INTISARI
Daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) diketahui memiliki beberapa aktivitas farmakologis, salah satunya sebagai anti-acne. Formulasi gel menggunakan Carbopol 940 sebagai gelling agent dan sorbitol sebagai humektan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh komposisi Carbopol 940 dan sorbitol maupun interaksinya dalam menentukan stabilitas gel, serta mendapatkan area optimum dari formulasi gel ekstrak etanol daun binahong.
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental murni eksploratif acak dua arah menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor dan dua level. Faktor yang digunakan adalah Carbopol 940 (0,3-0,75 g), dan sorbitol (1,5-7,5 g). Parameter sifat fisisnya yang diukur yakni uji viskositas, uji daya sebar dan uji stabilitas (pergeseran viskositas). Analisis data dilakukan dengan program R.3.2.3 untuk mengetahui signifikansi efek dari faktor Carbopol 940 dan sorbitol, serta interaksi kedua faktor sehingga dapat diketahui faktor dominan yang mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas gel. Area komposisi optimum diperoleh dengan contour plot superimposed (overlay plot).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Carbopol 940 dan sorbitol memberikan respon yang signifikan terhadap viskositas dan daya sebar dengan Carbopol 940 sebagai faktor yang dominan. Area komposisi optimum yang menghasilkan sifat fisik dan stabilitas gel yang dikehendaki dapat ditemukan. Kata kunci :ekstrak daun binahong, gel ekstrak etanol, optimasi, desain
ABSTRACT
Binahong’s leaves (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) has many
pharmacological activities, one of them as anti-acne. Formulation gel used Carbopol 940 as gelling aget and sorbitol as humectant. This research aimed to determine the optimum composition of Carbopol 940 and sorbitol and their interactions in determining the stability of gel, as well as to get the optimum area of anti-acne gel formulation leaf extract binahong.
The research was a purely explorative randomized experimental, using factorial design with two-factor and two-level. The factor which used were Carbopol 940 (0,3-0,75 g), and sorbitol (1,5-7,5 g). The parameters which measured were viscocity, spreadability and stability (viscocity shift). Data analysis was performed using the R.3.2.3 program to determine the significance effect of Carbopol 940, sorbitol, and the interaction of these factors so the dominant factor which affecting the physical properties and stability of gel were known. Optimum area composition is obtained by contour plot superimposed (overlay plot).
The results showed that the Carbopol 940 and sorbitol gave a significant response to the viscosity and spreadability in Carbopol 940 as the dominant factor. This research found the optimum composition area resulting on the desired physical properties and gel stability.
OPTIMASI GELLING AGENT CARBOPOL 940 DAN HUMEKTAN SORBITOL DALAM FORMULASI SEDIAAN GEL EKSTRAK ETANOL
DAUN BINAHONG (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis)
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Diajukan oleh: Bernardus Anggi Prastianto
NIM: 128114022
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
ii
OPTIMASI GELLING AGENT CARBOPOL 940 DAN HUMEKTAN SORBITOL DALAM FORMULASI SEDIAAN GEL EKSTRAK ETANOL
DAUN BINAHONG (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Diajukan oleh: Bernardus Anggi Prastianto
NIM: 128114022
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
vi PRAKATA
Puji dan syukur penulis haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat serta perlindungan yang diberikan sehingga skripsi yang berjudul
“Optimasi Gelling Agent Carbopol 940 dan Humektan Sorbitol Dalam Formulasi
Sediaan Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis” dapat dikerjakan dengan baik dan lancar
Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini tidak terlepas dari campur tangan dari berbagai pihak. Penulis menggunakan kesempatan ini untuk mengungkapkan rasa terima kasih kepada:
1. Ibu Aris Widayati, M.Si., Ph.D., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma;
2. Ibu Dr. Sri Hartati Yuliani, Apt. selaku Ketua Program Studi Farmasi dan pembimbing yang selalu menuntun, memberikan saran, dan memotivasi selama penelitian serta penyusunan skripsi;
3. Ibu Agustina Setiawati, M.Sc., Apt., selaku Kepala Laboratorium Fakultas Farmasi yang telah memberikan ijin penggunaan fasilitas laboratorium untuk kepentingan penelitian ini;
vii
5. Pak Musrifin, Pak Agung, Pak Parlan, dan Pak Kunto selaku laboran laboratorium Fakultas Farmasi yang telah membantu penulis dalam proses pelaksanaan penelitian di laboratorium;
6. Keluarga tercinta, Ayahku Petrus Hariyadi, Ibuku Irene Suryati, dan Adikku Chritoforus Devan Dwicahyo yang selalu memberikan motivasi, perhatian serta doa demi kelancaran studi serta penyusunan naskah skripsi;
7. Teman seperjuanganku: Yohanes Wikan Yogesthinaga atas segala kerjasama, bantuan dan semangat dalam penyusunan skripsi ini dari awal hingga akhir; 8. Teman motivatorku, Mario Yedi Mau yang telah banyak meluangkan waktu,
tempat, tenaga dan spiritualitas, dalam memberikan arahan yang selalu baik; 9. Partner in Crime dan Masboy 2012, untuk keceriaan dan motivasi yang
diberikan;
10. Teman-teman FSM-A 2012, FST-A 2012 dan seluruh angkatan 2012; 11. Serta seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan sehingga penulis berharap kritik dan saran dari semua pihak. Akhir kata, penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak terutama dalam bidang ilmu kefarmasian.
Yogyakarta, 10 Maret 2016
x DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ... v
PRAKATA ... vi
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... viii
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ... ix
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xvi
DAFTAR GAMBAR ... xvii
DAFTAR LAMPIRAN ... xviii
INTISARI ... xix
ABSTRACT ... xx
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 4
C. Tujuan ... 4
D. Keaslian Penelitian ... 5
E. Manfaat Penelitian ... 6
1. Manfaat teoretis ... 6
xi
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7
A. Inflamasi dan Jerawat ... 7
B. Binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) ... 7
1. Klasifikasi dan deskripsi ... 7
2. Morfologi tanaman ... 8
3. Kandungan Kimia ... 8
C. Ekstraksi ... 9
D. Gel ... 12
1. Definisi Gel ... 12
2. Klasifikasi Gel dan Karakteristik ... 12
3. Stabilitas Gel ... 13
E. Gelling Agent ... 13
F. Humektan ... 15
G. Triethanolamin (TEA) ... 16
H. Metil Paraben ... 16
I. Freeze and Thaw Test ... 17
J. Metode Desain Faktorial ... 17
K. Landasan Teori ... 19
L. Hipotesis ... 20
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 21
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 21
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ... 21
xii
2. Variabel tergantung ... 21
3. Variabel pengacau terkendali ... 21
4. Variabel pengacau tak terkendali ... 21
5. Gel ... 22
6. Ekstrak daun binahong ... 22
7. Gel Ekstrak Etanol Daun binahong... 22
8. Gelling agent ... 22
9. Humektan ... 22
10. Sifat fisik dan stabilitas gel ... 22
11. Desain faktorial ... 22
12. Faktor ... 23
13. Level ... 23
14. Respon... 23
15. Efek ... 23
16. Viskositas ... 23
17. Daya sebar ... 23
18. Pergeseran viskositas ... 23
19. Area optimum ... 23
20. Contour plot ... 24
21. Overlay plot (superimposed contour plot) ... 24
C. Bahan Penelitian ... 24
xiii
E. Tata Cara Penelitian ... 24
1. Pengumpulan simplisia kering daun binahong ... 24
2. Pembuatan ekstrak daun binahong ... 25
3. Uji kandungan flavonoid ekstrak daun binahong ... 25
4. Formula ... 25
5. Pembuatan Gel ... 26
6. Uji organoleptis dan homogenitas ... 27
7. Uji pH ... 27
8. Uji daya sebar ... 27
9. Uji viskositas ... 28
10. Uji stabilitas dipercepat ... 28
F. Optimasi Formula dan Analisis Data ... 28
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 30
A. Determinasi Tanaman ... 30
B. Pengumpulan Simplisia ... 30
C. Ekstraksi Daun Binahong ... 31
D. Orientasi Level dari Kedua Faktor Penelitian ... 33
E. Pembuatan Sediaan Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong ... 36
F. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Gel ... 39
1. Uji Organoleptis ... 39
2. Uji pH ... 40
3. Uji Viskositas ... 40
xiv
G. Efek Penambahan Carbopol 940 dan Sorbitol dalam Menentukan
Pergeseran Viskositas Gel ... 52
H. Efek Variasi Carbopol 940 dan Sorbitol dalam Menentukan Sifat Fisik Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong ... 53
1. Uji Signifikansi Efek 2 Faktor Terhadap Respon Viskositas ... 54
2. Uji Signifikansi Efek 2 Faktor Terhadap Respon Daya Sebar .. ... 55
I. Penentuan Area Komposisi Optimum serta Validasi Persamaan Respon Terhadap Area Overlay Plot Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong ... 57
1. Contour Plot Viskositas ... 58
2. Contour Plot Daya Sebar ... 59
3. Contour Plot Superimposed ... 60
xv
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 63
A. Kesimpulan ... 63
B. Saran ... 63
DAFTAR PUSTAKA ... 64
LAMPIRAN ... 69
xvi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel I. Desain faktorial dengan dua faktor dan dua level ... 19
Tabel II. Formula gel untuk anti jerawat ... 26
Tabel III. Formula modifikasi gel ekstrak daun binahong ... 26
Tabel IV. Uji organoleptis 48 jam setelah formulasi ... 39
Tabel V. Uji organoleptis setelah freeze thaw ... 39
Tabel VI. Viskositas gel ekstrak etanol daun binahong ... 43
Tabel VII. Hasil uji statistik pergeseran viskositas ... 44
Tabel VIII. Hasil uji normalitas Shapiro-wilk data viskositas ... 45
Tabel IX. Hasil uji variansi Data (Levene’s test) viskositas ... 46
Tabel X. Hasil uji ANOVA terhadap viskositas ... 47
Tabel XI. Daya sebar gel ekstrak etanol daun binahong ... 48
Tabel XII. Hasil uji normalitas Shapiro-wilk data daya sebar ... 49
Tabel XIII. Hasil uji variansi data (Levene’s test) daya sebar ... 50
Tabel XIV. Hasil uji ANOVA terhadap daya sebar ... 51
Tabel XV. Hasil perhitungan efek kedua faktor terhadap respon pergeseran viskositas ... 52
Tabel XVI. Hasil perhitungan efek kedua terhadap respon viskositas ... 54
Tabel XVII. Hasil perhitungan efek kedua terhadap respon daya sebar ... 56
xvii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Unit monomer asam akrilat dalam polimer Carbopol ... 15
Gambar 2. Rumus bangun sorbitol ... 15
Gambar 3. Struktur triethanolamin (TEA) ... 16
Gambar 4. Struktur metil paraben ... 16
Gambar 5. Daun binahong ... 30
Gambar 6. Struktur kimia klorofil ... 32
Gambar 7. Kurva variasi konsentrasi Carbopol 940 terhadap viskositas ... 33
Gambar 8. Kurva variasi konsentrasi Carbopol 940 terhadap daya sebar ... 33
Gambar 9. Kurva variasi konsentrasi sorbitol terhadap viskositas ... 35
Gambar 10. Kurva variasi konsentrasi sorbitol terhadap daya sebar ... 35
Gambar 11. Contoh kurva penurunan shear stress terhadap penurunan viskositas (siklus 1, F1 R1) ... 42
Gambar 12. Grafik pergeseran viskositas gel selama penyimpanan ... 45
Gambar 13. Grafik perubahan daya sebar gel selama penyimpanan ... 49
Gambar 14. Grafik efek Carbopol 940 terhadap respon viskositas ... 55
Gambar 15. Grafik efek Carbopol 940 terhadap respon daya sebar ... 57
Gambar 16. Contour plot viskositas ... 58
Gambar 17. Contour plot daya sebar ... 59
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Surat pengesahan hasil determinasi tanaman ... 70
Lampiran 2.1. Certificate of Analysis Carbopol 940 ... 71
Lampiran 2.2. Certificate of Analysis TEA (Triethanolamin) ... 72
Lampiran 2.3. Certificate of Analysis Sorbitol ... 73
Lampiran 3.A Orientasi level kedua faktor penelitian ... 75
Lampiran 3.B Data viskositas dan daya sebar ... 76
Lampiran 4. Dokumentasi proses ekstraksi daun binahong ... 77
Lampiran 5. Dokumentasi sediaan gel ekstrak etanol daun binahong ... 80
Lampiran 6. Dokumentasi uji homogenitas gel ekstrak etanol daun binahong ... 81
Lampiran 7. Dokumentasi uji pH gel ekstrak etanol daun binahong ... 82
Lampiran 8. Pengukuran sifat fisik gel ekstrak etanol daun binahong ... 83
Lampiran 9. Hasil analisis data sifat fisik menggunakan R.3.2.3 ... 84
xix INTISARI
Daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) diketahui memiliki beberapa aktivitas farmakologis, salah satunya sebagai anti-acne. Formulasi gel menggunakan Carbopol 940 sebagai gelling agent dan sorbitol sebagai humektan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh komposisi Carbopol 940 dan sorbitol maupun interaksinya dalam menentukan stabilitas gel, serta mendapatkan area optimum dari formulasi gel ekstrak etanol daun binahong.
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental murni eksploratif acak dua arah menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor dan dua level. Faktor yang digunakan adalah Carbopol 940 (0,3-0,75 g), dan sorbitol (1,5-7,5 g). Parameter sifat fisisnya yang diukur yakni uji viskositas, uji daya sebar dan uji stabilitas (pergeseran viskositas). Analisis data dilakukan dengan program R.3.2.3 untuk mengetahui signifikansi efek dari faktor Carbopol 940 dan sorbitol, serta interaksi kedua faktor sehingga dapat diketahui faktor dominan yang mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas gel. Area komposisi optimum diperoleh dengan contour plot superimposed (overlay plot).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Carbopol 940 dan sorbitol memberikan respon yang signifikan terhadap viskositas dan daya sebar dengan Carbopol 940 sebagai faktor yang dominan. Area komposisi optimum yang menghasilkan sifat fisik dan stabilitas gel yang dikehendaki dapat ditemukan. Kata kunci :ekstrak daun binahong, gel ekstrak etanol, optimasi, desain
xx ABSTRACT
Binahong’s leaves (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) has many pharmacological activities, one of them as anti-acne. Formulation gel used Carbopol 940 as gelling aget and sorbitol as humectant. This research aimed to determine the optimum composition of Carbopol 940 and sorbitol and their interactions in determining the stability of gel, as well as to get the optimum area of anti-acne gel formulation leaf extract binahong.
The research was a purely explorative randomized experimental, using factorial design with two-factor and two-level. The factor which used were Carbopol 940 (0,3-0,75 g), and sorbitol (1,5-7,5 g). The parameters which measured were viscocity, spreadability and stability (viscocity shift). Data analysis was performed using the R.3.2.3 program to determine the significance effect of Carbopol 940, sorbitol, and the interaction of these factors so the dominant factor which affecting the physical properties and stability of gel were known. Optimum area composition is obtained by contour plot superimposed (overlay plot).
The results showed that the Carbopol 940 and sorbitol gave a significant response to the viscosity and spreadability in Carbopol 940 as the dominant factor. This research found the optimum composition area resulting on the desired physical properties and gel stability.
1 BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Inflamasi merupakan respon tubuh terhadap adanya kerusakan sel atau jaringan yang disebabkan oleh karena bahan kimia, ultraviolet, panas, atau adanya agen berbahaya misalnya virus, bakteri, antigen yang menjadi penyebab infeksi (Nugroho, 2012). Jenis inflamasi yang ditimbulkan satu diantaranya adalah jerawat. Jerawat merupakan penyakit peradangan yang terjadi akibat penyumbatan pada pilosebasea yang ditandai dengan adanya komedo, papul, pastul, dan bopeng (scar) pada daerah wajah, leher, lengan atas, dada dan punggung. Peradangan dipicu oleh bakteri Propionibacterium acne, Staphylococcus epidermis dan Staphylococcus aureus (Wasitaatmadja,1997).
Staphylococcus epidermidis sudah pernah dilakukan sebelumnya oleh Prijayanti (2011) dengan konsentrasi sebesar 5% yang merupakan Minimum Bactericidal Concentration. Sehingga ekstrak etanol daun binahong pada penelitian kali ini dapat berfungsi sebagai anti jerawat.
Upaya mempercepat penyembuhan luka serta jerawat di kalangan masyarakat dengan memanfaatkan tanaman binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis). Berdasarkan pengalaman masyarakat menggunakannya dengan cara tradisional, yaitu dengan menumbuk daun binahong dan ditempelkan pada bagian yang sakit atau pada wajah (jerawat) dan atau membasuh luka dengan air rebusan daun binahong (Budianto and Parmadi, 2014).
3
yang digunakan harus inert, aman serta tidak reaktif dengan komponen lain (Zatz and Kushla, 1996).
Pada penelitian ini, gel ekstrak etanol daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) menggunakan Carbopol 940 sebagai gelling agent dan sorbitol sebagai humektan. Gelling agent dan humektan menjadi faktor yang berpengaruh terhadap kualitas fisik sediaan gel. Carpobol sebagai gelling agent mempunyai keuntungan yaitu dapat dicampur dengan banyak zat aktif, acceptable, serta memiliki penampilan secara organoleptis yang menarik, viskositasnya yang tinggi pada konsentrasi yang rendah (Islam, Hornedo, Ciotti, Ackermann, 2004). Carbopol sebagai gelling agent berfungsi meningkatkan viskositas dengan memerangkap air dan membentuk jaringan struktural sehingga faktor ini menjadi penting didalam sistem gel. Penambahan jumlah gelling agent akan memperkuat jaringan struktural gel sehingga menyebabkan kenaikan viskositas gel. Sorbitol sebagai humektan bersifat relatif inert dan kompatibel dengan beberapa eksipien (Barel, Paye, Maibach, 2014). Sorbitol juga memiliki fungsi untuk menarik air dari lingkungan ke sistem agar kestabilan sediaan tetap terjaga dan juga untuk mempertahankan kelembaban kulit (Leyden and Rawlings, 2002).
yang cenderung berpengaruh dalam formulasi sediaan gel ekstrak daun binahong tersebut.
B.Perumusan Masalah
a. Apakah gel ekstrak etanol daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) didapatkan nilai sifat fisik dan stabilitas yang baik saat diformulasikan menggunakan gelling agent Carbopol 940 dan humektan sorbitol?
b. Apakah yang menjadi faktor dominan antara Carbopol 940 dan sorbitol dalam menentukan sifat fisik (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas gel (pergeseran viskositas) yang dipengaruhi oleh formula?
c. Apakah ditemukan area komposisi optimum Carbopol 940 – sorbitol pada overlay plot (superimposed contour plot) yang diprediksikan sebagai formula optimum gel ekstrak etanol daun binahong?
C.Tujuan 1. Tujuan Umum
Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimasi gelling agent Carbopol 940 dengan humektan sorbitol pada sediaan gel dari ekstrak etanol daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) agar didapat nilai stabilitas dan sifat fisik yang baik.
2. Tujuan Khusus
5
diformulasikan menggunakan komposisi gelling agent Carbopol 940 dan humektan sorbitol.
b. Mengetahui faktor yang dominan antara Carpobol 940 dan sorbitol dalam menentukan sifat fisik (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas gel (pergeseran viskositas) anti-acne ekstrak daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis).
c. Mendapatkan area komposisi optimum dari Carbopol 940-sorbitol pada overlay plot (superimposed contour plot) yang diprediksikan sebagai formula optimum gel ekstrak etanol daun binahong.
D.Keaslian Penelitian
yaitu ekstrak yang digunakan dimodifikasi menjadi ekstrak daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis.) serta modifikasi gelling agent HPMC 4000 dan Carbopol dengan humektan propilenglikol menjadi gelling agent Carbopol 940 dengan humektan sorbitol dimana komposisi formula yang digunakan juga berbeda.
Selanjutnya pada penelitian yang dilakukan oleh Prijayanti (2011) yaitu dengan judul “Uji Aktivitas Antibakteri Fraksi Daun Binahong (Anredera cordifolia (Tenore) Steenis) Terhadap Propionibacterium acnes ATCC 6919 DAN Staphylococcus epidermidis FNCC 0048” menunjukkan penelitian yang hanya berdasarkan atas pengujian aktivitas antibakteria pada daun binahong. Prijayanti (2011) menyatakan bahwa pada konsentrasi ekstrak etanol daun binahong sebesar 5 % merupakan MBC (Minimum Bactericidal Concentration) yang optimal dimana dalam kadar 5% sudah dapat membunuh bakteri Staphylococcus epidermidis.
E.Manfaat Penelitian
1. Manfaat teoritis : Penelitian ini diharapkan mampu menambah dan mengembangkan ilmu pengetahuan dalam dunia farmasi mengenai optimasi gelling agent Carbopol 940 dan humektan Sorbitol pada sediaan gel ekstrak etanol daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis).
7 BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Jerawat
Inflamasi adalah respon biologis terhadap kerusakan sel atau jaringan yang disebabkan oleh bahan kimia, ultraviolet maupun panas atau adanya rangsangan agen asing. Reaksi inflamasi dapat ditandai dengan munculnya kemerahan (rubor), panas (kalor), pembengkakan (tumor), nyeri (dolor), dan gangguan fungsi (functio laesa) (Nugroho, 2012).
Mekanisme terjadinya inflamasi ditandai dengan dilepaskannya mediator inflamasi berupa histamin, bradikinin, serotonin, leukotrien dan prostaglandin (Mansjoer, 2003). Acne vulgaris (Jerawat) merupakan bentuk inflamasi yang sangat ekstrim terjadi pada kulit dimana pada kulit ini mengandung kelenjar minyak paling banyak, yakni pada kulit wajah. Propionibacterium acnes (P.acnes) merupakan patogen anaerob yang berperan sangat penting dalam patogenesis jerawat. Patogen ini memiliki kemampuan mengaktifkan komplemennya lalu memetabolisme sebum trigliserida menjadi asam lemak yang mana secara kimia dapat merusak neutrofil (Sawarkar, Khabadi, Mankar, Farooqui, Jagtap, 2010).
B. Tanaman Binahong 1. Klasifikasi Tanaman Binahong
Kingdom : Plantae Divisi : Tracheophyta Subdivisi : Spermatophytina Kelas : Magnoliopsida Bangsa : Caryophyllales Suku : Basellaceae Marga : Anredera Juss.
Jenis : Anredera cordifolia (Ten.) Steenis 2. Morfologi tanaman
Binahong berupa tumbuhan menjalar, berumur panjang, bisa mencapai kurang lebih 5m. Akar berbentuk rimpang, berdaging lunak. Batang lunak, silindris, saling membelit, berwarna hijau, bagian dalam solid, permukaan halus. Daun tunggal, bertangkai sangat pendek, tersusun berseling, berwarna hijau, bentuk jantung, panjang 5-10 cm, lebar 3-7 cm, helaian daun tipis lemas, ujung runcing, pangkal berlekuk, tepi rata, permukaan licin (Manoi, 2009).
3. Kandungan Kimia
9
Flavonoid adalah senyawa golongon polifenol yang secara alami hampir terdapat pada semua jenis tumbuhan. Flavonoid mempunyai dua atau lebih cincin aromatik masing-masing berikatan dengan gugus hidroksil dan heterosiklik piran. Flavonoid banyak ditemukan pada bagian buah, sayuran, herba, batang, bunga dan daun. Dalam tumbuhan, flavonoid biasanya berbentuk glikosida flavonoid (Lafuente, Guillamon, Villares, Rostagno, Martinez, 2009)
Flavonoid dapat berperan sebagai antibakteri yang memiliki mekanisme (1) merusak membran bakteri dengan menghasilkan hidrogen peroksida, (2) menghambat faktor virulensi bakteri, dan (3) menghambat enzim utama bakteri (Swanson, 2016).
C.Ekstraksi
Ekstraksi merupakan suatu proses pemisahan dari bahan padat ataupun cair dengan bantuan pelarut. Pelarut yang digunakan harus dapat memisahkan senyawa yang diinginkan tanpa melarutkan senyawa lain yang terdapat dalam sampel. Ekstraksi menggunakan pelarut (ekstraksi pelarut) didasarkan pada kelarutan antar komponen-komponennya dalam campuran. Ekstraksi pelarut merupakan teknik pemisahan suatu senyawa dalam campuran yang berdasarkan pada perbedaan kelarutan senyawa yang akan dipisahkan dengan pelarut yag digunakan (Rydberg, 1992).
matahari. Umumnya digunakan air, eter, atau campuran etanol-air sebagai penyari (Anief, 2008). Berdasarkan konsistensi tersebut, ekstrak :
1. Ekstrak Encer
Ekstrak ini memiliki konsistensi seperti madu, sehingga mudah untuk dituang. Saat ini jenis sediaan ini tidak dipakai lagi.
2. Ekstrak Kental
Ekstrak ini mengandung air hanya sebesar 30% dan memiliki kelemahan yaitu sulit untuk ditakar.
3. Ekstrak Kering
Ekstrak ini memiliki konsistensi yang kering dan mudah digosokkan, serta memiliki kandungan lembab yang tidak lebih dari 5%.
4. Ekstrak Cair
Ekstrak ini berupa cairan yang dibuat dari hasil tarikan simplisia (Voight, 1994).
11
Elektrokoagulasi merupakan teknik elektrokimia yang dapat menghilangkan impurities dalam larutan, baik organik maupun anorganik dengan cara elektrolisis (Ghosh, Medhi, Solanki, Purkait, 2008).
Elektrolisis berasal dari kata elektro (listrik) dan lisis (penguraian) yang berarti penguraian suatu senyawa oleh arus listrik. Alat yang digunakan untuk menghasilkan reaksi elektrolisis adalah sel elektrolisis. Sel elektrolisis ini membutuhkan energi listrik untuk mengeluarkan elektron. Dalam sel ini harus ada partikel (ion, molekul, atom) yang dapat menerima elektron dan melepaskan elektron (Marta, 2007).
Teknologi elektrokoagulasi dapat menghilangkan logam, partikel koloid, dan polutan inorganik yang terlarut dalam medium cair (Beagles, 2004). Proses elektrokoagulasi dilakukan pada bejana elektrolisis yang di dalamnya terdapat 2 penghantar arus listrik searah yang disebut elektroda, yang tercelup dalam larutan sebagai elektrolit (Sunardi, 2007). Ada berbagai variasi cara penghilangan impurities dalam larutan :
a. Terjadi penetralan muatan polutan dan membentuk agregasi
b. Kation logam berinteraksi dengan ion hidroksil membentuk logam hidroksida yang memiliki sifat adsorpsi yang tinggi dan mengikat polutan
c. Reaksi oksidasi polutan menjadi kurang toksik
D.Gel 1. Definisi Gel
Istilah “gel” itu luas, meliputi sediaan semisolid yang memiliki
karakteristik dengan rentang yang lebar, mulai dari sifat gelatinnya yang cukup kaku sampai sistem koloid suspensi dan minyak. Gel dapat terdiri dari 2 fase yang saling berpenetrasi satu sama lain. Gel baik digunakan untuk sistem penghantaran secara oral yaitu sebagai pembentuk cangkang kapsul gelatin, selain itu juga digunakan secara topikal yang diaplikasikan langsung ke kulit, membran mukosa maupun mata (Zatz and Kushla, 1996). Beberapa sistem gel jernih karena tampilan dari air; lainnya keruh karena bahan-bahannya tidak terdispersi molekuler atau mereka membentuk agregat, yang bersinar. Untuk menarik konsumen, gel harus memiliki clarity dan kilau (Allen and Loyd, 2002).
2. Klasifikasi Gel dan Karakteristik
Gel dikategorikan menjadi 2 sistem klasifikasi. Sistem pertama membagi gel menjadi inorganik dan organik; yang lainnya membedakan mereka dengan klasifikasi hidrogel dan organogel. Gel inorganik bersistem 2 fase, dan gel organik bersistem 1 fase. Hidrogel mengandung bahan terdispersi seperti koloid (terlarut pada air); meliputi hidrogel organik, natural dan gum sintetik dan hidrogel inorganik (Allen and Loyd, 2002).
13
kandungan airnya relatif tinggi dan bersifat lembut, konsistensinya elastis sehingga kuat (Swarbrick and Boylan, 1992). Hidrogel cocok untuk penerapan pada kulit dengan fungsi kelenjar sebaseus yang berlebihan. Setelah kering akan meninggalkan suatu film tembus pandang yang elastis dengan daya lekat tinggi, yang tidak menyumbat pori kulit, dan mudah dicuci dengan air (Voight, 1994). 3. Stabilitas Gel
Ketidakstabilan gel pada kondisi normal menunjukkan perubahan rheology secara irreversible sehingga menyebabkan hasil akhir yang tidak dapat diterima bila digunakan. Banyak gel, khususnya dari polisakarida alam akan mudah mengalami degradasi mikrobial. Oleh karena itu perlu penambahan preservatif untuk mencegah serangan mikrobial. Peningkatan suhu penyimpanan dapat menyebabkan efek yang berlawanan pada stabilitas polimer sehingga menghasilkan viskositas yang berubah dari waktu ke waktu (Zatz and Kushla, 1996).
E.Gelling Agent
sediaannya. Semakin tinggi viskositas gel karena struktur gel semakin kuat (Zatz and Kushla, 1996).
Carbopol 940 lebih dikenal dengan nama carbomer 940. Range konsentrasi carbopol 940 sebagai gelling agent yaitu 0,5%-2%. Secara kimia, carbopol ini merupakan polimer sintetik dari asam akrilat dengan bobot molekul tinggi (Rowe, Sheskey, Quinn, 2009). Carbopol 940 berbentuk serbuk, berwarna putih dan higroskopis, memiliki bulk density 208 kg/m3, dengan pH yang dihasilkan jika 1% terdispersi di air adalah 2,5-3,0 dan apabila 0,5% terdispersi di air adalah 2,7-3,5 (Salomone, 1996). Jika konsentrasi carbopol 940 rendah, gel bersifat pseudoplastis, sebaliknya jika konsentrasi carbopol 940 tinggi akan menjadi plastis. Carbopol 940 tidak toksis dan tidak mempengaruhi aktivitas biologi obat tertentu (Barry, 1983).
15
Gambar 1. Unit monomer asam akrilat dalam polimer Carbopol
F. Humektan
Humektan adalah bahan dalam produk kosmetik yang bertujuan untuk mencegah hilangnya lembab dari produk dan meningkatkan jumlah air (kelembaban) pada lapisan kulit terluar saat produk diaplikasikan (Barel, et al., 2009). Humektan membantu menjaga kelembaban kulit dengan mekanisme yaitu menjaga kandungan air pada lapisan stratum korneum serta mengikat air dari lingkungan ke kulit (Leyden and Rawlings, 2002).
[image:37.595.88.515.82.741.2]Sorbitol mudah larut dalam air, tetapi sukar larut dalam etanol, dalam metanol, dan dalam asem asetat (Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1995). Range konsentrasi sorbitol sebagai humektan yaitu (0,5%-15%). Sifat higroskopis sorbitol lebih rendah dibandingkan dengan gliserin (Barel, et al., 2009). Viskositas sorbitol pada suhu 250C adalah 190 cP (Smith and Hong, 2003).
G. Triethanolamine (TEA)
[image:38.595.86.514.231.715.2]TEA memiliki penampilan yang jernih, berupa cairan kental yang berwarna kuning serta sedikit memiliki bau amonia. TEA memiliki pH 10,5 dalam 0,1 N larutan, sangat higroskopis, berwarna coklat apabila terpapar udara dan cahaya. Triethanolamine (TEA) digunakan sebagai agen pembasa dan dapat juga digunakan sebagai emulsifying agent (Rowe, et al., 2009).
Gambar 3. Struktur triethanolamin (TEA)
H. Metil Paraben
Metil Paraben berbentuk serbuk kristal, berwarna putih dan tidak berbau. Nama kima metil paraben adalah methyl-4-hydroxybenzoate dengan rumus kimia C8H8O3. Kelarutan metil paraben terhadap pelarut etanol yakni 1:2, sedangkan terhadap air yakni 1:400, 1:50 (pada suhu 50oC), dan 1:30 (pada suhu 80oC). Range konsentrasi yang digunakan dalam sediaan topikal yaitu (0,02-0,3)% (Rowe, et al., 2009).
17
I. Freeze and Thaw Test
Freeze and thaw test merupakan metode uji yang paling disarankan untuk jenis sediaan berbasis liquid atau semisolid, karena tujuan uji adalah untuk melihat stabilitas sediaan dengan konsep siklus yakni sediaan gel yang berada dalam penyimpanan suhu rendah dan tinggi pada waktu tertentu yang terhitung dalam 1 siklus perlakuan. Prinsip uji ini adalah dengan menempatkan sediaan pada suhu beku -100C (14 F) selama 24 jam, kemudian sediaan dipindahkan lagi pada suhu kamar sekitar 25-290C (77 F) selama 24 jam, dan jika sediaan mampu melewati tahap ini maka sediaan dianggap stabil (Kolhe, Shah, Rathore, 2013). Hal ini juga diperkuat dengan pernyataan Lai (1997) yang menjelaskan bahwa dengan penggunaan suhu kamar serta dengan siklus antara 3-5.
J. Metode Desain Faktorial
Metode ini merupakan metode yang sesuai untuk menentukan formula yang optimum dalam sediaan gel, dengan kombinasi gelling agent sebagai faktor A dan humektan sebagai faktor B yang digunakan dalam formula yang bervariasi mulai dari level yang rendah dan level yang tinggi. Adanya metode ini dapat dilihat efek dari faktor gelling agent dan humektan serta bagaimana interaksi keduanya tersebut. Terkadang, penggunaan desain yang lebih kecil ini sangat penting karena lebih ekonomis (Bolton and Bon, 2004).
Desain faktorial memberikan model persamaan matematika yang didapat dari analisis hubungan antara variabel respon dengan satu maupun lebih variabel bebas (Bolton and Bon, 2004). Dengan desain faktorial ini suatu eksperimen dapat diketahui faktor mana yang dominan berpengaruh secara signifikan terhadap suatu respon. Persamaan yang terbentuk dari eksperimen faktorial 2n ini adalah sebagai berikut :
Y = B0 + B1.X1 + B2.X2 + B12.X1.X2 Keterangan : Y = respon hasil eksperimen
X1 dan X2 = level yang nilainya mulai (-1) hingga (+1) B0, B1, B2, B12 = koefisien yang dapat dihitung dari respon B0 = rata-rata hasil semua eksperimen (Bolton and Bon, 2004). Jika faktor A dan B berada pada level tinggi, maka ditulis „1‟ dan jika
berada pada level rendah maka ditulis „ab‟. Faktor pada eksperimen di level tinggi dilambangkan dengan „+‟, sedangkan di level rendah dilambangkan dengan „-„.
19
Tabel I. Desain faktorial dengan dua faktor dan dua level (Armstrong and James, 1996).
K. Landasan Teori
Daun binahong dapat dimanfaatkan untuk mengobati jerawat. Kandungan daun binahong yang berperan sebagai agen antibakteri adalah flavonoid. Flavonoid memiliki beberapa mekanisme pengobatan anti-acne salah satunya adalah menghambat pertumbuhan beberapa bakteri penyebab infeksi jerawat yaitu P.acne dan S. epidermis (Nishino, Enoki, Tawata, Mori, Kobayashi, Fukushima, 1987).
Ekstrak daun binahong akan diformulasi menjadi suatu sediaan gel agar mudah digunakan dan acceptable. Sediaan dalam bentuk gel mempunyai kelebihan yaitu mudah dicuci, mudah mengering membentuk lapisan film, memberikan efek dingin pada kulit sehingga cocok jika digunakan sebagai gel.
Dalam sediaan gel, gelling agent dan humektan merupakan komponen penting yang dapat mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas gel. Sifat fisik meliputi viskositas dan daya sebar gel, sedangkan stabilitas meliputi pergeseran viskositas sediaan gel. Gelling agent yang digunakan adalah Carbopol 940 dan humektan yang digunakan adalah sorbitol. Oleh karena itu, optimasi untuk menentukan komposisi gelling agent dan humektan diperlukan untuk mendapatkan sifat fisik dan stabilitas gel yang optimum. Aplikasi desain faktorial digunakan untuk
Eksperimen Faktor A Faktor B
(1) + +
A + -
B - +
menentukan area optimum komposisi gelling agent dan humektan yang digunakan dengan menggunakan program stastistik Design Expert versi 9.0.6.2
L. Hipotesis
1. Sediaan gel ekstrak etanol daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) pada parameter sifat fisik dan stabilitas saat diformulasikan dengan gelling agent Carbopol 940 dan humektan sorbitol didapatkan.
2. Faktor yang berpengaruh dominan pada jumlah gelling agent Carbopol 940 dan humektan sorbitol terhadap respon viskositas, daya sebar serta stabilitas sediaan gel ekstrak etanol daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) didapatkan.
21 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental murni yang bersifat eksploratif acak dua arah menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor dan dua level untuk mendapatkan sediaan gel ekstrak etanol daun binahong yang memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabilitas gel.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional 1. Variabel Penelitian
a. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah jenis bahan (Carbopol 940 dan sorbitol) dengan level bahan (rendah dan tinggi).
b. Variabel tergantung dalam penelitian ini meliputi organoleptis, pH, daya sebar dan viskositas (sifat fisik gel) dan pergeseran viskositas (stabilitas gel) setelah 3 siklus pengujian.
c. Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah lama pencampuran, kecepatan putar saat pembuatan gel, kondisi dan wadah penyimpanan gel, alat - alat percobaan, habitat tumbuh tanaman binahong, umur tanaman binahong, waktu panen daun binahong.
2. Definisi Operasional
a. Gel adalah sediaan semipadat yang terdiri atas 2 fase yang saling berpenetrasi antara satu dengan lainnya.
b. Ekstrak daun binahong adalah hasil ekstraksi daun binahong yang diperoleh dengan cara elektrolisis menggunakan pelarut etanol 70%. c. Gel ekstrak etanol daun binahong merupakan sediaan semipadat yang
terkandung zat aktif dari ekstrak daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) didalamnya yang menggunakan gelling agent Carbopol 940 dan humektan Sorbitol.
d. Gelling agent adalah bahan pembawa dalam sediaan gel yang mana dapat mempengaruhi sifat fisik sediaan, dalam penelitiaan ini dilakukan optimasi terhadap gelling agent Carbopol 940.
e. Humektan adalah bahan yang berfungsi untuk mecegah drying out (lepasnya air dari sediaan) dan mengabsorbsi lembab dari lingkungan, dalam penelitian ini dilakukan optimasi terhadap humektan Sorbitol. f. Sifat fisik dan stabilitas gel adalah parameter yang digunakan untuk
mengetahui kualitas sediaan gel, dalam penelitian ini sifat fisik sediaan gel meliputi daya sebar dan viskositas gel sedangkan stabilitas fisik meliputi pergeseran viskositas gel setelah pengujian 3 siklus.
23
h. Faktor adalah variabel yang diteliti pada suatu penelitian, dalam penelitian ini digunakan 2 faktor yaitu Carbopol 940 sebagai faktor A dan Sorbitol sebagai faktor B.
i. Level adalah tetapan atau nilai dari suatu faktor yang dinyatakan secara numerik. Penelitian ini terdapat dua level yaitu level rendah dan tinggi. j. Respon adalah besaran yang akan diamati perubahan efeknya dan dapat
dihitung secara kuantitatif. Dalam penelitian respon yang dihasilkan adalah uji sifat fisik dan stabilitas gel, yaitu viskositas, daya sebar dan pergeseran viskositas.
k. Efek adalah perubahan respon yang disebabkan adanya variasi level dan faktor.
l. Viskositas adalah ketahanan gel ekstrak etanol daun binahong untuk mengalir setelah diberi gaya.
m. Daya sebar adalah kemampuan menyebar dari gel ekstrak daun binahong yang diukur menggunakan kaca bulat berskala (extensometer) dan diberi pemberat, kemudian diukur diameter penyebarannya.
n. Pergeseran viskositas adalah persentase perubahan viskositas gel ekstrak etanol daun binahong setelah penyimpanan selama beberapa siklus. Viskositas gel setelah beberapa siklus diketahui dengan pengujian melalui Merlin VR viscometer.
p. Contour plot adalah grafik yang digunakan untuk memprediksi area optimum formula berdasarkan satu parameter kualitas gel ekstrak daun binahong.
q. Overlay plot (Superimposed contour plot) adalah penggabungan 2 area contour plot pada uji viskositas dan daya sebar yang didapat pada program Design Expert versi 9.0.6.2
C. Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun binahong, plat stainless steel, etanol 70%, trietanolamin (TEA), Carbopol 940, sorbitol, metil paraben, aquadest.
D. Alat Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah hot magnetic stirrer, corong buchner, stirrer, sel elektrolisis, alat sentrifugasi, gelas ukur, neraca analitik, beaker glass, mixer, stopwatch, pH stick, Merlin VR viscometer, extensometer (alat uji daya sebar), dan freezer.
E. Tata Cara Penelitian 1. Pembuatan Ekstrak Daun Binahong
25
yang berbatang merah karena agar sesuai dengan daun binahong yang ingin diteliti.
b. Pembuatan ekstrak daun binahong. Sejumlah 200 g simplisia kering binahong ditimbang, dimasukkan ke dalam beker yang telah berisi 1000 mL etanol 70% dan stirrer. Dipanaskan di atas hot magnetic stirrer , suhu hot magnetic stirrer dikontrol pada suhu tidak lebih dari 70oC. Setelah 90 menit, beker diangkat dan stirrer dikeluarkan. Ekstrak disaring dengan corong buchner. Ditambahkan 5% akuades ke dalam beker berisi filtrat. Dimasukkan dua buah plat stainless steel ke dalam beker berisi filtrat tersebut, kemudian dihubungkan dengan sel elektrolisis. Dilakukan elektrolisis hingga volume ekstrak tersisa ¼ volume awal. Hasil elektrolisis disaring dengan corong buchner lalu disentrifugasi. Bagian supernatan diambil dan dismpan dalam beker yang tertutup aluminium foil.
c. Uji kandungan flavonoid ekstrak daun binahong. Pengujian kandungan flavonoid dalam ekstrak daun binahong secara kualitatif maupun kuantitatif dilakukan oleh LPPT Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta dengan metode spektrofotometri visibel dan dengan quercetin sebagai standar pembanding. Panjang gelombang yang digunakan 510 nm.
2. Optimasi Formula Gel
Tabel II. Formula gel untuk anti jerawat
No. Bahan Komposisi (gram)
1 Ekstrak Etanol buah pare 7,5
2 HPMC 4000 1,05-2,45
3 Carbopol 1,05-2,45
3 TEA 0,18
4 Propilenglikol 15
5 Metil paraben 0,18
7 Aquadest Ad 100
[image:48.595.84.517.134.628.2]Formula tersebut dimodifikasi menjadi formula baru pada Tabel III.
Tabel III. Formula modifikasi gel ekstrak daun binahong
Nama Bahan F1 FA FB FAB
Ekstrak daun binahong (g)
2,5 2,5 2,5 2,5
Carbopol 940 (g) 0,75 0,75 0,3 0,3
Sorbitol (g) 7,5 1,5 7,5 1,5
Trietanolamin (g) 1,2 1,2 1,2 1,2
Metil paraben (g) 0,09 0,09 0,09 0,09
Etanol 70% (mL) 1 1 1 1
Aquadest (mL) 40,2 40,2 40,2 40,2
27
kemudian dilakukan proses mixing dengan mixer dengan kecepatan putar level 1. Pada 1 menit pertama ditambahkan trietanolamin untuk mengatur pH hingga pH mencapai 6, dan mixing dilanjutkan hingga menit kelima. c. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Gel
a. Uji Organoleptis dan Homogenitas
Sediaan gel ekstrak etanol daun binahong yang telah diformulasi dilakukan pengamatan secara fisik meliputi bau, warna dan homogenitas sediaan. Gel biasanya jernih dengan konsistensi setengah padat (Ansel, 1989). Pengujian homogenitas dilakukan dengan cara sampel gel dioleskan pada sekeping kaca atau bahan transparan lain yang cocok, sediaan harus menunjukkan susunan yang homogen dan tidak terlihat adanya butiran kasar (Ditjen POM, 1985).
b. Uji pH
Pengukuran pH menggunakan indikator pH (pH stick) yang dilakukan dengan cara memasukkan pH stick tersebut ke dalam sediaan gel dan dicek hingga nilai pH sediaan gel mencapai pH 6 (Sukatta, Rugthaworn, Pitpiangchan, Dilokkunanant, 2008).
c. Uji Daya Sebar
gram, didiamkan selama 1 menit, lalu dicatat diameter penyebarannya (Garg, Aggarwal, Garg, Singla, 2002).
d. Uji Viskositas
Pengukuran viskositas menggunakan Merlin VR viscometer. Pengukuran gel dilakukan dua kali, yaitu 48 jam setelah formulasi dan 6 hari (akhir 3 siklus uji stabilitas dipercepat) setelah formulasi. Pada Merlin VR viscometer dipasangkan cone and plate. Masing-masing formula gel diambil secukupnya dan diletakkan di atas plate, kemudian dihimpit dengan cone (diberi sedikit ruang), lalu dijalankan melalui komputer dengan aplikasi Rheosys Micra. Pada aplikasi tersebut sebelumnya di set terlebih dahulu parameter pengujiannya.
e. Uji Stabilitas Dipercepat
Uji stabilitas dipercepat selanjutnya dilakukan untuk menunjukkan perubahan sifat fisik dari gel ekstrak daun binahong. Uji ini dilakukan dengan metode freeze thaw yaitu dengan menempatkan sediaan gel pada suhu beku sekitar -100C (14 F) selama 24 jam, kemudian sediaan gel dipindahkan lagi pada suhu kamar sekitar 25-290C (77 F) selama 24 jam. Setelah itu dilakukan uji viskositas dan daya sebar. Perlakuan ini adalah satu siklus. Percobaan dilakukan sebanyak 3 siklus (Kolhe, et al., 2013).
F. Optimasi Formula dan Analisis Data
29
perhitungan desain faktorial untuk mengetahui efek dari Carbopol 940, sorbitol, dan interaksinya. Analisis menggunakan pendekatan desain faktorial untuk menghitung koefisien b0, b1, b2, b12 sehingga didapatkan persamaan Y = b0 + b1X1 + b2X2 + b12X1X2. Dari persamaan tersebut lalu dapat dibuat contour plot setiap sifat fisik gel ekstrak etanol daun binahong, kemudian digabungkan dalam superimposed contour plot untuk mengetahui area komposisi optimal gelling agent Carbopol 940 dan humektan sorbitol terbatas pada level yang diteliti. Analisis data dilakukan dengan menggunakan aplikasi program Design Expert versi 9.0.6.2 dan program Rstudio versi R.3.2.3 dengan uji two way ANOVA pada confidence interval 95%
30 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Determinasi Tanaman
[image:52.595.84.513.226.619.2]Tanaman yang digunakan dalam penelitian ini harus dideterminasi terlebih dahulu. Determinasi sendiri tujuannya untuk memastikan kebenaran dari tanaman yang digunakan dalam penelitian. Determinasi yang dilakukan mengacu pada literatur yakni Weeds of Australia (2011). Hasil determinasi menunjukkan bahwa sampel tanaman yang digunakan adalah benar Anredera cordifolia (Ten.) Steenis. Pembuktian kebenaran dari tanaman yang digunakan juga diperkuat dengan adanya surat determinasi oleh Laboratorium Kebun Tanaman Obat Fakultas Farmasi Sanata Dharma (Lampiran 1).
Gambar 5. Daun binahong (ITIS Report, 2016)
B. Pengumpulan Simplisia
31
binahong yang diminta yaitu daun yang berbatang merah karena agar sesuai dengan jenis tanaman yang ingin diteliti. Tempat pengambilan tanamanan pada satu tempat ini diharapkan metabolit yang terkandung di dalamnya seragam, karena mendapat perlakuan yang sama. Perolehan daun binahong di tempat ini dalam bentuk simplisia serbuk yang sudah jadi.
C. Ekstraksi Daun Binahong
Serbuk simplisia sebanyak 200 gram di ekstraksi dalam 1000 mL larutan penyari etanol 70%. Sifatnya yang semi-polar diharapkan mampu menarik keluar senyawa-senyawa yang berguna untuk anti-acne (inflamasi), seperti flavonoid. Flavonoid merupakan senyawa polar karena memiliki sejumlah gugus hidroksil yang tak tersulih atau suatu gula, sehingga mudah larut dalam pelarut polar seperti etanol, methanol, butanol, aseton, dimetilsulfoksida, dimetilformamida, dan air. Adanya gula yang terikat pada flavonoid cenderung menyebabkan flavonoid lebih mudah larut dalam air dan dengan demikian campuran pelarut diatas dengan air merupakan pelarut yang lebih baik (Markham, 1988). Proses ekstraksi dilakukan selama 90 menit pada suhu tidak lebih dari 70oC agar tidak merusak senyawa yang diinginkan. Pemanasan dilakukan untuk memperbesar kelarutan senyawa tersebut dalam larutan penyari. Ekstraksi dilakukan di atas hotplate magnetic stirrer bersama sebuah stirrer di dalam wadah ekstraksi.
mL saja. Hingga volume tersebut, ekstrak sudah mengental dan tidak lagi berwarna hijau.
[image:54.595.87.514.224.631.2]Mekanisme penghilangan klorofil atau peluruhan klorofil ini berlangsung sebagai berikut: Plat katode yang dihubungkan dengan kutub negatif sumber energi listrik akan menarik ion magnesium (Mg+) dari inti molekul klorofil sehingga struktur klorofil luruh dan menyisakan residu pada dasar wadah elektrolisis. Hasil akhir rangkaian proses elektrolisis ini adalah suatu ekstrak kental binahong berwarna kekuningan. Elektrolisis diperlukan untuk menghasilkan ekstrak dengan penampilan lebih menarik, terutama ketika sudah diformulasikan dalam sediaan gel.
Gambar 6. Struktur kimia klorofil (Yaqiong, Scales, Blankenship, Willows, Chen, 2012).
33
Selain itu, beberapa pelarut yang hanya digunakan untuk ekstraksi senyawa ini yaitu : aseton, diklorometan, metanol, etanol, propan-2-ol dan heksan (JECFA, 2002).
D. Orientasi Level dari Kedua Faktor Penelitian
[image:55.595.85.512.178.726.2]Orientasi level dari 2 faktor dilakukan dengan tujuan untuk menentukan level rendah dan level tinggi dari faktor Carbopol 940 sebagai gelling agent dan faktor sorbitol sebagai humektan. Level rendah serta tinggi tersebut ditentukan dengan melihat respon viskositas dan respon daya sebar yang dihasilkan.
Gambar 7. Kurva variasi konsentrasi Carbopol 940 terhadap viskositas
Gambar 8. Kurva variasi konsentrasi Carbopol 940 terhadap daya sebar 0
5 10 15
0,15 0,3 0,45 0,6 0,75 0,9
Vis k o sit a s (P a .s )
Carbopol 940 (gram) Konsentrasi Carbopol 940 terhadap
Viskositas 0 2 4 6 8
0,15 0,3 0,45 0,6 0,75 0,9
Da y a Seba r (cm )
Carbopol 940 (gram)
Dari orientasi faktor Carbopol 940 didapatkan variasi konsentrasi Carbopol 940 antara 0,3g-0,75g (0,6%-1,5%) yang digunakan sebagai level rendah dan level tinggi dalam formula gel. Hal ini sesuai dengan Rowe et al (2009) yang menyatakan range konsentrasi Carbopol 940 sebagai gelling agent yakni antara 0,5%-2%. Hasil orientasi Carbopol 940 terpapar pada gambar 7 dan 8 diatas, yang menunjukkan semakin besar konsentrasi gelling agent yakni Carbopol 940, maka semakin besar pula tahanannya atau viskositasnya, yang diikuti dengan semakin kecil daya penyebaran yang diberikan.
Nilai viskositas dan daya sebar berbanding terbalik. Nilai daya sebar yang semakin kecil ditunjukkan dengan angka pengukuran yang semakin kecil dalam satuan sentimeter. Walaupun variasi yang diambil tersebut tidak menunjukkan nilai regresi linear yang baik (r = 0,8907), namun berdasarkan Rowe et al (2009) bahwa pada konsentrasi 0,15g (0,3%) menunjukkan nilai konsentrasi di bawah range, yang terbukti pada gambar 7 menunjukkan nilai viskositas yang terlalu kecil. Begitu pula pada konsentrasi 0,9g (1,8%) memiliki nilai yang terlalu dekat dengan batas atas 2%.
35
Gambar 9. Kurva variasi konsentrasi sorbitol terhadap viskositas
Gambar 10. Kurva variasi konsentrasi sorbitol terhadap daya sebar
Dari orientasi faktor sorbitol terhadap viskositas didapatkan variasi konsentrasi 1,5g-7,5g (3%-15%) yang digunakan sebagai level rendah dan level tinggi dalam formula gel. Hal ini sesuai dengan Rowe et al (2009) yang menyatakan bahwa range konsentrasi sorbitol sebagai humektan yakni 3%-15%. Selain daripada itu, dilihat dari nilai regresi linear bahwa variasi konsentrasi 1,5g-7,5g memberikan nilai regresi linear yaitu r = 0,9819, dan jika dibandingkan
7,4 7,6 7,8 8 8,2 8,4 8,6 8,8 9 9,2
1,5 3 4,5 6 7,5 9
Vis k o sit a s (P a .s ) Sorbitol (gram)
Konsentrasi Sorbitol terhadap Viskositas
3,6 3,7 3,8 3,9 4 4,1 4,2 4,3
1,5 3 4,5 6 7,5 9
Da y a Seba r (cm ) Sorbitol (gram)
dengan variasi konsentrasi 1,5g-9g (3%-18%) memberikan nilai regresi linear yang lebih kecil yakni r = 0,9718 dan juga oleh karena konsentrasi 9g (18%) sudah melebihi batas atas konsentrasi yang ditetapkan Rowe et al (2009). Dari orientasi faktor sorbitol terhadap daya sebar juga didapatkan variasi konsentrasi tersebut karena melihat nilai regresi linear variasi konsentrasi tersebut memberikan nilai r = 0,9922, jika dibandingkan dengan variasi 1,5g-6g (r = 0,9844), dengan notabene pada konsentrasi 9g (18%) juga sudah melebihi batas atas konsentrasi yang ditetapkan. Maka dari itu level rendah dan tinggi yang didapatkan dari orientasi ini yakni 1,5g (level rendah) dan 7,5g (level tinggi).
E. Pembuatan Sediaan Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong
Bentuk sediaan yang dibuat pada penelitian ini adalah hidrogel. Hidrogel dipilih karena senyawa flavonoid yang terkandung dalam ekstrak daun binahong dapat larut dalam pelarut air, selain itu juga memiliki pelepasan obat yang baik, memberikan efek mendinginkan serta mudah dicuci dengan air (Voight, 1994).
37
al., 2009). Humektan membantu menjaga kelembaban kulit dengan mekanisme yaitu menjaga kandungan air pada lapisan stratum korneum serta mengikat air dari lingkungan ke kulit (Leyden and Rawlings, 2002). Range konsentrasi sorbitol sebagai humektan yaitu (0,5%-15%).
Sediaan hidrogel juga mudah ditumbuhi bakteri atau mikroba karena hidrogel memiliki susunan utama 85-95% air (Buchmann, 2001), oleh karena itu perlu ditambahkannya bahan pengawet pada formula. Metil paraben merupakan bahan pengawet yang lebih baik dibandingkan propil paraben karena kelarutannya yang lebih baik dalam air. Kelarutan metil paraben dalam air yakni 1:400 jika dibanding dengan propil paraben yakni 1:2500 (Rowe, et al., 2009). Metil paraben juga berfungsi sebagai antimikroba dan stabil pada sediaan berair dengan pH sekitar 3-7. Konsentrasi metil paraben yang digunakan sebagai antimikroba pada sediaan topikal yaitu 0,02-0,3% (Rowe, et al., 2009).
Triethanolamine (TEA) pada sediaan ini digunakan sebagai agen pembasa (meningkatkan pH sediaan agar sediaan mencapai pH yang sesuai dengan karakteristik pH kulit yaitu 5,5-6,5 (Tranggono and Latifah, 2007), selain itu juga dapat digunakan sebagai emulsifying agent (pembentuk massa gel) (Rowe, et al., 2009). Penelitian ini menginginkan pH sediaan gel mencapai 6 karena diaplikasikan pada kulit wajah (Sukatta, et al., 2008), dan pH ini juga masih masuk dalam range yang dinyatakan oleh Tranggono and Latifah (2007).
menjadi ekstrak etanol daun binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis.) dengan jumlahnya yang mengacu pada Prijayanti (2011), gelling agent HPMC serta humektan propilengilkol, menjadi gelling agent Carbopol 940 dan humektan sorbitol dimana jumlah Carbopol 940 dan sorbitol mengacu pada Rowe et al (2009), serta tanpa penggunaan propil paraben. Dari formula yang diacu (Laianto, 2014), bahan yang dipertahankan yakni trietanolamin, metil paraben, pelarut aquadest, hanya saja dirubah komposisinya sesuai literatur. Modifikasi ini dilakukan agar didapatkan sediaan gel dengan karakter fisik serta stabilitasnya yang lebih baik. Karakteristik fisik yang dinginkan dari hasil modifikasi ini adalah viskositas yang sesuai hasil orientasi, daya sebar yakni 3-5 cm (Aeni, Sulaiman, Mulyani, 2012), serta pergeseran viskositas yang kurang dari 10% secara statistik (Yuliani, 2010). Faktor yang dilihat pada penelitian ini adalah Carbopol 940 dan sorbitol, karena pada kedua faktor ini dapat mempengaruhi karakteristik fisik maupun stabilitas sediaan. Level Carbopol 940 yang digunakan dalam formula adalah 0,3 gram (level rendah) dan 0,75 gram (level tinggi). Kemudian untuk sorbitol yakni 1,5 gram (level rendah) dan 7,5 gram (level tinggi).
39
1 : 0,5 (1 : 8,3 terhadap etanol) (Rowe, et al., 2009). Campuran ini kemudian ditambahkan pada Carbopol 940 yang telah dikembangkan, lalu dilakukan mixing menggunakan blender selama 5 menit dengan skala putar 1. TEA ditambahkan ke dalam campuran hingga pH 6 pada menit pertama selama proses mixing hingga terbentuk massa gel. Selanjutnya sediaan gel ditutup dengan kertas wrap untuk selanjutnya disimpan di lemari penyimpanan.
F. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Gel
Pengujian sifat fisik meliputi organoleptis (bentuk, bau dan warna), uji pH, uji viskositas, dan uji daya sebar. Pengujian ini bertujuan untuk melihat kualitas suatu sediaan dan menjamin bahwa sediaan tersebut memiliki sifat yang sesuai dengan sifat fisik yang ditentukan.
1. Uji Organoleptis
[image:61.595.88.514.229.626.2]Hasil uji organoleptis sediaan gel ekstrak etanol daun binahong setelah penyimpanan 48 jam dan siklus 3 terdapat dalam tabel berikut.
Tabel IV. Uji organoleptis 48 jam setelah formulasi
Formula Warna Bau Homogenitas Sineresis pH
F1 Putih Kuning Khas ekstrak Homogen - 6
FA Putih Kuning Khas ekstrak Homogen - 6
FB Putih Kuning Khas ekstrak Homogen - 6
FAB Putih Kuning Khas ekstrak Homogen - 6
Tabel V. Uji organoleptis setelah freeze thaw
Formula Warna Bau Homogenitas Sineresis pH
F1 Putih Kuning Khas ekstrak Homogen - 6
FA Putih Kuning Khas ekstrak Homogen - 6
FB Putih Kuning Khas ekstrak Homogen - 6
[image:61.595.105.512.659.735.2]Hasil uji organoleptis yang diperoleh menunjukkan tidak adanya perubahan dari 48 jam setelah formulasi dan pada siklus 3 (uji stabilitas freeze thaw), selain itu dilihat dari uji sineresis secara organoleptis pula tidak menunjukkan adanya pemisahan fase pada gel tersebut, dan pada uji homogenitas menggunakan kaca preparat menunjukkan tidak adanya partikel ataupun butiran kasar, sehingga dapat dikatakan sediaan ini stabil dalam segi organoleptis. Hasil pengujian organoleptis dan homogenitas dilihat pada lampiran 5 dan 6.
2. Uji pH
Uji pH berfungsi untuk mengetahui pH tiap formula yang dibuat. Uji ini dilakukan dengan menggunakan indikator pH universal. pH sediaan harus disesuaikan dengan pH kulit wajah agar tidak terjadi iritasi. Hasil uji pH gel ekstrak etanol daun binahong ini pada keempat formula yaitu 6. Pengujian ini dilakukan pada siklus 0 hingga siklus 3 dan juga pada sediaan gel dengan tanpa pemberian ekstrak daun binahong. Berdasarkan penelitian Sukatta et al (2008) mengenai gel anti-acne Mangosteen, didapatkan bahwa sediaan gel menunjukkan pH 6 pula sebagai gel anti-acne yang pengaplikasiannya ditujukan ke kulit wajah. Hasil dokumentasi uji pH ini terlihat pada lampiran 7.
3. Uji Viskositas
41
mengembang ketika tedispersi dalam air membentuk suatu koloid (Singh and Madan, 2010). Namun, viskositas sediaan tidak boleh terlalu tinggi maupun terlalu rendah, karena viskositas yang terlalu tinggi akan membuat gel semakin kental yang mengakibatkan pada semakin sulit obat terlepas dari sediaan gel, sedangkan jika viskositas terlalu rendah maka akan menurunkan lama waktu gel tinggal di kulit saat digunakan.
Gambar 11. Contoh kurva penurunan shear stress terhadap penurunan viskositas (siklus 1, F1 R1).
43
[image:65.595.85.516.181.642.2]merupakan hasil pengukuran viskositas gel ekstrak etanol daun binahong terdapat pada tabel VI.
Tabel VI. Viskositas gel ekstrak etanol daun binahong
Formula Viskositas setelah penyimpanan 48 jam (Pa.s) Viskositas setelah penyimpanan siklus 3 (Pa.s) Pergeseran viskositas (%) F1 8,45606 ± 0,129 8,31167 ± 0,254 1,722 ± 1,574 FA 8,51285 ± 0,281 8,22819 ± 0,291 3,861 ± 2,913 FB 4,67985 ± 0,071 4,55515 ± 0,145 2,681 ± 1,652 FAB 5,37702 ± 0,201 4,92599 ± 0,328 6,577 ± 6,781
Tabel VI ini menunjukkan viskositas formula I, A, dan AB pada penyimpanan 48 jam masuk dalam range viskositas yang diinginkan sesuai orientasi, sedangkan untuk formula B tidak. Nilai viskositas yang dibawah range ini kemungkinan disebabkan oleh karena jumlah gelling agent Carbopol 940 yang kecil dengan jumlah humektan sorbital yang tinggi pula. Relasi antara kedua faktor tersebut dimana jumlah humektan sorbitol yang semakin tinggi dapat menurunkan viskositas gel, begitu pula dengan jumlah gelling agent Carbopol 940 yang semakin kecil menurunkan viskositas gel, sehingga jumlah 2 faktor tersebut pada formula B memiliki linearitas yang sama yaitu menurunkan viskositas.
(25-29OC selama 24 jam). Besarnya nilai pergeseran viskositas menentukan ketidakstabilan sediaan gel tersebut.
[image:66.595.86.512.231.594.2]Tabel VI menunjukkan formula I, A, B, dan AB memiliki persentase pergeseran viskositas dibawah 10%. Hal ini menandakan sediaan gel yang dibuat memenuhi persyaratan kestabilan. Kemudian, dilakukan juga Uji T berpasangan untuk mengetahui waktu kestabilan gel yang dibuat pada siklus 0 yang dibandingkan dengan siklus akhir (siklus 3). P-value yang menunjukkan jika hasilnya > 0,05 maka sediaan gel stabil, sebaliknya jika p-value memberikan nilai < 0,05 maka sediaan gel dikatakan tidak stabil. Hasil pengujian secara statistik ditunjukkan pada tabel VII berikut.
Tabel VII. Hasil uji statistik pergeseran viskositas sediaan gel ekstrak etanol daun binahong
Formula p-value
F1 0,1959
FA 0,2761
FB 0,1005
FAB 0,1035
45
Gambar 12. Grafik pergeseran viskositas gel selama penyimpanan Pada gambar 12 ini menunjukkan pergeseran viskositas gel selama 3 siklus penyimpanan. Dan dari gambar tersebut membuktikan linearitas grafik yang cukup konstan dari siklus 0 ke siklus 3 dan menandakan perubahan viskositas yang tidak signifikan.
Selain daripada itu, dilakukan pula uji normalitas, variansi data serta uji ANOVA two way pada confidence interval 95% terhadap viskositas dengan menggunakan aplikasi program Rstudio tersebut. Hasil dari uji normalitas viskositas tersaji dalam tabel VIII ini. Data yang diharapkan adalah data dengan distribusi normal. Distribusi data dikatakan normal jika memiliki p-value > 0,05 (Istyastono, 2012).
Tabel VIII. Hasil uji normalitas Shapiro-wilk data viskositas Siklus p-value F1 p-value FA p-value FB p-value FAB
0 0,2638 0,5959 0,6247 0,9816
1 0,6171 0,5315 0,1148 0,3797
2 0,687 0,233 0,9816 0,4563
3 0,6812 0,9612 0,9089 0,8082
0 2 4 6 8 10
Siklus 0 Siklus 1 Siklus 2 Siklus 3
Vis k o sita s (Pa .s)
Waktu Penyimpanan (Siklus)
Pergeseran Viskostas Gel Ekstrak Etanol Daun Binahong Selama Penyimpanan
F1
FA
FB
Pada tabel VIII, dengan uji normalitas shapiro-wilk menyatakan bahwa semua formula baik F1, FA, FB, dan FAB mulai dari siklus 0 hingga siklus 3 memberikan nilai p-value > 0,05. Hal ini berarti pada siklus dan semua formula tersebut memberi nilai yang berbeda namun tidak signifikan, dimana data terdistribusi secara normal pada confidence interval 95%. Jika hasil semua formula menunjukkan data yang normal seperti itu, maka dapat dilanjutkan dengan uji variansi data (Levene’s test). Berikut ini merupakan hasil uji variansi datanya.
Tabel IX. Hasil uji variansi data (Levene’s test) viskositas Formula p-value
F1 0,589
FA 0,5683
FB 0,7381
FAB 0,8544
47
Tabel X. Hasil uji ANOVA terhadap viskositas Formula p-value
F1 0,0886
FA 0,447
FB 0,75
FAB 0,37
Dengan pengujian ANOVA pada tabel X tersebut membuktikan bahwa setiap formula memiliki stabilitas yang baik karena nilai p-value nya lebih dari 0,05. Sehingga dapat disimpulkan bahwa setiap formula stabil pada rentang siklus 0 hingga 3. Namun, untuk formula F1 memiliki p-value 0,0886 yang mendekati 0,05, hal ini disebabkan karena pada siklus 1 dan 2 viskositasnya meningkat lebih jauh.
4. Uji Daya Sebar
pada suhu kamar sekitar 25-290C selama 24 jam. Setelah itu dilakukan uji viskositas dengan extensometer. Perlakuan ini merupakan satu siklus. Percobaan ini dilakukan sebanyak 3 siklus, karena menurut Kolhe et al (2013) dan Lai (1997), 3 siklus merupakan minimum standar yang harus dilakukan untuk melihat perubahan daya sebar memberikan nilai yang baik atau tidak. Hasil pengukuran daya sebar gel ekstrak etanol daun binahong terdapat pada tabel XI berikut.
Tabel XI. Daya sebar gel ekstrak etanol daun binahong
Formula
Daya sebar setelah penyimpanan 48
jam (cm)
Daya sebar setelah penyimpanan siklus
3 (cm)
Perubahan Daya sebar (%)
F1 3,567 ± 0,101 3,525 ± 0,090 1,162 ± 0,384
FA 3,420 ± 0,039 3,525 ± 0,025 3,083 ± 1,825
FB 4,875 ± 0,025 4,900 ± 0,025 0,512 ± 0,000
FAB 4,408 ± 0,101 4,733 ± 0,038 7,397 ± 1,683
49
Gambar 13. Grafik perubahan daya sebar gel selama penyimpanan Pada gambar ini diatas ini menunjukkan perubahan daya sebar gel selama 3 siklus penyimpanan. Dan dari gambar tersebut membuktikan linearitas grafik yang cukup konstan dari siklus 0 ke siklus 3 dan menandakan perubahan viskositas yang tidak signifikan.
Selain daripada itu, dilakukan pula uji normalitas, variansi data serta uji ANOVA two way pada confidence interval 95% terhadap daya sebar dengan menggunakan aplikasi program Rstudio tersebut.
