PENGARUH KONSENTRASI CARBOPOL 940 DAN GLISERIN TERHADAP SIFAT FISIK DAN STABILITAS HAND SANITIZER
EKSTRAK DAUN SALAM (Syzygium polyanthum Wight.)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Getrida Tegi Tenabolo NIM : 178114048
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
2022
ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING
PENGARUH KONSENTRASI CARBOPOL 940 DAN GLISERIN TERHADAP SIFAT FISIK DAN STABILITAS FISIK HAND SANITIZER
EKSTRAK DAUN SALAM (Syzygium polyanthum Wight.)
Skripsi ya diajukan oleh : Getrida Tegi Tenabolo
NIM : 178114048
Telah disetujui oleh Pembimbing Utama
Dr. apt. Agatha Budi Susiana Lestari
Pengesahan Skripsi Berjudul
PENGARUH KONSENTRASI CARBOPOL 940 DAN GLISERIN TERHADAP SIFAT FISIK DAN STABILITAS FISIK HAND SANITIZER EKSTRAK
DAUN SALAM (Syzygium polyanthum Wight.)
Oleh :
Getrida Tegi Tenabolo NIM : 178114048
Dipertahankan di hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi
Universitas Sanata Dharma Pada Tanggal : 29 November 2022
Mengetahui Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma
Dekan
Dr. apt. Dewi Setyaningsih
Panitia Penguji: Tanda Tangan
1. Dr. apt. Agatha Budi Susiana Lestari 2. Dr. apt. Dewi Setyaningsih 3. Dr. apt. Yustina Sri Hartini
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
“Sebab kepada-Mu ya Tuhan, aku berharap: engkaulah yang akan menjawab aku, ya Tuhan, Allahku”
(Mazmur 38:16)
Karya ini kupersembahkan kepada
Bapak, Mama, kakak dan adik-adik, serta seluruh keluarga besar Semua sahabat dan teman-teman karena telah menemani selama ini
Serta Almamaterku Universitas Sanata Dharma
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, dengan mengikuti ketentuan sebagaimana layaknya karya ilmiah. Apabila di kemudian hari ditemukan indikasi plagiarisme dalam naskah ini, maka saya bersedia menanggung segala sanksi sesuai peraturan perundang-undangan yang berlaku.
Yang Menyatakan
Getrida Tegi Tenabolo
viii LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama : Getrida Tegi Tenabolo Nomor Induk Mahasiswa : 178114048
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:
“Pengaruh Konsentrasi Carbopol 940 dan Gliserin Terhadap Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Hand Sanitizer Ekstrak Daun Salam (Syzygium polyanthum Wight.)”
Dengan demikian saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Atas kemajuan teknologi informasi, saya tidak keberatan jika nama, tanda tangan, gambar atau image yang ada di dalam karya ilmiah saya terindeks oleh mesin pencari (search engine) misalnya google.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta
pada tanggal : 29 November 2022 Yang Menyatakan
Getrida Tegi Tenabolo
PRAKATA
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan penyertaan-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Konsentrasi Carbopol 940 dan Gliserin Terhadap Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Hand Sanitizer Ekstrak Daun Salam (Syzygium polyanthum Wight.)” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm) di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
Dalam Penyusunan skripsi ini, penulis mendapat banyak dukungan dan bantuan dari beberapa pihak. Oleh karena itu, penilis bermaksud untuk menyampaikan rasa terima kasih kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa, yang selalu memberikan berkat dan rahmat-Nya kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan skripsi ini.
2. Ibu Dr. apt. Dewi Setyaningsih, selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, serta selaku Dosen Penguji untuk segala bantuan, kritik dan saran dalam proses penyusunan skripsi.
3. Bapak Dr. apt. Florentinus Dika Octa, selaku Ketua Program Studi Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
4. Bapak Christianus Heru Setiawan selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan pendampingan selama masa perkuliahan.
5. Dr. apt. Agatha Budi Susiana Lestari, selaku dosen pembimbing skripsi yang telah membimbing, memberikan banyak ilmu, meluangkan waktu dan memberikan saran selama penyusunan skripsi.
6. Ibu Dr. apt. Yustina Sri Hartini, selaku dosen penguji skripsi untuk segala bantuan, kritik dan saran dalam proses penyusunan skripsi.
7. Bapak Yohanes Gopa, Ibu Lali Wudda, Kakak Irna Malika, Adik Putri Ayu, Indri Willu, Jho Gopa serta keluarga besar yang selalu memberikan perhatian dan dukungan sehingga penulis bisa sampai ditahap ini dengan baik.
8. Semua teman dan sahabat-sahabat yang selalu memberikan bantuan dan memberikan motivasi dari semester awal hingga skripsi initerselesaikan.
9. Seluruh dosen fakultas farmasi Universitas Sanata Dharma yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama masa perkuliahan.
vi
10. Pak Musrifin dan Pak Kunto selaku laboran Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma yang sudah baik dan sabar dalam membantu penelitian yang dilakukan penulis.
11. Teman kelas FSMB 2017 atas kebersamaannya selama masa perkuliahan.
12. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah banyak membantu, memberikan doa dan semangat kepada penulis.
Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam penyusunan karya ini sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak agar skripsi ini menjadi lebih baik dan bermanfaat bagi semua pihak. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat berguna bagi pembaca dan atas perhatiannya penulis mengucapkan terimakasih.
Yogyakarta, 29 November 2022 Penulis,
Getrida Tegi Tenabolo
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... Error! Bookmark not defined. HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
PRAKATA ... v
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... vii
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
ABSTRAK ... xiv
ABSTRACT ... xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 3
C. Keaslian Penelitian ... 3
D. Tujuan Penelitian ... 3
E. Manfaat Penelitian ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
A. Daun Salam (Syzygium polyanthum Wight) ...5
1. Taksonomi Daun salam (Syzygium polyanthum Wight) ... 5
2. Deskripsi Tanaman ... 6
3. Kandungan Tanaman ... 6
B. Gelling Agent ...7
C. Gliserin ...8
D. Triethanolamine ...9
E. Natrium Metabisulfit ...9
F. Flavonoid...9
G. Antibakteri ... 10
H. Desain Faktorial ... 11
I. Landasan Teori ... 12
J. Hipotesis ... 13
BAB III METODE PENELITIAN ... 13
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 13
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional... 13
C. Bahan Penelitian ... 14
D. Alat dan Instrumen Penelitian ... 14
E. Formulasi Sediaan Gel Ekstrak Daun Salam ... 15
F. Tata Cara Penelitian ... 16
1. Penyiapan ekstrak daun salam ... 16
2. Uji aktivitas antibakteri ekstrak daun salam ... 16 3. Penetapan rentang sifat fisik gel hand sanitizer yang beredar di
x
pasaran ... 17
4. Orientasi penentuan level rendah dan level tinggi carbopol 940 dan gliserin... 17
5. Pembuatan gel ... 18
6. Uji sifat fisik dan stabilitas sediaan gel ... 19
G. Analisis Hasil Penelitian ... 20
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 21
A. Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Daun Salam... 21
B. Penetapan Rentang Sifat Fisik Gel Hand Sanitizer yang Beredar di Pasaran ... 22
C. Orientasi Level Carbopol 940 dan Gliserin ... 23
D. Pembuatan Sediaan Gel Ekstrak Daun Salam ... 24
E. Uji Sifat Fisik Sediaan Gel Hand Sanitizer ... 25
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 42
A. Kesimpulan ... 42
B. Saran ... 42
DAFTAR PUSTAKA ... 43
LAMPIRAN ... 46
BIOGRAFI PENULIS ... 63
DAFTAR TABEL
Tabel I Subclass flavonoid dan contoh senyawa ... 9
Tabel II Rancangan desain faktorial ... 11
Tabel III Formula gel acuan ... 15
Tabel IV Formula gel hasil modifikasi ... 16
Tabel V Hasil uji aktivitas antibakteri ... 21
Tabel VI Hasil uji penetapan rentang sifat fisik gel hand sanitizer di pasaran ... 23
Tabel VII Hasil orientasi level carbopol ... 23
Tabel VIII Hasil orientasi level gliserin ... 24
Tabel IX Hasil uji organoleptis ... 25
Tabel X Hasil uji pH ... 26
Tabel XI Hasil uji daya sebar ... 27
Tabel XII Hasil uji viskositas ... 28
Tabel XIII Hasil perhitungan efek kedua faktor dan interaksinya terhadap respon viskositas ... 29
Tabel XIV Hasil perhitungan efek kedua faktor dan interaksinya terhadap respon daya sebar ... 32
Tabel XV Hasil perhitungan efek kedua faktor dan interaksinya terhadap respon pergeseran viskositas ... 35
Tabel XVI Hasil perhitungan efek kedua faktor dan interaksinya terhadap respon pergeseran daya sebar ... 38
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Daun salam ... 5
Gambar 2. Struktur molekul carbopol 940. ... 7
Gambar 3. Struktur molekul gliserin... 8
Gambar 4. Struktur molekul TEA. ... 8
Gambar 5. Struktur molekul flavonoid ... 10
Gambar 6. Efek carbopol 940 terhadap gliserin pada respon viskositas ... 30
Gambar 7. Efek gliserin terhadap carbopol 940 pada respon viskositas ... 30
Gambar 8. Contour plot respon viskositas ... 31
Gambar 9. Efek carbopol 940 terhadap gliserin pada respon daya sebar ... 33
Gambar 10. Efek gliserin terhadap carbopol 940 pada respon daya sebar ... 33
Gambar 11. Contour plot respon daya sebar ... 34
Gambar 12. Efek carbopol 940 terhadap gliserin pada respon pergeseran viskositas ... 36
Gambar 13. Efek gliserin terhadap carbopol 940 pada respon pergeseran viskositas ... 36
Gambar 14. Contour plot respon pergeseran viskositas ... 37
Gambar 15. Efek carbopol 940 terhadap gliserin pada respon pergeseran daya sebar ... 39
Gambar 16. Efek gliserin terhadap carbopol 940 pada respon pergeseran daya sebar ... 39
Gambar 17. Contour plot respon pergeseran daya sebar ... 40
Gambar 18. Superimposed contour plot ... 41
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Certificate of Analysis (CoA) ekstrak kental daun salam ... 46
Lampiran 2. Sertifikat hasil uji Staphylococcus aureus ... 47
Lampiran 3. Dokumentasi ekstrak kental daun ... 48
Lampiran 4. Hasil nilai kekeruhan suspensi bakteri dengan nephelometer ... 48
Lampiran 5. Hasil uji aktivitas antibakteri ... 49
Lampiran 6. Hasil uji sifat fisik produk pasaran gel hand sanitizer ... 53
Lampiran 7. Hasil orientasi level Carbopol dan gliserin ... 55
Lampiran 8. Hasil uji daya sebar, viskositas dan ph ... 57
Lampiran 9. Nilai efek faktor terhadap respon viskositas ... 59
Lampiran 10. Nilai efek faktor terhadap respon pergeseran viskositas ... 59
Lampiran 11. Nilai efek faktor terhadap respon daya sebar ... 60
Lampiran 12. Nilai efek faktor terhadap respon pergeseran daya sebar ... 60
Lampiran 13. Dokumentasi ... 61
xiv ABSTRAK
Tanaman daun salam (Syzygium polyanthum Wight.) merupakan tanaman yang memiliki banyak manfaat salah satunya adalah sebagai antibakteri. Ekstrak daun salam dapat diformulasikan dalam bentuk sediaan gel hand sanitizer dengan salah satu bahan tambahan lainnya adalah gelling agent dan humektan. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental yang bertujuan untuk mengetahui konsentrasi optimum carbopol 940 sebagai gelling agent dan gliserin sebagai humektan pada formula sediaan gel hand sanitizer ekstrak daun salam sehingga mampu menghasilkan sediaan dengan sifat fisik dan stabilitas yang baik.
Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor (carbopol 940 dan gliserin) dan dua level (level rendah dan level tinggi). Sifat fisik dan pergeseran stabilitas gel hand sanitizer yang dievaluasi meliputi organoleptis, homogenitas, pH, viskositas dan daya sebar dan dianalisis menggunakan Design Expert Version 13 (free trial) dengan metode two- way ANOVA pada taraf kepercayaan 95%.
Kombinasi carbopol 940 dan gliserin berpengaruh pada sifat fisik dan stabilitas fisik gel hand sanitizer. Pada penggunaan carbopol 940 0,9% dan gliserin 5% menghasilkan gel yang memenuhi persyaratan fisik dan stabilitas fisik.
Kata Kunci : Ekstrak daun salam (Syzygium polyanthum), carbopol 940, gliserin, gel, desain faktorial.
ABSTRACT
Bay leaf plant (Syzygium polyanthum Wight) is a plant that has many benefits, one of which is as an antibacterial. Bay leaf extract can be formulated in the form of a hand sanitizer gel with one of the other additional ingredients, namely a gelling agent and a humectant. This research is an experimental study that aims to determine the optimum concentration of carbopol 940 as a gelling agent and glycerin as a humectant in the formulation of bay leaf extract hand sanitizer gel so as to produce preparations with good physical properties and stability.
The study was conducted using a factorial design with two factors (carbopol 940 and glycerin) and two levels (low level and high level). The physical properties and stability of the hand sanitizer gel which were evaluated included organoleptic, homogeneity, pH, viscosity and spreadability and were analyzed using Design Expert Version 13 (free trial) with a two-way ANOVA method at a 95% confidence level.
The combination of carbopol 940 and glycerin has an effect on the physical properties and physical stability of the hand sanitizer gel. The use of 0.9%
carbopol 940 and 5% glycerin produces a gel that meets physical requirements and physical stability.
Keywords : Bay leaf extract (Syzygium polyanthum), carbopol 940, glycerin, gel, factorial design.
1 BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kebiasaan untuk mencuci tangan menggunakan sabun merupakan salah satu pola hidup bersih dan sehat untuk memutuskan rantai kuman. Proses mencuci tangan menggunakan air saja terbukti tidak efektif dalam menjaga kebersihan.
Pola hidup sehat sederhana yang bisa dilakukan seperti mencuci tangan dengan menggunakan sabun merupakan salah satu cara untuk meningkatkan kesadaran masyarakat akan pentingnya menjaga gaya hidup yang bersih dan sehat. Tangan yang bersentuhan langsung dengan kotoran dan makanan ataupun minuman yang terkontaminasi saat tidak dicuci dengan sabun dapat memindahkan bakteri, virus, atau parasit pada orang lain. Cara mencuci tangan tanpa air dan sabun bisa dengan menggunakan sediaan hand sanitizer. Hand sanitizer merupakan salah satu antibakteri sebagai pembersih tangan yang praktis tanpa menggunakan sabun dan air (Fadhila, Fathoni, dan Kaavessina, 2019).
Indonesia memiliki berbagai macam tumbuhan yang dapat digunakan untuk pengobatan, salah satunya adalah daun salam. Daun salam terbukti memiliki efek antibakteri. Senyawa pada ekstrak daun salam yang memiliki efek antibakteri adalah flavonoid, tanin, minyak atsiri, dan alkaloid. Menurut penelitian yang telah dilakukan Tammi, Apriliana, Sholeha, dan Ramadhian (2018) ekstrak daun salam terbukti mempunyai efek antibakteri terhadap bakteri Staphylococcus aureus pada konsentrasi ekstrak sebesar 20%, 40%, 60%, 80%, dan 100%.
Staphylococcus aureus merupakan bakteri patogen pada manusia yang dapat menyebabkan sistitis, pielitis, meningitis, dan endokarditis.
Berdasarkan penjelasan di atas, maka peneliti akan membuat sediaan hand sanitizer dengan kandungan ekstrak daun salam. Pada penelitian ini, sediaan yang akan dibuat berbentuk gel. Gel adalah sediaan semi padat yang jernih yang berasal dari partikel anorganik kecil dan molekul organik besar yang dapat tembus cairan karena memberi sensasi yang sejuk pada kulit, bersifat mudah kering sehingga banyak digunakan dan mudah untuk dibersihkan. Berdasarkan
komposisinya, matrik gel dibedakan menjadi matrik gel hidrofobik dan matriks gel hidrofilik (Fujiastuti dan Sugihartini, 2015). Dalam penelitian ini molekul bersifat surfaktan artinya memiliki sifat hidrifilik. Contoh molekul hidrofobik meliputi alkana, minyak, lemak, dan zat berminyak pada umumnya. Salah satu polimer hidrofobik yaitu etil selulosa. Agen pembentuk gel yang dipakai dalam sediaan farmasi dan kosmetik harus memenuhi beberapa kriteria, antara lain bersifat inert, aman dan non-reaktif dengan bahan lain (Wahyuddin, Kurniati, dan Aridewi, 2018). Dalam penelitian yang akan dilakukan, carbopol 940 digunakan sebagai agen pembentuk gel karena terbukti tidak memiliki sensitivitas atau reaksi alergi untuk penggunaan topikal sedangkan gliserin digunakan sebagai humektan yang dapat memberikan efek lembut pada kulit (Wahyuddin, dkk. 2018).
Komponen utama dalam sediaan gel adalah gelling agent dan humektan.
Komponen ini bisa mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas dari suatu sediaan.
Penelitian ini menggunakan carbopol 940 sebagai gelling agent dan gliserin sebagai humektan. Kedua bahan ini menjadi faktor penting yang mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas sediaan gel. Semakin besar berat molekul maka akan semakin kental sediaan tersebut dan akan mempengaruhi daya sebar sediaan (Fahmi, Forestryana, dan Novyra, 2020). Carbopol 940 dapat terjamin kekentalannya selama penyimpanan pada jangka waktu yang lama dalam temperatur ruangan (Rowe, Sheskey, and Quinn,2009). Gliserin berpengaruh terhadap stabilitas sediaan karena memiliki fungsi untuk mengurangi penguapan air pada sediaan. (Mitsui, 1997).
Penelitian ini menggunakan metode desain faktorial level dua untuk melihat pengaruh konsentrasi carbopol 940 dan gliserin terhadap sifat fisik dan stabilitas sediaan gel hand sanitizer ekstrak daun salam (Syzygium polyanthum).
Setelah diketahui faktor yang paling berpengaruh, dapat diketahui daerah optimum untuk komposisi carbopol 940 dan gliserin pada gel hand sanitizer ekstrak daun salam. Dalam penelitian ini juga dilakukan uji antibakteri pada ekstrak daun salam dan sediaan gel hand sanitizer ekstrak daun salam yang bertujuan untuk melihat adanya aktivitas antibakteri.
3
B. Rumusan Masalah
Bagaimana pengaruh konsentrasi carbopol 940 dan gliserin terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan gel ekstrak daun salam (Syzygium polyanthum)?
C. Keaslian Penelitian
Berdasarkan penelusuran pustaka yang dilakukan oleh penulis, penelitian mengenai pengaruh konsentrasi carbopol 940 sebagai gelling agent dan Gliserin sebagai humektan terhadap sifat fisis dan stabilitas hand sanitizer ekstrak daun salam (Syzygium polyanthum), belum pernah dilakukan. Penelitian serupa yang pernah dilakukan antara lain;
a. Pengaruh Konsentrasi Carbopol 940 sebagai Gelling Agent Terhadap Sifat Fisik dan Stabilitas hand sanitizer Minyak Daun Mint (Oleum Mentha Piperita) oleh Verica Septi Permatasari (2014) terdapat perbedaan yaitu menggunakan ekstrak minyak daun mint dan uji antimikroba gel minyak daun mint terhadap bakteri Escherichia coli.
b. Pengaruh carbopol 940 dan Gliserin dalam formulasi gel hand sanitizer minyak daun sirih hijau (Piper betle Linn) terhadap sifat fisik, stabilitas fisik dan aktivitas antibakteri terhadap Esherichia coli oleh Yolanda Angnes, 2016 terdapat perbedaan yaitu menggunakan ekstrak minyak daun sirih hijau dan uji aktivitas antibakteri Escherichia coli.
D. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh konsentrasi gelling agent carbopol 940 dan gliserin terhadap sifat fisik (organoleptis, homogenitas, pH, daya sebar, dan viskositas) dan stabilitas fisik pada sediaan gel ekstrak daun salam (Syzygium polyanthum).
E. Manfaat Penelitian 1. Manfaat Teoritis
Manfaat secara teoritis, penelitian ini diharapkan dapat menambah ilmu pengetahuan bagi penulis maupun pembaca. Selain itu, penelitian ini
diharapkan dapat menjadi sumber informasi pada penelitian-penelitian selanjutnya.
2. Manfaat Praktis
Manfaat secara praktis, penelitian ini diharapkan akan menghasilkan sediaan gel hand sanitizer ekstrak daun salam (Syzygium polyanthum) yang baik dengan carbopol 940 sebagai gelling agent dan gliserin sebagai humektan.
Penelitian ini diharapkan dapat membantu pihak lain dalam penyajian informasi untuk penelitian serupa.
5 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Daun Salam (Syzygium polyanthum Wight)
Gambar 1. Daun salam (Syzygium polyanthum Wight.)
(Harismah dan Chusniatun, 2016) 1. Taksonomi Daun salam (Syzygium polyanthum Wight)
Nama Botani : Syzygium polyanthum Wight
Sinonim : Eugenia lucidula Miq, Syzygium polyanthum (Wight ) Walp Klasifikasi :
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta Sub Divisi : Pinophyta Kelas : Dicotyledoneae Bangsa : Myrtales Suku : Myrtaceae Marga : Syzygium
Jenis : Syzygium polyantum (Wight) Walp.
(Van Steenis, 2003)
2. Deskripsi Tanaman
Daun salam memiliki nama latin Eugenia polyanthum Wight dan memiliki nama ilmiah lainnya yaitu Syzygium polyanthum Wight dan Eugenia lucidula Miq. Tanaman ini termasuk suku Myrtaceae. Di beberapa daerah Indonesia, daun salam dikenal sebagai salam (Jawa, Madura, Sunda); gowok (Sunda); kastolan (kangean, Sumenep); manting (Jawa), dan meselengan (Sumatera). Nama yang sering digunakan dari daun salam, di antaranya ubar serai, (Malaysia); Indonesian bay leaf, Indonesian laurel, Indian bay leaf (Inggris);
Salam Blatt (Jerman) (Harismah dan Chusniatun, 2016). Daun salam termasuk salah satu tanaman yang biasa dimanfaatkan sebagai rempah, yaitu penyedap karena memiliki aroma yang khas. Tanaman salam (Eugenia polyantha) merupakan salah satu tanaman yang juga sering dimanfaatkan masyarakat selain penyedap juga digunakan untuk pengobatan alternatif. Keberadaan tanaman salam yang sudah umum dalam masyarakat sehingga mudah untuk didapatkan (Harismah dan Chusniatun, 2016).
3. Kandungan Tanaman
Masyarakat Indonesia secara tradisional memanfaatkan bahan alam untuk mengatasi berbagai penyakit, salah satunya adalah daun salam (Syzygium polyanthum). Daun salam mempunyai banyak aktivitas farmakologi terutama dalam bentuk ekstraknya. Daun salam memiliki kandungan metabolit sekunder dan memiliki banyak aktivitas farmakologi untuk mengatasi berbagai macam penyakit (Rizki dan Hariandja, 2015). Beberapa penelitian yang telah dilakukan secara invitro membuktikan bahwa daun salam memiliki aktivitas farmakologi meliputi antijamur, antibakteri, antimalaria, antidiare, antiinflamasi, antioksidan, antikolesterol, antidiabetes, dan antihiperurisemia, juga dapat dijadikan untuk menghambat pembentukan plak dan karies pada gigi (Novira dan Febriayan, 2018). Daun salam mengandung tanin, flavonoid, minyak atsiri, sitral, eugenol, seskuiterpen, triterpenoid, steroid, lakton, saponin dan karbohidrat. Senyawa yang bertanggung jawab sebagai antibakteri adalah flavonoid, tanin, minyak atsiri, dan alkaloid. Selain itu, daun salam juga mengandung beberapa vitamin, antara lain
7
vitamin C, vitamin A, thiamin, riboflavin, niacin, vitamin B6, vitamin B12 dan
folat. Mineral seperti selenium juga terdapat di dalam kandungan daun salam (Taufiqurrohman, 2015).
B. Gelling Agent
Carbopol 940 memiliki pemerian diantaranya, bersifat asam, higroskopis, serbuk putih dengan sedikit bau khas. Range konsentrasi carbopol 940 sebagai gelling agent yaitu 0,5-2,0% Carbopol 940 sering digunakan dalam sistem cair basah karena partikelnya yang mudah basah dan tidak beracun. Carbopol 940 dapat mengembang di air dan gliserin, dan setelah netralisasi di etanol 95% membentuk struktur gel mikrogel tiga dimensional.
Formulasi untuk sediaan topikal perlu dilakukan adanya kenaikan pH agar menjadi pH netral atau sesuai dengan pH kulit karena sifat dari carbopol yaitu asam.
Carbopol mudah terdispersi dala, air dan dalam konsentrasi kecil dapat berfungsi sebagai sebagai basis gel dengan kekentalan yang cukup pada pH 6-11 (Rowe, Sheskey and Quinn, 2009).
Carbopol 940 memiliki viskositas antara 40.000-60.000 (cP), digunakan sebagai pengental yang baik, memiliki viskositas yang tinggi, dan mampu menghasilkan gel yang bening. Carbopol 940 tidak mensensitisasi, tidak toksik, dan tidak mempengaruhi aktivitas biologi obat tertentu. Penambahan suhu tinggi dapat menurunkan viskositas dan dengan demikian mengurangi stabilitas carbopol (Rowe dkk., 2009). Gelasi memiliki mekanisme yaitu ketika struktur polimer Carbopol 940 didispersikan dalam pelarut yang bersifat hidrofilik, maka akan terionisasi dan menggembang. Kemudian terjadi ikatan silang antar polimer sehingga molekul pelarut menjadi terperangkap di dalam molekul kompleks dan akan membentuk massa gel yang kaku dan kenyal.
Gambar 2. Struktur molekul carbopol 940 (Rowe dkk., 2009).
C. Gliserin
Gliserin dipakai sebagai humektan karena merupakan komponen higroskopis yang dapat mengikat air dan mengurangi jumlah air yang meninggalkan kulit. Pemeriannya adalah cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau, kental, cairan higroskopis dan memiliki rasa manis. Efektifitas dari gliserin tergantung dari kelembaban lingkungan di sekitarnya. Humektan dapat melembabkan kulit pada kondisi kelembaban tinggi. Gliserin dengan konsentrasi 10% dapat meningkatkan rasa halus dan lembut pada kulit (Mitsui, 1997). Gliserin berfungsi sebagai antimikroba, kosolven, emolien, humektan, plasticizer, sweetening agent, dan tonicity agent. Pada formulasi sediaan farmasi, gliserin digunakan pada oral, mata, topikal, dan sediaan parenteral. Gliserin digunakan sebagai humektan pada konsentrasi ≤30%
dalam formulasi sediaan topikal dan kosmetika (Rowe dkk., 2009).
Gambar 3. Struktur molekul gliserin (Rowe dkk.,2009).
9
D. Triethanolamine
Triethanolamine berbentuk kental berwarna bening, tidak berwarna hingga kuning pucat cairan yang sedikit berbau amoniak. Triethanolamine (TEA) mempunyai pH 10.5, sangat higroskopis, berwarna coklat apabila ia terpapar udara dan juga cahaya. Triethanolamine (TEA) digunakan sebagai agen pembasah dan juga dapat digunakan sebagai emulsifying agent (Rowe dkk., 2009). TEA dalam penelitian ini berfungsi sebagai alkalizing agent. Karbopol merupakan polimer yang akan terhubung dan membentuk cross link secara acak apabila kontak dengan air. Ketika TEA ditambahkan ke dalam karbopol maka akan mengionisasi karbopol menghasilkan muatan negatif pada struktur blackbones sehingga menghasilkan gaya tolak menolak. Adanya gaya tolak menolak ini akan membentuk struktur tiga dimensi dari gel yang membentuk formasi seperti sarang lebah yang menyebabkan konsistensi gel menjadi stabil (Tsabitah dkk., 2020).
Gambar 4. Struktur molekul triethanolamine (Rowe dkk., 2009).
E. Natrium Metabisulfit
Natrium metabisulfit terbentuk seperti kristal prismatik yang tidak berwarna atau seperti bubuk kristal putih hingga putih krem yang memiliki bau belerang dioksida dan rasa asam dan asin. Natrium metabisulfit mengkristal dari air dingin sebagai hidrat yang mengandung molekul air. Natrium metabisulfit digunakan sebagai antioksidan dan pengawet antimikroba. Natrium metabisulfit biasanya mengandung sejumlah kecil natrium sulfit dan natrium sulfat (Rowe dkk., 2009).
F. Flavonoid
Flavonoid merupakan salah satu senyawa golongan fenol alam terbesar yang terdapat pada tumbuhan. Berdasarkan strukturnya, flavonoid dibagi menjadi
beberapa kategori meliputi: flavonol, flavon, flavanon, flavanol, antosianindan isoflavon. Berikut merupakan contoh dari masing-masing kategori:
Tabel I. Subclass flavonoid dan contoh senyawa
Subclass Contoh senyawa
Flavonol kuersetin dan kaempferol Flavon apigenin dan tangeretin Flavanon naringenin dan hesperitin
Flavanol catechin dan epicatechin Antosianidin cyanidin dan malvidin Antosianidin genistein dan daidzein
(Verma and Chandel, 2020).
Flavonoid memiliki sifat antioksidan, antivirus dan antibakteri. Selain itu flavonoid juga mengatur ekspresi gen dan memodulasi kerja enzim. Flavonoid berperan sebagai antioksidan dengan cara mendonasikan atom hidrogennya atau melalui kemampuannya mengkelat logam, berada dalam bentuk glikosida (mengandung rantai samping glukosa) atau dalam bentuk bebas yang disebut aglikon (Kozlowska and Wegierek, 2014). Kerangka flavonoid terdiri atas satu cincin aromatik A, satu cincin aromatik B, dan cincin tengah berupa heterosiklik yang mengandung oksigen dan bentuk teroksidasi cincin ini dijadikan dasar pembagian flavonoid ke dalam sub-sub kelompoknya.
Gambar 5. Kerangka struktur flavonoid (Pance, Diwan and Chandra, 2016).
G. Antibakteri
Daun salam (Syzygium polyanthum) mengandung berbagai macam senyawa aktif (Harismah and Chusniatun, 2016). Senyawa kimia yang terkandung di dalam daun salam yaitu flavonoid, tanin, minyak atsiri, triterpenoid, alkaloid,
11
dan steroid. Kandungan tersebut yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri
yang terdapat di seluruh area badan. Alkohol sebagai desinfektan mempunyai aktivitas bakterisidal, bekerja terhadap berbagai jenis bakteri, tetapi tidak terhadap virus dan jamur. Menurut FDA, rekomendasi konsentrasi alkohol adalah 60%- 95%. Pemilihan alkohol dalam hand sanitizer karena alkohol dapat membantu melarutkan triclosan, berfungsi untuk memberikan rasa dingin di tangan dan agar gel hand sanitizer lebih cepat kering saat digunakan. Aktivitas tersebut membuat minyak daun salam cocok menjadi suatu alternatif bahan alami pengganti alkohol yang cocok digunakan dalam formulasi gel hand sanitizer (Farahhim dan Asngad, 2017). Pada penelitian yang dilakukan oleh Tammi dkk. (2016) mengenai uji daya hambat ekstrak daun salam terhadap bakteri Staphylococcus aureus secara in vitro dapat disimpulkan bahwa ekstrak etanol daun salam (Syzygium polyanthum) dengan konsentrasi 20%, 40%, 60%, 80% dan 100%
memiliki daya hambat terhadap pertumbuhan bakteri. Hasil yang ada menunjukkan bahwa peningkatan daya hambat sebanding dengan peningkatan konsentrasi. Kemampuan daun salam sebagai antibakteri melalui mekanisme penghambatan sintesis dinding sel dan mengambat fungsi membran sel (Novira dan Febriayan, 2018).
H. Desain Faktorial
Desain faktorial digunakan dalam eksperimen dimana efek dari berbagai faktor atau kondisi pada hasil eksperimen dapat dijelaskan. Rancangan faktorial merupakan eksperimen yang optimal untuk mengetahui pengaruh dan keefektifan kombinasi 2 jenis faktor. Pada penggunaan metode ini, respon yang diukur harus dapat dikuantifikasi. Selain itu, faktor dominan atau faktor yang sangat berpengaruh terhadap respon dapat diketahui dengan menggunakan metode ini.
Desain faktorial adalah keputusan desain yang bersama-sama menentukan efek dari berbagai faktor dan interaksi. Jika kedua faktor berada dalam 2 level (2 faktor untuk setiap level), maka diperlukan 4 rumus dengan simbol (1), a, b, ab. Desain faktorial menggunakan sistem regresi yang membandingkan antara respon menggunakan variabel bebas. Dalam desain faktorial bisa dilihat interaksi antara variabel bebas yang dipakai untuk memilih dampak berdasarkan beberapa faktor
dan interaksinya yang berpengaruh signifikan (Kurniawan dan Sulaiman, 2009).
Desain faktorial 2 level berarti terdapat 2 faktor (misal A dan B) yang masing- masing faktor diuji dalam 2 level yang berbeda, yaitu level rendah (-) dan level tinggi (+) (Bolton, 1990).
Tabel II. Rancangan desain faktorial
Percobaan Faktor A Faktor B
1 - -
A + -
B - +
ab + +
I. Landasan Teori
Kesehatan dan kebersihan merupakan aspek penting bagi kehidupan manusia. Menjaga kebersihan tangan merupakan salah satu upaya untuk menjaga kesehatan dan kebersihan tubuh. Tangan merupakan salah satu perantara yang dapat terkontaminasi dengan bakteri. Salah satu cara untuk memutuskan rantai penyebaran bakteri adalah dengan mencuci tangan. Selain dengan mencuci tangan dapat juga menggunakan hand sanitizer sebagai media cuci tangan yang lebih praktis saat berada di luar rumah. Penggunaan hand sanitizer juga dapat mengurangi resiko kulit menjadi kering akibat terlalu sering mencuci tangan.
Hand sanitizer tersedia dalam berbagai bentuk sediaan dengan variasi penambahan bahan alam yang memiliki sifat antibakteri. Salah satu bahan alam yang mempunyai sifat antibakteri adalah daun salam (Syzygium polyanth) dan senyawa aktif yang berperan sebagai antibakteri adalah flavonoid, tanin, alkaloid, dan minyak atsiri. Daun salam merupakan tanaman herbal yang telah terbukti memiliki efek antibakteri terhadap bakteri Staphylococcus aureus.
Komponen pada formula gel hand sanitizer pada penelitian ini menggunakan gelling agent yaitu carbopol 940 dan humektan yang dipakai yaitu gliserin. Carbopol 940 adalah tipe carbopol 940 yang mempunyai kekentalan antara 40.000-60.000 cP dengan konsentrasi yang dianjurkan adalah 0,5%-2%, sehingga mempunyai efisiensi menciptakan gel dengan viskositas yang tinggi dan bisa membentuk sediaan gel yang jernih. Carbopol 940 bersifat stabil jika
13
memiliki pH 6. Gliserin dipakai sebagai humektan yang dapat mempertahankan
kestabilan sediaan karena mampu mengurangi penguapan air dari sediaan gel.
Penggunaan gliserol sebagai humektan pada sediaan topikal adalah pada konsentrasi kurang dari atau sama dengan 30%. Kombinasi dari kedua bahan, diharapkan dapat memberikan sifat fisik yang optimum untuk sediaan gel yang dihasilkan.
Pada penelitian ini menggunakan metode desain faktorial. Metode desain faktorial mempunyai efisiensi yang maksimum dalam memperkirakan dampak yang lebih banyak didominasi dalam menentukan respon, memungkinkan untuk mengidentifikasi dampak masing-masing faktor, juga dampak hubungan antar faktor. Area optimum diperoleh dengan menggunakan program statisitik Design Expert 12.
J. Hipotesis
Diperoleh konsentrasi optimum carbopol 940 dan gliserin yang memenuhi kriteria sifat fisik dan stabilitas hand sanitizer ekstrak daun salam (Syzygium polyanthum) menggunakan metode desain faktorial.
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental menggunakan rancangan penelitian desain Faktorial untuk mengetahui konsentrasi optimum carbopol 940 sebagai gelling agent dan gliserin sebagai humektan pada formula sediaan gel hand sanitizer ekstrak daun salam (Syzygium polyanthum) sehingga dapat menghasilkan sediaan dengan sifat fisik dan stabilitas yang baik.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional 1. Variabel penelitian
a. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah variasi konsentrasi (level rendah dan tinggi) carbopol 940 sebagai gelling agent, gliserin sebagai humektan dalam formula gel ekstrak daun salam (Syzygium polyanthum) dan konsentrasi ekstrak pada prosedur pengujian antibakteri.
b. Variabel tergantung dalam penelitian ini yaitu sifat fisik gel (organoleptis dan pH, homogenitas, daya sebar, dan viskositas), stabilitas fisik sediaan gel (pergeseran daya sebar dan pergeseran viskositas).
c. Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah kondisi penyimpanan gel hand sanitizer, kepadatan suspensi bakteri Staphylococcus aureus, diameter lubang sumuran, lama inkubasi dan jumlah bahan dalam formula.
d. Variabel pengacau tak terkendali dalam penelitian ini adalah kelembapan ruangan.
2. Definisi operasional
a. Ekstrak kental daun salam merupakan ekstrak kental dari tanaman daun salam yang diperoleh dari PT. Eteris Nusantara dengan pemerian sesuai Farmakope Herbal Indonesia yaitu kental, warna coklat kehitaman dan berbau khas.
14
b. Zona hambat merupakan daerah jernih disekitar sumuran yang
mengartikan bahwa tidak adanya pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus.
c. Humektan merupakan bahan yang berfungsi mempertahankan kandungan air pada sediaan sehingga dapat menjaga kestabilan sediaan gel. Humektan yang digunakan adalah gliserin pada level rendah dan tinggi.
d. Gelling agent merupakan bahan pembentuk gel yang berpengaruh terhadap sifat fisik dan kestabilan sediaan gel. Gelling agent yang digunakan adalah carbopol 940 pada level rendah dan tinggi.
e. Sifat fisik merupakan parameter yang berfungsi untuk mengetahui sifat fisik sediaan gel meliputi organoleptis, pH, homogenitas, daya sebar, dan viskositas.
f. Desai faktorial merupakan salah satu metode optimasi yang digunakan untuk melihat komponen formula optimum yang menghasilkan sediaan dengan sifat fisik dan kestabilan yang baik.
g. Freeze and thaw cycle merupakan metode uji untuk menilai stabilitas sediaan gel dengan prinsip penyimpanan pada suhu yang bervariasi dengan minimal 3 siklus.
C. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian yaitu ekstrak daun salam yang diperoleh dari produsen Eteris Nusantara kawasan Gunung Kidul Daerah Istimewa Yogyakarta, Indonesia, carbopol 940 (pharmaceutical grade), gliserin (pharmaceutical grade), trietanolamin, natrium metabisulfat, media Mueller Hinton Agar (MHA) (Merck), bakteri uji Staphylococcus aureus, DMSO 10%, dan akuades.
D. Alat dan Instrumen Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah timbangan analitik (Ohaus), waterbath, mixer Philip (Elecsa, USD), disk Ampicillin 10 mcg,disk blank, mikropipet, cawan petri, tabung reaksi, viskometer seri VT 04 (Rion Japan), Biologycal Safety Cabinet (ESCO class II LA2-3AI-E), pH meter,
stopwatch, alat pengukur daya sebar, jarum ose, jangka sorong, pinset steril, baskom, lampu spiritus, autoklaf, inkubator, freezer (samsung), kaca objek dan alat gelas lainnya (pyrex).
E. Formulasi Sediaan Gel Ekstrak Daun Salam
Formula gel yang digunakan sebagai acuan dalam penelitian ini mengacu pada penelitian dengan judul “ Formulasi dan uji sediaan hand sanitizer minyak atsiri kayu manis (Cinnamomum burmanni Ness ex BI.cortex) sebagai antibakteri Staphylococcus aureus” oleh (Lintang, Prasetyorini dan Noorlaela, 2018).
Tabel III. Formula sediaan acuan
Bahan F0 ( %) F1 (%) F2 (%) F3 (%)
Na CMC 0,2 0,2 0,2 0,2
TEA 0,5 0,5 0,5 0,5
Na metabisulfit 0,02 0,02 0,02 0,02
Propilen glikol 5 5 5 5
Metil paraben 0,15 0,15 0,15 0,15
Gliserin 10 10 10 10
Etanol 96% 30 30 30 30
Minyak atsiri - 0,08 0,5 1
Akuades ad 100 100 100 100
Dalam penelitian ini, peneliti melakukan modifikasi formula untuk pembuatan gel hand sanitizer dengan variasi komposisi gelling agent (0,5%-2%) dan humektan yaitu gliserin (3%-6%).
16
Tabel IV. Formula sediaan gel hand sanitizer ekstrak daun salam modifikasi
Bahan F1 (g) Fa (g) Fb (g) Fab (g)
Ekstrak kental daun salam
15,9 15,9 15,9 15,9
Carbopol 940 0,6 0,9 0,6 0,9
Gliserin 5 5 10 10
TEA 4 4 4 4
Natrium metabisulfit
0,1 0,1 0,1 0,1
Akuades ad 100 ad 100 ad 100 ad 100
Keterangan : X merupakan jumlah ekstrak daun salam yang sudah dibuktikan mempunyai aktivitas antibakteri berdasarkan pengujian yang dilakukan.
F. Tata Cara Penelitian
1. Penyiapan ekstrak daun salam
Ekstrak daun salam yang digunakan diperoleh dari produsen Eteris Nusantara kawasan Gunung Kidul Daerah Istimewa Yogyakarta, Indonesia dan memiliki CoA (Certificate of Analysis) dengan spesifikasi dark liquid dan memiliki aroma daun salam.
2. Uji aktivitas antibakteri ekstrak daun salam
Biakan murni bakteri yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari Balai Laboratorium Kesehatan Provinsi Yogyakarta. Pengujian aktivitas antibakteri dilakukan dengan metode difusi cakram disk. Suspensi bakteri Staphylococcus aureus yang telah disiapkan disebarkan secara merata di permukaan media Muller Hinton Agar (MHA) yang sudah padat, kemudian ditutup dan didiamkan selama 5-15 menit. Diletakan kertas cakram yang sebelumnya telah ditetesi larutan ekstrak daun salam yang sudah dilakukan pengenceran pada konsentrasi 10%, 15%, 20%, dan 25% menggunakan pinset steril, kemudian diletakan diatas media Muller Hinton Agar yang telah diinokulasi
dengan bakteri. Kontrol positif (Ampicillin 10 mcg) dan kontrol negatif (DMSO 10 % v /v). Diinkubasi pada suhu 35-37oC selama 24 jam kemudian diukur zona hambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus menggunakan jangka sorong disekitar kertas cakram (Prabasari, Sumarya, dan Juliasih, 2019).
3. Penetapan rentang sifat fisik gel hand sanitizer yang beredar di pasaran Disiapkan tujuh produk gel hand sanitizer yang beredar dipasaran, kemudian ketujuh produk diuji mutu fisiknya berupa daya sebar dan viskositas.
Didapatkan rentang batas atas dan batas bawah dari respon daya sebar dan viskositas yang diuji. Uji sifat fisik terhadap produk sejenis yang beredar di pasaran bertujuan untuk mendapatkan gambaran rentang daya sebar dan viskositas yang optimal untuk produk hand sanitizer, mengingat tidak ada standar sifat fisik yang disyaratkan di pustaka (Suradnyana, Wirata, dan Suena, 2020).
4. Orientasi penentuan level rendah dan level tinggi carbopol 940 dan gliserin Dibuat beberapa formula dengan konsentrasi Carbopol 940 yang bervariasi dengan konsentrasi gliserin tetap. Perlakuan yang sama dibuat formula dengan konsentrasi gliserin yang bervariasi dengan konsentrasi carbopol 940 yang tetap. Dibuat gel hand sanitizer sesuai dengan masing-masing formula yang telah dibuat, diuji sifat fisik sediaan setelah 48 jam pembuatan meliputi daya sebar dan viskositas. Hasil uji dibandingkan dengan rentang produk pasaran yang telah ditetapkan. Didapatkan level rendah dan level tinggi dari carbopol 940 dan propilen gliserin yang kemudian hasil dari orientasi ini akan digunakan dalam formula pembuatan gel hand sanitizer menggunakan ekstrak daun salam (Suradnyana dkk., 2020).
a. Orientasi carbopol 940
Level carbopol 940 yang akan digunakan dalam penelitian ini ditentukan dengan melakukan orientasi level terlebih dahulu. Orientasi level faktor carbopol 940 dilakukan dengan membuat 6 formula konsentrasi carbopol 940 dengan jumlah 0,15 ; 0,3 ; 0,45 ; 0,6 ; 0,75 ; 0,9 gram, dan jumlah eksipien lain yang tetap yakni sebesar 10 gram gliserin, 0,1 natrium metabisulfit, 4 tetes trietanolamin, dan
18
Semua bahan dicampur menggunakan mixer dengan kecepatan skala putar 1
selama 3 menit sampai membentuk massa gel yang jernih. Setelah 48 jam pembuatan, sediaan gel tersebut diuji viskositas dan daya sebar. Level tinggi dan level rendah carbopol 940 didapatkan dengan hasil viskositas dan daya sebar formula yang berada pada range optimum gel hand sanitizer di pasaran.
b. Orientasi gliserin
Level gliserin yang akan digunakan dalam penelitian ini ditentukan dengan melakukan orientasi level gliserin. Orientasi level faktor gliserin dilakukan dengan membuat 6 formula dengan variasi konsentrasi humektan yakni 2,5 ; 5 ; 7,5 ; 10 ; 12,5 ; 15,5 gram, dan jumlah eksipien lain yang tetap yakni sebesar 0,6 gram carbopol 940, 0,1 natrium metabisulfit, 4 tetes trietanolamin, dan aquadest 100 ml. Carbopol 940 dikembangkan dengan aquadest selama 24 jam. Semua bahan dicampur menggunakan mixer dengan kecepatan skala putar 1 selama 3 menit sampai membentuk massa gel yang jernih. Setelah 48 jam pembuatan, sediaan gel tersebut diuji viskositas dan daya sebar. Level tinggi dan level rendah gliserin didapatkan dengan hasil viskositas dan daya sebar formula yang berada pada range optimum gel hand sanitizer di pasaran.
5. Pembuatan gel
Ditimbang masing-masing bahan yang diperlukan sesuai yang tertera pada tabel III. Pembuatan gel dilakukan dengan cara mengembangkan carbopol 940 selama 24 jam. Setelah itu, di tambahkan natrium metabisulfit dan gliserin hingga terbentuk gel. Kemudian, ditambahkan ekstrak kental daun salam yang telah dilarutkan menggunakan akuades sedikit demi sedikit sambil dihomogenkan menggunakan mixer. Pada campuran ditambahkan sisa akuades. Campuran ditambahkan TEA 4 tetes hingga mencapai range pH dan di aduk hingga merata.
Proses pencampuran dilakukan menggunakan mixer pada skala satu (1) dalam waktu tiga (3) menit (Hidayanti, Fadraersada dan Ibrahim, 2015).
6. Uji sifat fisik dan stabilitas sediaan gel a. Uji organoleptis dan pH
Uji organoleptis dilakukan dengan melihat warna, bau, dan konsistensi dari gel. Gel biasanya jernih dengan konsentrasi setengah padat (Ansel, 1998).
Uji pH dilakukan dengan menggunakan pH meter. Ditimbang sebanyak 1 g gel, diencerkan menggunakan pelarut aquades sebanyak 10 ml dan diaduk sampai merata. Kemudian elektroda dicelupkan ke dalam larutan dan hasilnya dicatat. Sediaan gel harus memiliki pH yang sesuai dengan pH kulit yaitu 4,5-6,5 (Saraung, dkk., 2018).
b. Uji homogenitas
Pengujian homogenitas dilakukan dengan cara gel ekstrak daun salam ditimbang sebanyak 0,1 g, setelah itu dioleskan pada kaca objek, lalu ditutup menggunakan kaca objek lain. Sediaan gel setiap formula diamati homogenitasnya. Sediaan homogen jika tidak ditemukan adanya butiran kasar pada sediaan gel (Saraung, dkk., 2018).
c. Uji daya sebar
Pengujian homogenitas dilakukan dengan cara ditimbang 0,5 g sediaan gel, diletakkan ditengah kaca bulat berskala dan kaca bulat lainnya diletakkan di atasnya. Kemudian ditambahkan pemberat hingga berat kaca bulat dan pemberat 150 g, lalu diukur diameter gel. Daya sebar yang baik yaitu antara 5-7 cm (Sayuti, 2015).
d. Uji viskositas
Viskositas gel diukur dengan menggunakan viskometer. Gel diambil secukupnya dan diletakan pada plate, kemudian cone diposisikan untuk mulai pengukuran. Pengujian dilakukan pada kecepatan 90 rpm. Viskositas gel yang baik adalah 2000-4000 cps (Ardana, Aeyni dan Ibrahim, 2015).
e. Uji stabilitas fisik
Uji stabilitas fisik gel dilakukan dengan memperhatikan perubahan yang terjadi pada sediaan meliputi (organoleptis, homogenitas, pH, daya sebar dan viskositas). Sediaan disimpan pada suhu kamar (27℃) selama 28 hari.
20
Selanjutnya dilihat pergeseran viskositas pengamatan pada hari pertama
dan hari ke-28 selama penyimpanan (Arman, Edy dan Mansauda, 2021)
G. Analisis Hasil Penelitian 1. Analisis data hasil uji aktivitas antibakteri
Analisis data diperoleh dari nilai daya hambat ekstrak kental daun salam terhadap pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus berupa diameter zona hambat. Kriteria daya hambat ekstrak kental daun salam terhadap pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus dianalisis secara komparasi yaitu dengan membandingkan diameter zona hambat terhadap tabel kriteria zona hambat.
Analisis data diperoleh dari nilai diameter zona hambat (mm) yang dihasilkan.
Berdasarkan literatur, terdapat kriteria kekuatan daya hambat antibakteri untuk menghambat pertumbuhan bakteri. Hasil uji aktivitas antibakteri berupa diameter zona hambat. Kriteria daya hambat ekstrak daun salam dianalisis dengan cara membandingkan diameter zona hambat yang diperoleh terhadap kriteria zona hambat (Prabasari, Sumarya and Juliasih, 2019). Menurut Wanja dkk. (2020), zona hambat dengan diameter 6-9 mm (sedang), 10-14 mm (kuat), dan lebih dari 15 mm (sangat kuat).
2. Analisis data uji sifat fisik dan stabilitas fisik gel
Analisis data pada penelitian ini meliputi uji sifat fisik (uji viskositas, uji daya sebar) dan uji stabilitas fisik (uji freeze dan thaw cycle) menggunakan design expert 12 (free trial) metode desain factorial sehingga didapatkan interaksi dari kedua faktor pada dua level untuk masing-masing formula melalui persamaan.
Dari persamaan yang diperoleh kemudian dibuat grafik contour plot dan dari penggabungan grafik tersebut dapat dilihat superimposed contour plot untuk mengetahui komposisi optimum dari carbopol 940 dan gliserin. Analisis statistika pada data sifat fisik dan stabilitas gel dilakukan dengan menggunakan metode ANOVA untuk melihat signifikansi dari setiap faktor dan interaksi dalam mempengaruhi respon. Faktor atau variabel pada penelitian (konsentrasi carbopol 940 dan gliserin) berpengaruh terhadap sifat fisik dan stabilitas sediaan jika p- value kurang dari 0,05.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh konsentrasi gelling agent carbopol 940 dan humektan gliserin terhadap sifat fisik (organoleptis, homogenitas, pH, daya sebar, dan viskositas) dan stabilitas fisik pada sediaan gel ekstrak daun salam (Syzygium polyanthum). Ekstrak daun salam yang digunakan diperoleh dari produsen Eteris Nusantara dan memiliki CoA (Certificate of Analysis). Berdasarkan informasi yang terdapat pada CoA, senyawa flavonoid yang terkandung dalam ekstrak adalah sebesar 6,33%. Menurut (Taufiqurrohman, 2015), senyawa flavonoid memiliki beberapa fungsi dan salah satunya fungsinya adalah sebagai antibakteri.
A. Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Daun Salam
Pengujian yang dilakukan bertujuan untuk membuktikan bahwa ekstrak daun salam memiliki efektivitas atau antibakteri, yang dapat dinilai dari besarnya zona hambat.
Tabel V. Hasil uji aktivitas antibakteri Perlakuan Diameter Zona Hambat
(mm)
Ekstrak 10% 9,1 ± 0,200
Ekstrak 15% 9,9 ± 0,100
Ekstrak 20% 10,7 ± 0,208
Ekstrak 25% 11,26 ± 0,057
Ampicillin 10 mcg 12
DMSO 10% 0
Menurut Wanja dkk. (2020), kategori kemampuan antibakteri dapat dideskripsikan sebagai berikut: diameter 6-9 mm (sedang), 10-14 mm (kuat), dan lebih dari 15 mm (sangat kuat). Berdasarkan hasil pengujian diatas diperoleh efektivitas antibakteri ekstrak daun salam konsentrasi 10% dan 15% termasuk kategori sedang dan untuk konsentrasi 20% dan 25% termasuk kategori kuat.
Ampicillin digunakan sebagai kontrol positif yang bertujuan untuk melihat
22
gambaran terbunuhnya bakteri uji yang dilihat dari adanya zona hambat.
Penggunaan DMSO 10% sebagai kontrol negatif bertujuan untuk membuktikan bahwa pelarut yang digunakan untuk melarutkan ekstrak tidak memiliki aktivitas antibakteri. hasil rata-rata zona hambat ini dilakukan regresi linear karena pertimbangan dari aspek formulasi sehingga didapatkan konsentrasi ekstrak kental daun salam yang akan diformulasikan ke sediaan gel. Teori yang mendasari pembuatan regresi linear antara kadar dan zona hambat yaitu mengacu pada Hukum Lambeert-Beer dan dari Lambert-Beer diturunkan pada persamaan linearitas untuk penetapan kadar (Putri., 2017). Kemudian untuk mendapatkan konsentrasi yang akan diformulasikan untuk sediaan gel, hasil rata-rata zona hambat dilakukan regresi linear. Persamaaan yang diperoleh adalah sebagai berikut:
Y = 0,1456 X + 7,692………...(1)
Nilai r yang diperoleh adalah 0,996. Nilai y diplotkan dengan batas bawah kategori zona hambat kuat yaitu 10 mm, sehingga diperoleh nilai X sebesar 15,9.
Hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa pada konsentrasi 15,9% dapat memberikan efek antibakteri kuat dalam menginhibisi pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus.
B. Penetapan Rentang Sifat Fisik Gel Hand Sanitizer yang Beredar di Pasaran
Penetapan rentang sifat fisik gel hand sanitizer yang beredar di pasaran berfungsi sebagai acuan atau kontrol dalam pembuatan sediaan gel hand sanitizer dengan karakteristik yang baik. Sediaan gel hand sanitizer yang dipilih adalah sediaan gel hand sanitizer yang telah beredar luas dan digunakan oleh masyarakat.
Gel hand sanitizer yang digunakan sebanyak 7 buah. Ketujuh gel hand sanitizer tersebut diuji respon viskositas dan daya sebar, dan pada setiap pengujian dilakukan replikasi sebanyak 3 kali. Hasil pengujian pada ketujuh gel hand sanitizer dari berbagai merk, dapat dilihat pada tabel berikut VI.
Tabel VI. Hasil uji penetapan rentang sifat fisik gel hand sanitizer di pasaran Produk Viskositas (Pa.s) Daya sebar (cm)
Produk A 0,347 ± 0,041 7,70 ± 0,25
Produk B 0,663 ± 0,036 5,88 ± 0,65
Produk C 0,452 ± 0,058 7,32 ± 0,28
Produk D 0,419 ± 0,016 7,39 ± 0,37
Produk E 0,276 ± 0,036 8,36 ± 0,22
Produk F 0,266 ± 0,010 7,42 ± 0,33
Produk G 0,521 ± 0,029 6,07 ± 0,22
Range 0,267 - 0,663 5,88- 8,33
Berdasarkan hasil pengujian diatas, diperoleh range viskositas sebesar 0,267 - 0,663 Pa.s dan range daya sebar sebesar 5,88- 8,33 cm. Hasil pengujian sifat fisik ini digunakan sebagai kriteria dalam pembuatan gel hand sanitizer pada penelitian ini.
C. Orientasi Level Carbopol 940 dan Gliserin
Tujuan dilakukan orientasi adalah untuk menentukan level tinggi dan rendah dari carbopol 940 dan gliserin, sehingga dapat mengetahui berapa banyak bahan yang akan digunakan dalam pembuatan gel. Parameter yang diuji adalah viskositas dan daya sebar. Pengukuran dilakukan setelah 48 jam pembuatan gel.
1. Orientasi Level Carbopol 940
Hasil dari orientasi carbopol 940 dapat dilihat pada tabel VII.
Tabel VII. Hasil orientasi level carbopol 940 Carbopol 940
(%)
Viskositas (Pa.s) Daya sebar (cm)
0,15 0,168 ± 0,004 9,03 ± 0,058
0,3 0,210 ± 0,005 8,27 ± 0,058
0,45 0,225 ± 0,005 7,83 ± 0,058
0,6 0,324 ± 0,005 6,47 ± 0,058 0,75 0,438 ± 0,003 6,10 ± 0,100 0,9 0,658 ± 0,002 5,90 ± 0,058
Berdasarkan hasil orientasi diatas, viskositas yang didapatkan carbopol 940 dengan konsentrasi 0,6%, 0,75%, dan 0,9% berada pada range hasil optimasi
24
dengan konsentrasi 0,3% hingga 0,9% berada pada range hasil optimasi di
pasaran. Oleh karena itu level rendah dan level tinggi carbopol 940 yang akan diformulasikan sebesar 0,6% dan 0,9%.
2. Orientasi Level Gliserin
Hasil orientasi gliserin dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel VIII. Hasil orientasi level gliserin
Gliserin (%) Viskositas (Pa.s) Daya sebar (cm)
2,5 0,678 ± 0,002 5,60 ± 0,100
5 0,661 ± 0,001 6,10 ± 0,100
7,5 0,550 ± 0,006 7,30 ± 0,100 10 0,352 ± 0,004 8,17 ± 0,058
12,5 0,217 ± 0,005 8,30 ± 0
15,5 0,152 ± 0,575 9,17 ± 0,058
Berdasarkan hasil orientasi diatas, viskositas yang didapatkan gliserin dengan konsentrasi 5%, 7,5%, dan 10% berada pada range hasil optimasi hand sanitizer di pasaran. Hasil respon daya sebar didapatkan bahwa gel dengan konsentrasi 5% hingga 12,5% berada pada range hasil optimasi di pasaran. Oleh karena itu level rendah dan level tinggi gliserin yang akan diformulasikan sebesar 5% dan 10%.
D. Pembuatan Sediaan Gel Ekstrak Daun Salam
Zat aktif yang digunakan dalam pembuatan gel hand sanitizer adalah ekstrak daun salam sebanyak 15,9 gram dalam 100 gram gel. Ekstrak daun salam terbukti mengandung flavonoid yang memiliki aktivitas antibakteri (Taufiqurrohman, 2015). Beberapa bahan tambahan yang digunakan adalah carbopol 940 sebagai gelling agent. Penggunaan carbopol 940 terbukti tidak menyebabkan iritasi pada kulit, memiliki kemampuan untuk membentuk struktur yang kompleks, dan mampu menghasilkan gel dengan viskositas tinggi dan bening. Carbopol 940 perlu dikembangkan dalam air selama 24 jam dengan tujuan memberikan waktu yang optimum untuk carbopol 940 dalam mengembang.
Konsentrasi carbopol 940 sebagai gelling agent adalah sebesar 0,5-2,0% (Rowe, dkk., 2006). Gliserin digunakan sebagai humektan yang dapat mengikat air dan
mengurangi jumlah air yang meninggalkan kulit. Range konsentrasi yang digunakan adalah 3-6% (Sukmawati, Laeha, dan Suprapto, 2019). TEA digunakan sebagai penetral pH dan penstabil Carbopol 940. Carbopol 940 yang telah didispersikan dalam air, akan membentuk koloid yang bersifat asam. Oleh karena itu, dibutuhkan TEA untuk menetralkan. Penambahan Natrium metabisulfit berfungsi sebagai antioksidan dan pengawet antimikroba (Rowe, dkk., 2009).
E. Uji Sifat Fisik Sediaan Gel Hand Sanitizer 1. Uji organoleptis
Uji organoleptis dilakukan untuk mengetahui tampilan fisik sediaan hand sanitizer dengan melakukan pengamatan terhadap wujud, warna, dan bau dari sediaan hand sanitizer yang telah dibuat. Hasil yang didapatkan dari uji organoleptis ditunjukkan pada tabel IX.
Tabel IX. Hasil uji organoleptis
Formula Wujud Warna Bau
1 Semisolid Cokelat Khas ekstrak daun salam A Semisolid Cokelat Khas ekstrak daun salam B Semisolid Cokelat Khas ekstrak daun salam Ab Semisolid Cokelat Khas ekstrak daun salam
Berdasarkan hasil yang telah dicantumkan pada tabel IX, didapatkan bahwa semua formula memiliki wujud semisolid, warna coklat, dan bau khas ekstrak daun salam. Hasil uji organoleptis setelah penyimpanan 28 hari tidak menunjukkan adanya perubahan wujud, warna, dan bau sehingga dapat disimpulkan stabil.
2. Uji pH
Uji pH dilakukan untuk mengetahui nilai pH setiap formula. Nilai pH yang diharapkan sesuai dengan pH kulit agar tidak mengiritasi kulit saat
26
diaplikasikan. Nilai pH normal kulit adalah 4,5-6,5 (Saraung dkk., 2018). Hasil uji
pH ditunjukkan pada tabel X.
Tabel X. Hasil uji pH Formula 48 jam
(rata-rata ± SD)
24 hari (rata-rata ± SD)
1 5,00 ± 0 5,00 ± 0
a 5,00 ± 0 5,00 ± 0
b 4,90 ± 0 4,90 ± 0
ab 4,90 ± 0 4,90 ± 0
Berdasarkan hasil yang dicantumkan pada tabel X didapatkan bahwa semua formula memiliki nilai pH yang sesuai dengan range pH normal kulit.
Sediaan hand sanitizer tidak mengalami perubahan pH setelah penyimpanan 28 hari. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa sediaan gel tidak mengiritasi kulit, karena berada pada pH normal.
3. Uji homogenitas
Uji homogenitas dilakukan untuk memastikan semua bahan-bahan saat diformulasikan tercampur merata atau tidak. Uji homogenitas dilakukan dengan pengamatan secara fisik ketercampuran bahan dalam formulasi sediaan hand sanitizer yang ditandai dengan tidak adanya partikel yang menggumpal (Saraung dkk., 2018). Hasil yang didapatkan dari uji homogenitas menunjukkan bahwa semua formula memiliki warna yang merata dan tidak terdapat partikel yang menggumpal sehingga dapat disimpulkan bahwa semua formula memiliki homogenitas yang baik.
4. Uji daya sebar
Uji daya sebar dilakukan untuk mengetahui kemampuan sediaan hand sanitizer menyebar pada lokasi pemakaian apabila dioleskan pada kulit. Kriteria daya sebar sediaan hand sanitizer pada penelitian ini ditentukan berdasarkan hasil orientasi terhadap kontrol hand sanitizer yang ada di pasaran yaitu 5,88 - 8,33 cm.
Hasil uji daya sebar ditunjukkan pada tabel XI.
Tabel XI. Hasil uji daya sebar Formula 48 jam (Pa.s)
(rata-rata ± SD)
Hari ke-28 (Pa.s) (rata-rata ± SD)
Pergeseran viskositas
1 7,21 ± 0,081 7,24 ± 0,091 0,42%
a 6,09 ± 0,135 6,16 ± 0,146 1,2%
b 7,56 ± 0,160 7,67 ± 0,165 1,37%
ab 7,22 ± 0,126 7,40± 0,126 2,49%
Berdasarkan tabel XI hasil uji daya sebar hand sanitizer menunjukkan bahwa semua formula masuk ke dalam rentang daya sebar gel yang diharapkan yaitu 5,88-8,33 cm. Pada formula b dan ab didapatkan daya sebar yang tinggi dibandingkan dengan formula 1 dan a, dikarenakan konsentrasi gliserin pada formula b dan ab paling tinggi dibandingkan formula 1 dan a. Gliserin merupakan komponen higroskopis yang dapat mengikat air sehingga konsistensi hand sanitizer menjadi lebih encer dan daya sebarnya semakin luas (Sukmawati, Laeha, Suprapto, 2017).
Semua formula mengalami perubahan daya sebar setelah penyimpanan 28 hari. Setiap formula memiliki pergeseran daya sebar yang berbeda. Formula ab memiliki pergeseran daya sebar yang paling besar diantara formula yang lainnya karena terjadi peningkatan daya sebar setelah penyimpanan 28 hari. Suatu sediaan dapat dikatakan stabil jika nilai pergeseran daya sebar kurang dari 10%. Dari data yang didapatkan dapat disimpulkan bahwa semua formula memiliki stabilitas fisik yang baik karena semua formula masuk ke dalam rentang pergeseran daya sebar yang baik.
5. Uji viskositas
Uji viskositas dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kekentalan dari sediaan gel dan memberikan gambaran terkait kemudahan saat diaplikasikan pada tangan. Pengujian viskositas sediaan gel hand sanitizer dilakukan menggunakan alat viskometer Rheosys Merlin dengan spindle Cone & Plate 2/30 mm dengan kecepatan 200 rpm. Hasil uji viskositas ditunjukkan pada tabel XII.
28
Tabel XII. Hasil uji viskositas
Formula 48 jam (Pa.s) (rata-rata ± SD)
Hari ke-28 (Pa.s) (rata-rata ± SD)
Pergeseran viskositas 1 0,150 ± 0,006 0,151 ± 0,006 1,33%
a 0,328 ± 0,006 0,342 ± 0,051 3,76%
b 0,141 ± 0 0,145 ± 0 2,72%
ab 0,233 ± 0,027 0,233 ± 0,026 3,71%
Berdasarkan hasil orientasi sediaan yang beredar di pasaran, viskositas yang dikehendaki adalah sebesar 0,267-0,663 Pa.s. Hasil pengujian menunjukkan viskositas formula 1, formula b, dan formula ab berada diluar range viskositas yang ada dipasaran. Hasil yang juga diamati adalah nilai pergeseran viskositas selama penyimpanan 48 jam dan 28 hari. Menurut Rohmani dan Kuncoro (2019), suatu sediaan dikatakan memiliki stabilitas yang baik jika selama proses penyimpanan tidak terjadi perubahan nilai viskositas yang signifikan atau nilai pergeseran viskositas < 10 %. Berdasarkan hasil yang terdapat pada tabel XII nilai pergeseran viskositas F (a), F (b), F (ab), dan F (1) memenuhi syarat, yang berarti sediaan tersebut memiliki stabilitas yang baik.
F. Desain Faktorial
Penggunaan metode desain faktorial bertujuan untuk menentukan formula yang optimum. Pengaruh dari perbedaan komposisi dan interaksi dari gliserin dan carbopol 940 dengan dua level berbeda diamati menggunakan software design expert version 13 Trial. Data dianalisis menggunakan uji ANOVA two way dengan taraf kepercayaan 95%. Setiap faktor dikatakan signifikan berpengaruh jika memiliki nilai p-value < 0,05.
