dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas gel ekstrak etil asetat isoflavon tempe 3. Menemukan area komposisi optimum gelling agent dan humectant gel ekstrak
6 BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. ISOFLAVON dan TEMPE
Isoflavon adalah salah satu golongan senyawa metabolit sekunder yang banyak terdapat pada tumbuh–tumbuhan, khususnya golongan Leguminoceae (tanaman berbunga kupu–kupu). Senyawa isoflavon banyak terdapat dalam buah-buahan, sayuran, dan biji-bijian. senyawa yang termasuk isoflavon diantaranya adalah genistin, daidzin, genistein, dan daidzein. Dari beberapa bahan pangan yang telah dianalisis, diketahui kedelai menempati urutan pertama, mengandung daidzein 10,5-85 mg/100 g berat kering dan genistein 26,8-120,5mg/100g berat kering (Pawiroharsono, 2009).
vitamin A dan sekitar 3 kali dari senyawa aglikon lain pada tempe (Pawiroharsono, 2009).
(a) (b)
(c)
Gambar 1. Struktur Genistein (a), Daidzein (b), dan Faktor II (c)
B. PENUAAN KULIT (SKIN AGEING)
8
atau noda coklat kehitaman, keriput, adanya regangan kulit, timbul lipatan pada leher, dan garis–garis ketuaan pada wajah (Tortora and Angnostakos, 1990).
Salah satu faktor yang dapat menyebabkan skin ageing adalah adanya radikal bebas. Radikal bebas adalah suatu molekul dengan atom di mana orbit terluarnya memiliki elektron yang tidak berpasangan sehingga elektron tersebut menjadi reaktif dan tidak stabil. Elektron akan mencari pasangan elektron yang lain dengan cara menariknya dari molekul lain. Pada kulit, radikal bebas akan merusak lemak dan membran sel. Peristiwa tersebut menyebabkan kulit kehilangan kekencangannya dan timbul keriput (Tortora dkk, 1990).
C. MASERASI
Maserasi merupakan cara penyarian yang sederhana. Maserasi dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari sehingga cairan penyari akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif di dalam sel dengan yang di luar sel dan mengakibatkan pendesakan larutan terpekat dari dalam ke luar sel. Peristiwa tersebut berulang sehingga terjadi kesinambungan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel (Anonim, 1986)
D. KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS (KLT)
pemisahan pada lapisan tipis dengan suatu penyangga (Grittter, Bobbit, dan Schwarting, 1991).
Dalam KLT, pemisahan senyawa berdasarkan perbedaan adsorbsi atau partisi solut antara fase diam dengan fase gerak yang terjadi secara kompetitif. Kemampuan fase diam mengadsorpsi sangat bergantung pada topografi gugus aktif yang terdapat pada masing–masing komponen. Senyawa yang terikat kuat pada fase diam akan dielusi paling lama dan mempunyai Rf yang kecil, sedangkan senyawa yang tidak terikat kuat pada fase diam akan terelusi lebih dahulu dan mempunyai nilai Rf yang besar. Bercak yang mempunyai nilai Rf sama kemungkinan merupakan senyawa yang sama. Bilangan Rf didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh oleh senyawa dibagi jarak yang ditempuh oleh garis depan fase pengembang (Mabry, Markham, dan Thomas, 1988).
E. GEL
Gel merupakan bentuk sediaan semisolid yang mengandung larutan bahan aktif tunggal maupun campuran dengan pembawa senyawa hidrofilik atau hidrofobik (Anonim, 1995). Gel juga dapat didefinisikan sebagai sistem dua komponen dari sediaan semipadat yang kaya akan cairan (Barry, 1983).
10
membentuk lapisan film tembus pandang elastis setelah kering dengan daya lekat yang tinggi, tidak menyumbat pori–pori, dan mudah dicuci dengan air. Gel ini selanjutnya dapat digunakan sebagai pendingin dan pelindung kulit (Voigt, 1994).
F. STABILITAS GEL
Stabilitas sediaan gel dapat dilihat dari beberapa sifat fisiknya, yaitu adanya shrinkage, sineresis, terjadinya perubahan warna, dan adanya kontaminasi mikroba. Sineresis menunjukkan kemampuan gel dalam menahan air selama penyimpanan. Sineresis menyatakan banyaknya penurunan bobot gel selama penyimpanan (pada suhu ± 10oC, selama 3 minggu) dibandingkan bobot awalnya (% b/b). Tekstur gel yang baik mempunyai nilai sineresis kurang dari 60% setelah penyimpanan selama tiga minggu. Terjadinya sineresis dapat diuji dengan Freeze-thaw cycling (Zatz dan Kusla, 1996).
Adanya mikroba akan dapat menurunkan pH dan adanya fungi dapat meningkatkan pH. Perubahan pH ini akan mempengaruhi sifat fisik (viskositas) maupun keamanan penggunaannya. Perubahan pH yang terlalu besar sehingga menjadi terlalu asam atau terlalu basa akan dapat mengiritasi kulit saat pengaplikasiannya (Mirza, 2009).
G. ANTIOKSIDAN
1. Aktivitas penangkapan radikal seperti Reactive Oxygen Species (ROS) ataupun radikal yang dihasilkan dari peroksidasi lipid seperti R, RO, dan ROO dengan proses transfer elektron melalui atom hidrogen
2. Mencegah spesies senyawa reaktif produksi katalisis transisi metal seperti reaksi melalui khelasi metal
3. Interaksi dengan antioksidan lainnya seperti lokalisasi dan penggabungan dengan antioksidan lainnya (Niki dan Noguchi, 2000).
Antioksidan dinyatakan aktif bila menghambat radikal bebas lebih dari 80%, dinyatakan sedang bila menghambat radikal bebas 50-80% dan dinyatakan tidak aktif bila menghambat radikal bebas kurang dari 50%. Nilai IC50 adalah konsentrasi
antioksidan (g/ml) yang mampu menghambat 50% radikal bebas. Nilai IC50
diperoleh dari perpotongan garis antara 50% daya hambatan dengan sumbu konsentrasi, kemudian dimasukkan ke persamaan Y = a + bx dimana Y = 50 dan nilai x menunjukkan IC50 (Yen dan Chen, 1995).
H. 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH)
Gambar 2. Struktur DPPH
12
DPPH adalah reaksi penangkapan hidrogen dari antioksidan oleh radikal bebas DPPH yang berwarna ungu dan diubah menjadi 1,1-difenil-2-pikrilhidrazin yang berwarna kuning stabil. Sebaliknya senyawa DPPH kehilangan H yang akan menjadi radikal baru yang reaktif. Perhitungan % scavenging adalah sebagai berikut :
% scavenging =
blanko absorbansi
blanko absorbansi sampel
absorbansi
x 100%
(Park, Lee, dan Yim, 2009). I. SPEKTROFOTOMETRI VISIBLE
Spektrofotometri visible adalah salah satu teknik analisis fisika kimia yang mengamati tentang interaksi atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang 380-780 nm. Spektrofotometri visibel lebih banyak digunakan untuk analisis kuantitatif daripada kualitatif karena melibatkan energi kinetik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis (Mulja dan Suharman, 1995).
J. CARBOPOL
Gambar 3. Struktur umum Carbopol
Carbopol merupakan polimer sintesis dari kelompok acrylic polimers yang membentuk rantai silang dengan polyalkenyl ether. Carbopol digunakan sebagai suspending agent pada konsentrasi sampai 0,4% dan basis gel. Carbopol larut dalam air membentuk larutan asam jenuh yang dapat ternetralisasi oleh basa kuat seperti sodium hidroksida, amino (seperti triethanolamin) ( Zatz dkk, 1996 ).
14
Gel dengan Carbopol akan lebih kental pada pH 6 dan pH 11, viskositasnya berkurang bila pH kurang dari 3 atau lebih dari 12. Viskositas juga dapat berkurang bila ada elektrolit kuat. Gel secara cepat akan kehilangan viskositas bila terpapar sinar matahari tetapi rekasi ini bisa dikurangi lajunya dengan penambahan antioksidan. Carbopol bersifat higroskopis dan tidak ditemukan adanya iritasi pada penggunaan Carbopol (Anonim, 1983).
Carbopol 940 memiliki sifat pengental yang baik pada konsentrasi tinggi serta menghasilkan gel yang jernih, sangat cocok digunakan pada kosmetik dan sediaan topikal. Larutan Carbopol memiliki sifat alir pseudoplastik, yaitu viskositas menurun seiring dengan kecepatan pencampuran yang meningkat (Zatz dkk, 1996).
K. PROPILENGLIKOL
Gambar 4. Struktur propilenglikol
Propilenglikol bersifat mengabsorbsi uap air. Propilenglikol tidak menyebabkan iritasi lokal apabila diaplikasikan pada membran mukosa, subkutan atau injeksi intra muskular, dan telah dilaporkan tidak terjadi rekasi hipersensitivitas pada 38% pemakai propilenglikol secara topical (Anonim, 1983).
L. DESAIN FAKTORIAL
Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas (Bolton, 1997). Penelitian desain faktorial yang paling sederhana adalah penelitian dengan dua faktor dan dua level. Desain faktorial dua level berarti ada dua faktor (misal A dan B) yang masing–masing faktor diuji pada dua level yang berbeda, yaitu level rendah dan level tinggi. Dengan desain faktorial dapat didesain suatu percobaan untuk mengetahui faktor yang dominan berpengaruh secara signifikan terhadap suatu respon dan juga memungkinkan kita mengetahui interaksi di antara faktor–faktor tersebut (Bolton, 1997).
Optimasi campuran dua bahan (dua faktor) dengan desain faktorial (two level factorial design) dilakukan berdasarkan rumus :
Y = bo + b1 + b1(A) + b2(B) + b12(A)(B)
Dengan :
Y = respon hasil atau sifat yang diamati
(A)(B) = level bagian A, level bagian B yang nilainya -1 dan 1 bo, b1 , b2, b12 = koefisien, dihitung dari hasil percobaan
16
Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level
Formula Faktor A Faktor B Interaksi
1 - - +
A + - -
B - + -
Ab + + +
Keterangan :
- = level rendah
+ = level tinggi
Formula 1 = faktor A pada level rendah, faktor B pada level rendah Formula a = faktor A pada level tinggi, faktor B pada level rendah Formjula b = faktor A pada level rendah, faktor B pada level tinggi Formula ab = faktor A pada level tinggi, faktor B pada level tinggi
Berdasarkan persamaan yang diperoleh, dengan subtitusi secara matematis, dapat dihitung besarnya efek masing–masing faktor, maupun efek interaksinya. Besarnya efek dapat dicari dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada level tinggi dan rata-rata respon pada level rendah. Adanya interaksi dapat juga dilihat dari grafik hubungan respon dan level faktor. Jika kurva menunjukkan garis sejajar, maka dapat dikatakan bahwa tidak ada interaksi antar eksipien dalam menentukan respon. Jika kurva menunjukkan garis yang tidak sejajar, maka dapat dikatakan bahwa ada interaksi antar eksipien dalam menentukan respon (Bolton, 1997).
faktor. Metode ini ekonomis, dapat mengurangi jumlah penelitian jika dibandingkan dengan meneliti dua efek faktor secara terpisah (Muth, 1999).
M. LANDASAN TEORI
Anti ageing merupakan sediaan kosmetik yang dapat menghambat skin ageing yang terjadi akibat adanya radikal bebas. Isoflavon memiliki daya antioksidan sebagai penghambat terjadinya skin ageing yang disebabkan oleh radikal bebas dan dapat digunakan dalam sediaan kosmetik (Pawiroharsono, 2009). Tempe sebagai salah satu produk olahan kedelai mengandung isoflavon dan dapat digunakan sebagai sumber isoflavon yang akan digunakan sebagai bahan aktif sediaan anti ageing. Isoflavon dalam tempe memiliki aktivitas antioksidan yang lebih besar daripada kedelai dengan adanya faktor II yang merupakan senyawa yang terbentuk dari fermentasi kedelai oleh bakteri.
Dalam penelitian ini isoflavon akan diformulasikan dalam bentuk gel dengan basis senyawa hidrofilik. Bentuk sediaan tersebut dipilih karena memiliki sifat fisik dan stabilitas yang dapat diterima oleh masyarakat, mempunyai konsistensi yang lembut, serta memberikan rasa nyaman pada kulit saat penggunaan (sensasi dingin) maupun pembersihannya (mudah dicuci dengan air).
18
jaringan struktural gel sehingga menyebabkan kenaikan viskositas gel. Propilenglikol sebagai humectant berfungsi untuk menarik air dari lingkungan luar sehingga dapat menjaga kestabilan sediaan dan mempertahankan kelembaban kulit. Humectant akan dapat mengatasi penguapan pelarut (air) dari sediaan sehingga sediaan tidak kering dan tetap memiliki sifat fisik dan stabilitas yang dikehendaki. Dengan dilakukannya optimasi terhadap gelling agent dan humectant tersebut diharapkan dapat ditemukan formula optimum gel yang memiliki sifat fisik dan stabilitas yang dapat diterima oleh masyarakat.
N. HIPOTESIS
1. Didapatkan besarnya aktivitas antioksidan ekstrak etil asetat isflavon tempe yang dilihat dari nilai IC50
2. Terdapat pengaruh yang bermakna dari komposisi Carbopol 940 sebagai gelling agent, komposisi propilen glikol sebagai humectant dan interaksi Carbopol 940-propilenglikol dalam formula gel anti ageing yang dominan dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas gel anti ageing fraksi etil asetat isoflavon tempe
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan rancangan penelitian
Penelitian dilakukan dengan metode eksperimental murni yang bersifat eksploratif dengan menggunakan desain faktorial.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional Variabel yang digunakan adalah :
1. Variabel Bebas
Komposisi Carbopol 940 sebagai gelling agent dan propilenglikol sebagai humectant
2. Variabel Tergantung
Sifat fisik gel yang meliputi daya sebar, viskositas, pergeseran viskositas dan stabilitas gel
3. Variabel Pengacau Terkendali
Kecepatan putar dan waktu pengadukan dalam proses pembuatan 4. Variabel Pengacau Tak Terkendali
Kecepatan putar dan waktu pengadukan Definisi operasional yang digunakan adalah :
20
2. Anti ageing adalah suatu senyawa yang bekerja sebagai antioksidan sehingga dapat menghambat terjadinya skin ageing yang disebabkan oleh adanya radikal bebas di dalam tubuh. Senyawa yang digunakan dalam penelitian ini adalah isoflavon dari tempe
3. Daya antioksidan adalah kemampuan suatu senyawa dalam menangkap radikal bebas pada kulit sehingga dapat menghambat proses skin ageing
4. Gel anti ageing fraksi etil asetat isoflavon tempe adalah sediaan semi padat yang dibuat dari isoflavon tempe sesuai formula yang telah ditentukan
5. Gelling agent adalah bahan pembentuk sediaan gel anti ageing isoflavon tempe yang membentuk matriks tiga dimensi
6. Humectant adalah bahan tambahan untuk mempertahankan kelembaban dengan mekanisme menarik air dari lingkungan baik pada kulit maupun pada sediaan gel anti ageing isoflavon tempe
7. Desain faktorial adalah metode optimasi yang memungkinkan untuk mengetahui efek yang lebih dominan dalam menentukan sifat fisik gel dan digunakan untuk mencari area komposisi optimum gelling agent dan humectant
C. Bahan Penelitian
farmasetis, Methanol p.a, Petroleum Eter kualitas farmasetis, Etil Asetat kualitas farmasetis (Brataco), Magnesium sulfat, DPPH, dan aquadest.
D. Alat Penelitian
Alat yang digunakan adalah glasswares (Iwaki TE-32 Pirex Japan Unmder li.), alat maserasi (Innova 2100 platform shaker), Vaccum Rotary Evaporator (Janke-Kulken), spektrofotometer UV-Vis (Optima), Viskometer Rion VT-04, Blender (National), Mixer (Airlux), alat pengukur daya sebar (modifikasi Laboratorium Formulasi Teknologi Sediaan Padat, USD, Yogyakarta).
E. Tata Cara Penelitian Isolasi isoflavon dari tempe
Identifikasi senyawa isoflavon dengan KLT
Uji aktivitas antioksidan dengan metode DPPH
Pemilihan eksipien dan optimasi formula
. Pembuatan sediaan gel anti ageing fraksi etil asetat isoflavon tempe
Uji sifat fisis dan stabilitas gel anti ageing fraksi etil setat isoflavon tempe
Analisis data dan optimasi
22
1. Isolasi isoflavon dari tempe
Tempe ditimbang sebanyak 600 g kemudian diblender selama 3 x 5 menit menggunakan 400ml aquadest selanjutnya ditambah 1200ml metanol teknis dan dimaserasi selama 12 jam dengan kecepatan 120 rpm. Hasil maserasi disaring sehingga didapatkan residu padat dan larutan kuning kecoklatan. Larutan dipekatkan menggunakan rotary evaporator selama 45-60 menit untuk setiap 300ml larutan hingga didapatkan volume akhir total 100ml, kemudian dilakukan ekstraksi pelarut menggunakan petroleum eter dan etil asetat berturut–turut. Hasil ekstraksi ditambah dengan MgSO4 anhidrat dan disaring kemudian dipekatkan
kembali dengan rotary evaporator selama 45-60 menit hingga didapatkan ekstrak etil asetat isoflavon sebanyak 10% volume awal.
2. Identifikasi senyawa isoflavon dengan KLT
Isolat yang telah didapatkan diidentifikasi menggunakan KLT dengan fase gerak kloroform : metanol (3:1) dan fase diam silica gel 254. Sebelum ditotolkan, isolat ditambahkan dengan sedikit metanol. Setelah dielusi, bercak diuapkan dengan amonia kemudian diamati di bawah lampu UV 254 nm. Selanjutnya bercak yang dihasilkan diidentifikasi berdasarkan nilai Rf.
3. Uji aktivitas antioksidan dengan metode DPPH
konsentrasi 0,05; 0,075; 0,1; 0,25; dan 0,5 mM dengan 7,5 ml larutan DPPH 0,1 mM dalam metanol p.a. Campuran larutan tersebut kemudian didiamkan selama 30 menit dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 517 nm. Cara yang sama dilakukan pada pengukuran aktivitas antioksidan sampel isoflavon pada konsentrasi 10, 20, 30, 40, dan 50%b/v. Dari nilai absorbansi yang didapatkan selanjutnya dapat dihitung % scavenging dan nilai IC50 dari BHT maupun sampel
isoflavon. Perhitungan % scavenging adalah sebagai berikut :
% scavenging =
blanko absorbansi
blanko absorbansi
sampel absorbansi
.
.
.
x 100% (Park dkk, 2009).
4. Pemilihan eksipien dan optimasi formula
Formula yang digunakan mengacu pada International Journals of Pharmaceutical Compounding dengan judul Gel Compounding. Formula yang ada kemudian dimodifikasi untuk sediaan gel yang akan dibuat. Formula yang digunakan adalah sebagai berikut :
Tabel II. Formula gel standar dan modifikasi
Formula standar Formula modifikasi
R/ Carbopol 0,5 g Triethanolamin 1,2 g Propilen glikol 2,8 g Gliserin 34,2 g Aquadest ad 100g
24
Formula yang digunakan untuk faktorial desain adalah sebagai berikut :
Tabel III. Formula gel yang digunakan
Formula I a b ab
Carbopol 3%b/v Propilenglikol Gliserin Triethanolamin Aquadest Isoflavon Parfume 50 g 10 g 60 g 2,4 g 77,2 g 0,04 g 2 tetes 68 g 10 g 60 g 2,4 g 77,2 g 0,04 g 2 tetes 50 g 30 g 60 g 2,4 g 77,2 g 0,04 g 2 tetes 68 g 30 g 60 g 2,4 g 77,2 g 0,04 g 2 tetes
Total 199,64 g 217,64 g 219,64 g 237,64 g
5. Pembuatan sediaan gel anti ageing fraksi etil asetat isoflavon tempe
Carbopol 940 3%b/v dan TEA dicampur hingga homogen kemudian tambahkan 40 ml aquadest. Masukkan gliserin, propilenglikol, isoflavon dan sisa aquadest ke dalam campuran Carbopol 940 3%b/v dan TEA kemudian campur menggunakan mixer Airlux skala kecepatan satu selama 5 menit. Setelah tercampur homogen, tambahkan parfume.
6. Uji sifat fisis dan stabilitas gel anti ageing fraksi etil setat isoflavon tempe a. Uji daya sebar. Uji daya sebar dilakukan 48 jam dan 30 hari setelah pembuatan
dengan cara : gel ditimbang seberat 1 gram dan diletakkan di tengah kaca bulat berskala. Di atas gel diletakkan kaca bulat yang lain dan pemberat dengan berat total 125 gram kemudian didiamkan selama 1 menit dan di catat diameter penyebarannya.
c. Uji viskositas dan pergeseran viskositas. Uji viskositas dilakukan menggunakan alat viskosimeter dengan cara : gel dimasukkan dalam wadah dan dipasang pada portable viscotester. Viskositas gel diketahui dengan mengamati gerakan jarum penunjuk viskositas. Uji ini dilakukan 48 jam setelah gel selesai dibuat dan setelah penyimpanan selama 30 hari.
7. Analisis Data dan Optimasi
Data sifat fisis yang telah didapatkan kemudian dianalisis menggunakan metode faktorial desain untuk mengetahui efek yang paling dominan dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas gel. Konsep perhitungan efek menurut Bolton (1997) adalah sebagai berikut :
Efek faktor A =
2
1 ab b
a
Efek faktor B =
2
1 ab a
b
Efek faktor AB =
2 1
b a ab
26 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Isolasi Isoflavon Dari Tempe
Isoflavon yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari tempe yang didapatkan dari tempat yang sama untuk menyamakan perlakuan dan meminimalkan faktor pengacau. Tempe didapatkan di Pasar Stan pada pagi hari dan didapatkan tempe sebanyak 1 kg (dua bungkus) berbentuk persegi panjang dan selanjutnya digunakan sebanyak 600 g untuk proses isolasi.
Metode ekstraksi yang digunakan dalam penelitian ini adalah maserasi. Maserasi dilakukan dengan cara merendam bahan dalam cairan penyari/pelarut dan menggojognya secara kontinyu dalam waktu dan kecepatan tertentu sehingga cairan penyari/pelarut akan dapat menembus dinding sel tempe dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif di dalamnya danmengakibatkan pendesakan larutan terpekat dari dalam sel keluar dan terbawa oleh pelarutnya. Pada proses maserasi ini digunakan metanol dan aquadest sebagai pelarut karena keduanya merupakan pelarut polar yang dapat menarik flavonoid (isoflavon) dari tempe.
dapat mengikat isoflavon. Sisa air yang mungkin masih ada dihilangkan dengan MgSO4 anhidrat yang ditambahkan kedalam fraksi etil asetat. Etil asetat kemudian
diuapkan menggunakan rotary evaporator selama 45-60 menit sehingga didapatkan isoflavon fraksi etil asetat yang lebih kental dan akan digunakan pada pengujian aktivitas antioksidan dan pembuatan formula gel.
B. Identifikasi Senyawa Isoflavon Dengan KLT
Identifikasi senyawa isoflavon dalam ekstrak yang didapatkan perlu dilakukan untuk menguji kebenaran adanya isoflavon dalam ekstrak tersebut. Fase diam yang digunakan adalah silika GF254 dan fase gerak yang digunakan terdiri dari metanol dan kloroform dengan perbandingan 3:1 (Ariani, 2002). Sebelum ditotolkan, sampel isoflavon dilarutkan dengan sedikit metanol untuk membantu memisahkan komponen glikon dan glikosida di mana nantinya glikon akan berubah menjadi aglikon yang nantinya akan memiliki aktivitas antioksidan yang lebih tinggi dibandingkan komponen glikon. Komponen aglikon yang beraktivitas antioksidan adalah genistein dan deidzein (Daniel dkk, 2009).
28
Sistem KLT :
Fase gerak = kloroform : metanol (3:1) Fase diam = silika GF254
Detektor = UV 254nm
Gambar 6. Bercak KLT Fraksi Etil Asetat Isoflavon
C. Uji Aktivitas Antioksidan Dengan Metode DPPH
Pengujian aktivitas antioksidan dilakukan dengan metode DPPH menggunakan Spektrofotometer visible panjang gelombang 517nm. DPPH merupakan suatu radikal stabil dalam larutan air atau metanol dan mampu menerima sebuah elektron atau radikal hidrogen untuk menjadi molekul organik yang stabil.
dari isoflavon. Dari hasil yang didapatkan, dapat dilihat bahwa aktivitas antioksidan dari BHT maupun isoflavon dapat dianalisis.
Prinsip metode DPPH dapat digambarkan dalam bagan berikut :
DPPH sebagai agen radikal bebas memiliki elektron bebas yang reaktif
↓
Elektron bebas memiliki absorbansi maksimum pada 517nm dan berwarna ungu
↓
Penambahan isoflavon sebagai senyawa antioksidan
↓
Atom H dari Isoflavon menangkap elektron bebas dari DPPH
↓
Menjadi elektron berpasangan dan tidak reaktif
↓
Berwarna kuning pucat dan stabil dengan intensitas warna sebanding dengan jumlah elektron yang ditangkap oleh atom H
↓
Absorbansi menjadi lebih kecil
Gambar 7. Bagan mekanisme reaksi DPPH dengan isoflavon
30
adalah absorbansi elektron bebas yang reaktif sehingga saat terdapat elektron bebas yang sudah terikat oleh atom H dari agen antioksidan, elektron bebas yang reaktif tersebut akan berkurang. Hal tersebut akan mengakibatkan elektron bebas yang terukur menjadi lebih sedikit yang ditunjukkan oleh absorbansi yang semakin kecil. Reaksi yang terjadi antara DPPH dan senyawa antioksidan adalah sebagai berikut :
Gambar 8. Reaksi umum DPPH dengan senyawa antioksidan
Dari hasil pengukuran didapatkan penurunan serapan yang linier pada BHT maupun isoflavon, dimana semakin banyak isoflavon yang ditambahkan semakin kecil pula serapan yang dihasilkan. Hal tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak isoflavon yang digunakan dapat secara linier menangkap radikal bebas semakin banyak. Dari hasil pengukuran didapatkan IC50 rata–rata dari tiga replikasi adalah
sebesar 36,752%. Hal ini berarti bahwa untuk menangkap radikal bebas sebesar 50% dibutuhkan isoflavon dengan konsentrasi 36,752% dalam formula. Dari tiga replikasi, IC50 yang terhitung memiliki nilai CV sebesar 0,037 yang berarti memasuki range
D. Pembuatan Sediaan Gel Isoflavon Tempe
Gel isoflavon dibuat menggunakan formula standar dari International Journals of Pharmaceutical Compounding dengan komposisi bahan adalah carbopol 940, TEA (Trietanolamin), propilenglikol, gliserin, aquadest, dan isoflavon sebagai zat aktif. Fraksi etil asetat isoflavon yang digunakan dalam formula adalah sebanyak 0,04%b/b formula yaitu 40mg dalam 200g sediaan. Konsentrasi isoflavon yang biasa digunakan dalam sediaan kosmetik adalah 20-100 mg per kg kosmetik (0,02-0,1%b/b), oleh karena itu digunakan konsentrasi tengah yang masuk dalam range tersebut. Dari persamaan regresi linier uji aktivitas antioksidan diketahui bahwa pada konsentrasi 0,04%b/b tersebut, fraksi etil asetat isoflavon memberikan daya antioksidan sebesar 16,837% yang berarti fraksi etil asetat isoflavon dalam formula dapat menangkap radikal bebas 16,837% dari radikal bebas total.
Carbopol 940 berfungsi sebagai basis gel hidrofilik, TEA merupakan basa lemah yang berfungsi untuk menetralisasi larutan Carbopol dan menambah konsistensi larutan Carbopol. Propilenglikol dan gliserin digunakan sebagai humektan untuk menjaga kelembaban sediaan dan kelembaban kulit saat diaplikasikan, serta aquadest berfungsi sebagai pelarut.
32
dikembangkan selama 24 jam. Carbopol membutuhkan netralisasi atau peningkatan pH untuk membentuk gel setelah didispersikan dalam air. Oleh karena itu, dalam formula ditambahkan TEA sebagai agen peningkat pH. Sebelum netralisasi, Carbopol di dalam air berada pada bentuk tak terionkan dengan pH 3. Gel dengan carbomer akan lebih kental pada pH 6 dan pH 11, namun pada penelitian ini pH digunakan pada range 6-8 untuk menyesuaikan pH kulit manusia yaitu 5,5–6,5 untuk menghindari iritasi kulit apabila pH terlalu asam atau basa. Selain itu, pada pH 7 (netral), carbopol memilki viskositas dan kejernihan yang optimum, sehingga range pH 6-8 dapat dipakai untuk mendapatkan viskositas dan kejernihan carbopol yang optimum dalam sediaan.Berikut adalah gambar struktur carbopol sebelum dan sesudah netralisasi :
Gambar 9. struktur carbopol sebelum netralisasi (a) dan setelah netralisasi (b)
Penambahan basa (TEA) akan memutuskan lebih banyak gugus karboksil dan gaya tolak–menolak elektrostatis antara tempat-tempat yang diserang akan memperbesar molekul, membuat gel menjadi lebih rigid (kaku) dan mengembang
(Barry, 1983). Setelah netralisasi menggunakan TEA, struktur house of card dari Carbopol akan terbentuk dan membentuk sistem matriks gel. Hal yang harus diperhatikan di sini adalah dihindari terjadinya overneutralization karena penambahan basa yang berlebih, di mana jika itu terjadi akan menyebabkan penurunan viskositas gel atau dapat menimbulkan presipitasi dan keadaan tesebut tidak dapat dinetralkan kembali dengan penambahan asam. Pada penggunaan TEA, penambahan dalam jumlah yang terlalu banyak tidak akan menyebabkan perubahan pH yang ekstrim karena TEA merupakan basa lemah sehingga tidak mudah terdisosiasi di dalam air dan mempengaruhi pH sediaan. Pada hasil penelitian, pH sediaan yang dibuat berada pada range 6-8 dan nilai tersebut masuk dalam range pH yang memberikan viskositas dan kejernihan yang optimum.
E. Mekanisme Gel Fraksi Etil Asetat Isoflavon Sebagai Anti Ageing Sediaan anti ageing mempunyai 2 mekanisme dalam mencegah terjadinya penuaan kulit, yaitu :
a. Mekanisme fitoestrogen
34
akan dapat menggantikan fungsi estrogen yang telah berkurang di dalam tubuh. Bisanya mekanisme fitoestrogen digunakan pada sediaan oral.
b. Mekanisme antioksidan
Reactive Oxygen Species (ROS) dari sinar UV akan mengaktivasi transkripsi dari MMPs yang merupakan salah satu enzim proteolitik yang akan mendegradasi kolagen, elastin, dan protein–protein lain. Dengan terdegradasinya kolagen dan elastin maka elastisitas kulit akan berkurang dan mempercepat terjadinya ageing. Adanya antioksidan akan dapat menangkap ROS sehingga induksi/aktivasi MMPs dapat dihambat, dengan demikian elastisitas kulit tidak akan berkurang dan ageing dapat dihambat.
Isoflavon sebagai anti ageing memiliki mekanisme sebagai antioksidan atau Oxygen Radical Scavenger. Mekanisme ini dimiliki karena isoflavon memiliki gugus fenol yang akan berperan dalam aktivitas antioksidan yaitu dengan adanya atom hidrogen yang akan menangkap elektron dari ROS. Molekul antioksidan berfungsi sebagai sumber hidrogen labil yang akan berkaitan dengan radikal bebas. Dalam proses tersebut, antioksidan mengikat energi yang akan digunakan untuk pembentukan radikal bebas baru sehingga reaksi oksidasi berhenti. Antioksidan akan teroksidasi oleh radikal bebas sehingga melindungi protein atau asam amino penyusun kolagen dan elastin.
sebagai hasil dari terjadinya fermentasi kedelai oleh bakteri, yang memilili gugus fenol yang lebih banyak dari pada genistein dan daidzein, sehingga diharapkan akan memiliki aktivitas antioksidan yang lebih besar.
F. Uji sifat fisis dan stabilitas gel anti ageing isoflavon tempe
Sebelum suatu sediaan diaplikasikan oleh masyarakat, sediaan tersebut harus acceptable (dapat diterima oleh masyarakat). Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi adalah parameter kimia, parameter sifat fisik dan stabilitas fisik dari sediaan tersebut. Parameter kimia yang diukur pada penelitian ini adalah pH (derajat keasaman) yang diamati sesaat setelah pembuatan dan setelah 30 hari penyimpanan. Selama penyimpanan, perubahan pH dapat terjadi karena adanya bakteri maupun fungi. Selain itu penyimpanan pada suasana asam atau basa dapat mempengaruhi pH karena terjadi perubahan jumlah ion H yang yang terdapat dalam sediaan. Perubahan pH ini akan secara langsung mempengaruhi viskositas sediaan. Sifat fisik yang diukur dalam penelitian ini adalah daya sebar dan viskositas gel 48 jam setelah pembuatan sedangkan stabilitas fisik diamati dari terjadinya pergeseran viskositas gel setelah dilakukan penyimpanan selama 30 hari.
36
maka daya sebarnya akan semakin kecil. Stabilitas gel dapat dilihat dari parameter perubahan/pergeseran viskositas yang terjadi setelah penyimpanan selama 30 hari. Pengukuran daya sebar dan viskositas dilakukan 48 setelah pembuatan karena setelah 48 jam, sediaan sudah mengalami relaksasi sehingga dapat memberikan respon yang sebenarnya.
Data sifat fisik gel isoflavon adalah sebagai berikut :
Tabel IV. Hasil pengukuran sifat fisik gel
Formula Daya sebar (cm)
Viskositas (d.Pa.S)
∆viskositas
(%) 1 4,07 ± 0,058 276,67 ± 2,887 3,013 ± 1,043 a 3,87 ± 0,153 276,67 ± 5,774 4,216 ± 1,043 b 3,9 ± 0,1 273,33 ± 2,887 1,423 ± 0,932 ab 3,83 ± 0,153 286,67 ± 2,887 0,775 ± 0,335
Dari tabel IV di atas diketahui nilai Simpangan Deviasi (SD) respon dari masing-masing formula. Nilai respon dikatakan homogen dan reprodusible jika SD bernilai di bawah 10% dari nilai respon. Berdasarkan hasil yang diperoleh, SD untuk daya sebar dan viskositas memenuhi persyaratan reprodusibilitas, namun untuk pergeseran viskositas tidak memenuhi. Adanya perbedaan nilai SD pada masing-masing formula disebabkan karena perbedaan kondisi dan keadaan lingkungan pada saat pembuatan formula dengan adanya faktor-faktor pengacau yang tidak terkendali, yaitu suhu dan kelembaban udara.
dari sediaan gel dapat dilakukan perhitungan secara faktorial desain. Hasil perhitungannya adalah sebagai berikut :
Tabel V. Efek larutan Carbopol 3%b/v, efek propilenglikol, dan efek interaksi antara larutan carbopol 3%b/v dan propilenglikol dalam menentukan sifat fisik gel
Efek Daya sebar Viskositas ∆viskositas
Carbopol 3%b/v 1,64 7,17 0,28
Propilenglikol 0,10 6,66 2,52
Interaksi 0,085 6,67 0,93
38
DAYA SEBAR
pe ngaru h carbopol te rhadap daya se bar
3.8 3.9 4 4.1
40 50 60 70 80
C a r b o p o l 3 %b / v ( g )
PG level r endah PG level t inggi
(a)
pe ngaruh Propile nglikol te rhadap daya se bar
3.8 3.9 4 4.1
0 10 20 30 40
p r o p i l e n g l i k o l ( g )
carbopol level rendah carbopol level t inggi
(b)
Gambar 10. Grafik Pengaruh Carbopol (a) dan Propilenglikol (b) Terhadap Daya Sebar Gel
Dari gambar 10a tersebut dapat dilihat bahwa Carbopol berpengaruh dalam menurunkan daya sebar sediaan, demikian pula dengan propilenglikol. Semakin banyak penambahan Carbopol yang dilakukan pada level rendah dan level tinggi propilenglikol akan berpengaruh dalam menurunkan nilai respon daya sebar. Hal yang sama terjadi pada propilenglikol, semakin banyak propilenglikol yang ditambahkan pada level rendah dan level tinggi Carbopol akan berpengaruh dalam menurunkan daya sebar gel.
Untuk mengetahui signifikansi efek yang dimiliki oleh masing–masing faktor, dilakukan analisis statistik dengan Yate’s Treatment. Hipotesis yang digunakan adalah :
Hi1 : Carbopol memberikan efek yang signifikan dalam menentukan daya sebar gel pada level yang diteliti
Hi2 : Propilenglikol memberikan efek yang signifikan dalam menentukan daya sebar gel pada level yang diteliti
Hnull2 : Propilenglikol tidak memberikan efek yang signifikan dalam menentukan daya sebar gel pada level yang diteliti
Hi3 : Interaksi antara Carbopol dan propilenglikol memberikan efek yang signifikan dalam menentukan daya sebar gel pada level yang diteliti Hnul3 : Interaksi antara Carbopol dan propilenglikol tidak memberikan efek
yang signifikan dalam menentukan daya sebar gel pada level yang diteliti
Hnull akan ditolak apabila Fhitung yang didapatkan lebih besar dari nilai F tabel. Nilai F tabel yang digunakan adalah F(1,8) dengan taraf kepercayaan 95%, yaitu
sebesar 5,32. hasil perhitungan analisis menggunakan Yate’s Treatment adalah sebagai berikut :
Tabel VI. Hasil perhitungan Yates’ Treatment Pada Respon Daya Sebar
Source of Variation
Degrees of freedom
Sum of square
Mean
square F hitung F tabel
Replicates 2 0,085 0,042
Treatment 3 0,100 0,033
a 1 0,057 0,057 14,25
b 1 0,030 0,030 7,5
ab 1 0,013 0,013 3,25
Experimetal
error 8 0.035 0,004
Total 11 0,22
5,32
40
bahwa Carbopol dan propilenglikol berpengaruh terhadap respon daya sebar secara signifikan. Dari hasil perhitungan efek pada tabel V didapatkan nilai efek a lebih besar daripada nilai efek b. Hal tersebut membuktikan bahwa Carbopol dominan dalam menentukan daya sebar gel. Hal ini sesuai dengan teori yang ada bahwa daya sebar terkait dengan viskositas sediaan sehingga secara tidak langung, Carbopol akan berpengaruh terhadap respon daya sebar. Penambahan jumlah Carbopol sebagai gelling agent akan memperkuat jaringan struktural gel sehingga menyebabkan peningkatan viskositas gel, sehingga dalam hal ini pengaruh Carbopol adalah menurunkan daya sebar gel karena daya sebar gel dan viskositas berbanding terbalik. VISKOSITAS
pe ngaru h carbopol te rh adap visk ositas
270 275 280 285 290
40 50 60 70
car b o p o l 3 %b / v ( g )
P G le ve l re nda h P G le ve l t ing gi
(a)
pengaruh propilenglikol terh adap viskositas
270 275 280 285 290
0 10 20 30 40
po r pi l e n g l i k o l ( g)
carbopol level rendah carbopol level t inggi
(b)
Gambar 11. Grafik Pengaruh Carbopol (a) dan Propilenglikol (b) Terhadap Viskositas Gel
level rendah Carbopol, semakin besar propilenglikol yang ditambahkan akan berpengaruh terhadap penurunan viskositas, sedangkan pada Carbopol level tinggi, kenaikan viskositas terjadi seiring dengan kenaikan jumlah propilenglikol yang ditambahkan. Adanya perpotongan garis menunjukkan adanya interaksi antara Carbopol dengan propilenglikol. Untuk mengetahui signifikansi efek yang dimiliki oleh masing–masing faktor, dilakukan analisis statistik dengan Yate’s Treatment. Hipotesis yang digunakan adalah :
Hi1 : Carbopol memberikan efek yang signifikan dalam menentukan viskositas gel pada level yang diteliti
Hnull1 : Carbopol tidak memberikan efek yang signifikan dalam menentukan viskositas gel pada level yang diteliti
Hi2 : Propilenglikol memberikan efek yang signifikan dalam menentukan viskositas gel pada level yang diteliti
Hnull2 : Propilenglikol tidak memberikan efek yang signifikan dalam menentukan viskositas gel pada level yang diteliti
Hi3 : Interaksi antara Carbopol dan propilenglikol memberikan efek yang signifikan dalam menentukan viskositas gel pada level yang diteliti Hnul3 : Interaksi antara Carbopol dan propilenglikol tidak memberikan efek
yang signifikan dalam menentukan viskositas gel pada level yang diteliti
42
sebesar 5,32. hasil perhitungan analisis menggunakan Yate’s Treatment adalah sebagai berikut :
Tabel VII. Hasil perhitungan Yates’ Treatment Pada Respon Viskositas
Source of Variation
Degrees of freedom
Sum of square
Mean
square F hitung F tabel
Replicates 2 4,17 2,080
Treatment 3 300 100
A 1 133,34 133,34 9.48
B 1 33,34 33,34 2,371
Ab 1 133,32 133,32 9,48
Experimetal
error 8 112,5 112,5
Total 11 416,67
5,32
PERGESERAN VISKOSITAS
pe ngaruh carbopol te rhadap pe rge se ran viskositas
0 1 2 3 4 5
40 50 60 70
carb o p o l 3 % b / v( g )
PG level rendah
PG level t inggi
(a)
pe ngaruh propil engli kol terhadap pe rge se ran vi skositas
0 1 2 3 4 5
0 10 20 30 40
pr op i l e n g l i k o l ( g)
carbopol l evel rendah
carbopol l evel t inggi
(b)
Gambar 12. Grafik Pengaruh Carbopol dan Propilenglikol Terhadap Pergeseran Viskositas Gel
Dari gambar 12a diatas dapat dilihat bahwa dengan penambahan Carbopol yang semakin besar pada propilenglikol level rendah akan meningkatkan respon viskositas, namun pada propilenglikol level tinggi akan menurunkan respon viskositas. Pada gambar 12b diketahui bahwa dengan penambahan propilenglikol yang semakin besar, akan menurunkan viskositas baik pada Carbopol level tinggi maupun level rendah. Adanya perpotongan garis pada grafik tersebut menunjukkan adanya interaksi antara propilenglikol dan Carbopol.
Untuk mengetahui signifikansi efek yang dimiliki oleh masing – masing faktor, dilakukan analisis statistik dengan Yate’s Treatment. Hipotesis yang digunakan adalah :
Hi1 : Carbopol memberikan efek yang signifikan dalam menentukan pergeseran viskositas gel pada level yang diteliti
44
Hi2 : Propilenglikol memberikan efek yang signifikan dalam menentukan pergeseran viskositas gel pada level yang diteliti
Hnull2 : Propilenglikol tidak memberikan efek yang signifikan dalam menentukan pergeseran viskositas gel pada level yang diteliti
Hi3 : Interaksi antara Carbopol dan propilenglikol memberikan efek yang signifikan dalam menentukan pergeseran viskositas gel pada level yang diteliti
Hnul3 : Interaksi antara Carbopol dan propilenglikol tidak memberikan efek yang signifikan dalam menentukan pergeseran viskositas gel pada level yang diteliti
Hnull akan ditolak apabila Fhitung yang didapatkan lebih besar dari nilai F table. Nilai F table yang digunakan adalah F(1,8) dengan taraf kepercayaan 95%, yaitu
sebesar 5,32. Hasil perhitungan analisis menggunakan Yate’s Treatment adalah :
Tabel VIII. Hasil perhitungan Yates’ Treatment Pada Respon Pergeseran Viskositas
Source of Variation
Degrees of freedom
Sum of square
Mean
square F hitung F table
Replicates 2 0254 0,127
Treatment 3 21,778 7,259
a 1 0,231 0,231 0,305
b 1 18,891 18,891 24,922
Ab 1 2,566 2,566 3,385
Experimetal
error 8 6,06 0,758
Total 11 28,092
5,32
propilenglikol berpengaruh terhadap respon viskositas secara signifikan. Dari hasil perhitungan efek pada tabel V didapatkan nilai efek yang paling besar adalah pada propilenglikol, sehingga dapat dibuktikan bahwa faktor yang dominan dan berpengaruh terhadap pergeseran viskositas gel adalah propilenglikol. Adanya pergeseran viskositas tidak menimbulkan pemisahan gel karena propilenglikol dapat menjaga air tetap berada dalam sistem dan isoflavon yang ada di dalamnya stabil karena memiliki kelarutan di dalam air walaupun bersifat semi polar.
G. Optimasi Formula gel
Optimasi komposisi formula perlu dilakukan untuk mendapatkan komposisi formula yang optimum, yaitu yang memiliki karakteristik sesuai yang diinginkan dari sediaan. Formula gel yang telah diuji sifat fisik dan stabilitasnya kemudian dioptimasi berdasarkan perhitungan persamaan regresi desain faktorial dan contour plot.
46
seminimal mungkin. Area optimum komposisi Carbopol 940 sebagai gelling agent dan propilenglikol sebagai humectant untuk memberikan respon yang dikehendaki dapat diperoleh dari masing-masing contour plot sifat fisik yaitu daya sebar dan viskositas, serta stabilitasnya yaitu pergeseran vikositas yang kemudian ketiganya digabungkan dalam contour plot superimposed. Dari contour plot superimposed tersebut dapat diketahui komposisi kedua faktor yang masuk dalam range masing-masing respon optimum yang diinginkan.
DAYA SEBAR
Persamaan Regresi linier yang didapatkan adalah Y = 4,89 – 0,0147 (A) – 0,0265 (B) + 0,00036 (A)(B). Dari persamaan ini dibuat contour plot sebagai berikut:
Gambar 13. Contour plot daya sebar gel
memberikan kenyamanan saat diaplikasikan pada kulit. Dari perhitungan dan gambar contour plot terlihat bahwa gel dengan level yang diteliti dapat memberikan rasa yang cukup nyaman saat digunakan yaitu pada diameter 3-5cm.
VISKOSITAS
Persamaan Regresi linier yang didapatkan adalah Y = 295,2 – 0,369 (A) – 1,858 (B) + 0,037 (A)(B). Dari persamaan ini dapat dibuat contour plot sebagai berikut :
Gambar 14. Contour plot viskositas gel
48
Dari perhitungan dan gambar contour plot terlihat bahwa gel dengan level yang diteliti dapat memberikan viskositas optimum yang dikehendaki.
PERGESERAN VISKOSITAS
Persamaan Regresi linier yang didapatkan adalah Y = -1,875 + 0,114 (A) + 0,170 (B) – 0,005 (A)(B). Dari persamaan ini dapat dibuat contour plot sebagai berikut :
Gambar 15. Contour plot pergeseran viskositas gel
Dari contour plot pergeseran viskositas (gambar15) dapat ditentukan area komposisi optimum gel anti ageing untuk memperoleh respon pergeseran viskositas yang dikehendaki, terbatas pada jumlah/level bahan yang diteliti. Pergeseran viskositas dikehendaki seminimal mungkin karena adanya pergeseran viskositas yang besar menunjukkan ketidakstabilan sediaan selama penyimpanan (Zatz dkk, 1996).
penyimpanan selama satu bulan pergeseran viskositas yang didapatkan tidak lebih dari 5% dan tidak memperlihatkan perubahan viskositas secara fisis/nyata dibandingkan dengan viskositas gel 48jam setelah pembuatan.
CONTOUR PLOT SUPERIMPOSED
Formula optimum pada level gelling agent dan humectant yang diteliti diperoleh melalui penggabungan area komposisi optimum pada stabilitas fisik dan semua sifat fisik yang diuji. Grafik area optimum dari masing–masing uji digabungkan menjadi satu dalam contour plot superimposed sebagai berikut :
Gambar 16. Contour plot superimposed
50 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
1. Ekstrak etil asetat isoflavon tempe memiliki nilai IC50 sebesar 36,752%
2. Daya sebar dan viskositas gel dipengaruhi secara dominan oleh Carbopol sedangkan pergeseran viskositas gel dipengaruhi secara dominan oleh propilenglikol
3. Didapatkan area optimum geling agent dan humectant gel ekstrak etil asetat isoflavon tempe berdasarkan contour plot superimposed yang dihasilkan
B. SARAN
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai :
DAFTAR PUSTAKA
Amstrong, N. A., and James, K. C., 1996, Pharmaceutical Experimental Design and Interpretation, 140-142, Taylor&Francis, UK
Anonim, 1983, Hand Book of Pharmaceutical Excipients, 241-242, American Pharmaceutical Association, Washington DC
Anonim, 1986, Sediaan Galenik, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta Anonim, 1995, Farmakope Indonesia edisi IV, 511-512, Departemen Kesehatan
Republik Indonesia, Jakarta
Ariani, S. R. D., 2002, Pembuatan Keju Kedelai yang Mengandung Senyawa Faktor-2 Hasil Biokonversi Isoflavon pada Tahu oleh Rhizopus oligosporus (L.41), BioSMART., 5 (1), 8-12
Barry, B.W., 1983, Dermatological Formulation, 300-304, Mercel Dekker inc., New York
Bolton’s, 1997, Pharmaceutical Statistics Practical and Clinical Applications, 3th edition, Marcel Dekker inc., New York
Daniel, S., Reto, M., Fred, Z., 2009, Dermatological Application of Soy Isoflavones to Prevent Skin Ageing in Postmenopausal Women, Mibelle AG Cosmetics, Switzerland
Fessenden, R.J. dan Fessenden, J.S., 1995, Kimia Organik Jilid II, 119-220, diterjemahkan oleh Pujaatmaka, A.H., edisi ke 3, Penerbit Erlangga, Jakarta Grittter. R., Bobbit, J.M., Schwarting, A., 1991, Pengantar Kromatografi, 7-25,
diterjemahkan oleh Padwaninata, K., Penerbit ITB, Bandung
Mabry, T.J., Markham, K.R., Thomas, M.B., 1970, The Systematic Identification of Flavonoid, 343, Springe-Verlag, New York
Mirza, 2009, Penyebab Penuaan Dini Pada Kulit, www.mirzataqiem.blogspot.com, diakses tanggal 17 November 2009
52
Muth, J. E. De, 1999, Basic Statistic and Pharmaceutical Statistical Applications, 265-294, Marcel Dekker, Inc., New York
Niki, E., and Noguchi, N., 2000, Evaluation of Antioxidant Capacity : What Capacity is Being Measured by Which Method?, IUBMB Life, 50,323-329
Park, Y., Lee, S., Woo, Y., and Lim, Y., 2009, Relationship between Structure and Anti-oxidative Effects of Hydroxyflavones, Korean Chem Soc, 30 (6)
Pratiwi, Yessi, 2008, Teori Penuaan dan Radikal Bebas, www.myscienceblog.com, diakses tanggal 17 November 2009
Prasasti, 2008, Penuaan Kulit, www.prassasti.multiply.com, diakses tanggal 17 November 2009
Pawiroharsono, Suyanto, 2009, Prospek dan Manfaat Isoflavon untuk Kesehatan, http://english-gmu.web.id, diakses tanggal 26 Agustus 2009
Prakash, Aruna, dkk, 2009, Antioxidant Activity, www.medallionlabs.com, diakses tanggal 26 Agustus 2009
Tortora, G.J., and Angnostakos N.P., 1990, Principles of Anatomy and Physiology 6th edition, 120-133, Harper and Row Publisher, New York
Voigt, 1994, Teknologi Farmasi Dasar, 316-343, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta
Yen, G.C., dan Chen, H,Y., 1995, Antioxidant Activity of Various Tea Extract in Relation to Their Antimutagenicity, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 43(1), 27-32
Zatz, J.L., Berry, J.J., Alderman, D.A., 1996, Viscosity-Imparting Agents in Disperse System, in Banker, Gilbert S., Lieberman, H.A., Rieger, Martin M., (Eds.), Pharmaceutical Dosage Form: Dysperse System Vol., 1, 2nd Ed., 291, Marcel Dekker Inc., New York
54
Lampiran 1. KLT hasil identifikasi isoflavon dari tempe
Sistem KLT :
Fase gerak = kloroform : metanol (3:1)
Lampiran 2. Hasil uji DPPH dengan spektrofotometer visible a. uji antioksidan BHT
Hasil pengukuran absorbansi :
Sampel (mM) Absorbansi % scavenging
blanko 1,074
0,05 0,893 16,85
0,075 0,839 21,88
0,1 0,826 23,09
0,25 0,648 39,66
0,5 0,395 63,22
b. uji antioksidan isoflavon Data absorbansi larutan sampel a. replikasi 1
Konsentrasi Absorbansi % scavenging IC50
Blanko 1,032
9,99 0,764 25,969
19,98 0,676 34,496
29,98 0,600 41,860
39,97 0,512 50,387
49,96 0,311 69,864
35,280%
Regresi linier : A = 13,415 B = 1,037 r = 0,976
Persamaan regresi linier : Y = 1,037x + 13,415 IC50 : Y = 50% → 50 = 1,037x + 13,415
x = 35,280% b. replikasi 2
Konsentrasi Absorbansi % scavenging IC50
Blanko 1,032
10 0,760 26,356
20 0,666 35,465
30 0,581 43,701
40 0,495 52,035
50 0,417 59,593
56
Regresi linier : A = 18,517 B = 0,830 r = 0,999
Persamaan regresi l
