PENGARUH SPAN 80 SEBAGAI EMULSIFYING AGENT DAN CARBOPOL 940 SEBAGAI GELLING AGENT TERHADAP SIFAT FISIK
DAN STABILITAS FISIK KRIM SUNSCREEN
FRAKSI ETIL ASETAT DAUN JAMBU BIJI (Psidium guajava L.)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh : Sevy Merisca NIM : 108114011
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
i
PENGARUH SPAN 80 SEBAGAI EMULSIFYING AGENT DAN CARBOPOL 940 SEBAGAI GELLING AGENT TERHADAP SIFAT FISIK
DAN STABILITAS FISIK KRIM SUNSCREEN
FRAKSI ETIL ASETAT DAUN JAMBU BIJI (Psidium guajava L.)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh : Sevy Merisca NIM : 108114011
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
Kupersembahkan karya ini kepada :
Papa Fendi dan Mama Merry tersayang,
Ka Monik dan Esa
Ku Rudi dan Tante Sisil
vi PRAKATA
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan karunia yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh Span 80 sebagai Emulsifying Agent dan Carbopol 940 sebagai Gelling Agent terhadap Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Krim Sunscreen Ekstrak Daun Jambu Biji (Psidium guajava L.)” dengan baik. Skripsi ini disusun sebagai salah
satu syarat untuk memperoleh Sarjana Farmasi (S.Farm.) di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Selama proses perkuliahan, penelitian, penyusunan dan penyelesaian skripsi ini, penulis telah mendapatkan bantuan doa, semangat, dukungan, saran serta kritik dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Ipang Djunarko, M.Sc., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Bapak Septimawanto Dwi Prasetyo, M.Si., Apt., selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memeberikan waktu, bimbingan, diskusi, kritik dan saran kepada penulis mulai dari proposal, penelitian, penyusunan hingga penyelesaian skripsi ini.
vii
4. Bapak Prof. Dr. C. J. Soegihardjo, Apt., selaku Dosen Penguji atas kesediaannya meluangkan waktu untuk menjadi dosen penguji, serta memberikan pengarahan saran dan kritik kepada penulis.
5. Bapak Musrifin, Mas Agung, Bapak Kayat, Bapak Wagiran, Mas Sigit, Bapak Parlan, Bapak-bapak satpam dan seluruh laboran serta karyawan lain di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah banyak membantu selama penelitian.
6. Bapak Bambang, selaku laboran di Fakultas Farmasi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta yang telah membantu selama penelitian.
7. Yohanes Stevan Arianto sebagai sahabat dan teman satu penelitian atas kerja sama, bantuan, dan kebersamaan selama proses skripsi ini.
8. Ci Lia, Ci Lani, Mba Evy, dan Ko Billy yang telah membantu selama penelitian.
9. Teman-teman satu angkatan 2010 atas kebersamaannya baik selama proses perkuliahan maupun praktikum.
10.Semua pihak yang telah banyak membantu selama proses skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
ix DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v
x
BAB II PENELAHAAN PUSTAKA... 5
A. Sinar Ultraviolet ... 5
B. Sunscreen ... 5
C. Tanaman Jambu Biji (Psidium guajava L.) ... 7
D. Kuersetin ... 8
E. Krim Sunscreen ... 9
1. Uji sifat fisik dan stabilitas fisik krim ... 10
2. Uji iritasi ... 12
F. Komposisi Krim ... 12
1. Emulsifying agent ... 12
2. Cetyl alcohol ... 14
3. Gelling agent ... 14
4. Trietanolamina ... 16
5. Gliserin ... 16
6. Metil paraben ... 17
7. Parafin cair ... 17
G. Landasan Teori ... 18
xi
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 20
B. Variabel Penelitian ... 20
1. Variabel bebas ... 20
2. Variabel tergantung ... 20
3. Variabel pengacau terkendali ... 20
4. Variabel pengacau tak terkendali ... 20
C. Definisi Operasional ... 21
D. Bahan Penelitian ... 22
E. Alat Penelitian ... 22
F. Tata Cara Penelitian ... 23
1. Pembuatan fraksi etil asetat daun jambu biji ... 23
2. Pembuatan krim ... 23
4. Penetapan SPF kuersetin ... 26
a) Fraksi etil asetat daun jambu biji ... 26
b) Krim sunscreen ... 27
5. Uji viskositas dan daya sebar krim ... 28
BAB III METOD2/2*, PENELITIAN... 20
xii
6. Uji keamanan krim dengan metode HET-CAM ... 29
G. Analisis Hasil ... 29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 31
A. Pembuatan Fraksi Etil Asetat Daun Jambu Biji ... 31
1. Pengumpulan bahan dan pembuatan serbuk simplisia ... 31
2. Pembuatan fraksi etil asetat daun jambu biji ... 32
B. Formulasi Krim ... 33
C. Penetapan Nilai SPF ... 39
1. Fraksi etil asetat daun jambu biji ... 39
2. Sediaan krim sunscreen ... 40
D. Uji Iritasi Sediaan Krim Sunscreen Ekstrak Daun Jambu Biji ... 41
E. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Krim Sunscreen ... 43
1. Uji organoleptis dan pH ... 43
2. Uji daya sebar ... 44
xiii
F. Efek Penambahan Span 80 dan Carbopol 940 serta Interaksinya
dalam Menentukan Sifat Fisik Krim Sunscreen ... 46
1. Viskositas ... 46
2. Daya sebar ... 50
3. Pergeseran viskositas ... 52
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 55
A. Kesimpulan ... 55
B. Saran ... 55
DAFTAR PUSTAKA ... 56
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel I. Formula standar ... 23 Tabel II. Formula modifikasi ... 24 Tabel III. Formula krim sunscreen ... 24 Tabel IV. Level tinggi dan level rendah dari Span 80
dan Carbopol 940 ... 24 Tabel V. Hasil perhitungan nilai SPF fraksi etil asetat
daun jambu biji ... 39 Tabel VI. Hasil perhitungan nilai SPF sediaan krim sunscreen ... 40 Tabel VII. Data uji organoleptis dan pH krim sunscreen ... 43 Tabel VIII. Hasil pengujian viskositas, daya sebar, dan
pergeseran viskositas krim sunscreen ... 44 Tabel IX. Hasil uji normalitas Shapiro-Wilk untuk
respon viskositas ... 47 Tabel X. Hasil uji Wilcoxon-two sample untuk melihat pengaruh
variasi Span 80 pada respon viskositas ... 47 Tabel XI. Hasil uji Wilcoxon-two sample untuk melihat pengaruh
variasi Carbopol 940 pada respon viskositas ... 49 Tabel XII. Hasil uji normalitas Shapiro-Wilk untuk
respon daya sebar ... 50 Tabel XIII. Hasil uji Wilcoxon-two sample untuk melihat pengaruh
variasi Span 80 pada daya sebar ... 50 Tabel XIV. Hasil uji Wilcoxon-two sample untuk melihat pengaruh
variasi Carbopol 940 pada daya sebar ... 51 Tabel XV. Hasil uji normalitas Shapiro-Wilk untuk
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Tanaman jambu biji ... 7
Gambar 2. Kuersetin ... 8
Gambar 3. Emulsi ganda W/O/W dan O/W/O ... 9
Gambar 4. Struktur Span 80 ... 13
Gambar 5. Struktur Tween 80 ... 13
Gambar 6. Struktur Cetyl alcohol ... 14
Gambar 8. Struktur Trietanolamin ... 16
Gambar 9. Struktur Gliserin ... 16
Gambar 10. Struktur Metil paraben ... 17
Gambar 11. Grafik orientasi pengaruh penambahan Carbopol 940 terhadap daya sebar krim sunscreen ... 35
Gambar 12. Grafik orientasi pengaruh penambahan Carbopol 940 terhadap viskositas krim sunscreen ... 35
Gambar 13. Grafik orientasi pengaruh penambahan Span 80 terhadap daya sebar krim sunscreen ... 37
Gambar 14. Grafik orientasi pengaruh penambahan Span 80 terhadap viskositas krim sunscreen ... 38
Gambar 15. Parameter dalam uji iritasi HET-CAM ... 42
Gambar 16. Grafik viskositas krim perhari ... 46
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Ekstrak Kental Daun Jambu Biji ... 59
Lampiran 2. Data Hasil Orientasi Carbopol 940 dan Span 80 ... 61
Lampiran 3. Perhitungan Nilai SPF ... 63
Lampiran 4. Uji SPF ... 65
Lampiran 5. Uji Iritasi ... 65
Lampiran 6. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Krim Sunscreen ... 67
Lampiran 7. Hasil Pengolahan Data dengan Software R-12.4.1 ... 68
xvii INTISARI
Viskositas dan daya sebar krim dipengaruhi oleh Span 80 sebagai
emulsifying agent dan Carbopol 940 sebagai gelling agent. Span 80 memiliki kemampuan untuk meningkatkan kestabilan dari krim sedangkan Carbopol 940 memiliki kemampuan untuk meningkatkan viskositas dari krim. Kombinasi komposisi yang sesuai antara Span 80 dan Carbopol 940 diduga menghasilkan krim sunscreen dengan sifat fisik dan stabilitas fisik yang baik.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui signifikansi pengaruh dari Carbopol 940 dan Span 80 pada level yang diteliti terhadap sifat fisik dan stabilitas krim. Level tinggi dan level rendah dari Span 80 yang digunakan, yaitu 10 mL dan 5 mL, sedangkan level tinggi dan level rendah dari Carbopol 940 yang digunakan, yaitu 0,75 gram dan 0,5 gram. Respon dalam penelitian ini adalah sifat fisik berupa viskositas dan daya sebar, dan stabilitas fisik berupa pergeseran viskositas krim. Analisis data secara statistik menggunakan software R2.14.1
dengan taraf kepercayaan 95% untuk mengetahui signifikansi (p<0,05) dari setiap faktor dan interaksinya dalam memberikan efek.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Carbopol 940 dapat meningkatkan respon viskositas dan menurunkan respon daya sebar pada level rendah Span 80, sedangkan pada level tinggi Span 80 dapat meningkatkan respon viskositas dan daya sebar. Span 80 dapat menurunkan respon viskositas dan meningkatkan respon daya sebar pada level rendah dan level tinggi Carbopol 940. Formula 1, formula a dan formula b memenuhi persyaratan daya sebar yang diinginkan, sedangkan kriteria viskositas hanya dapat dipenuhi pada formula 1, serta tidak ada formula yang memenuhi kriteria stabilitas fisik yang dinginkan.
xviii
ABSTRACT
Viscosity and spread-ability of cream can be affected by Span 80 as emulsifying agent and Carbopol 940 as gelling agent. Span 80 has ability to improve stability of cream while Carbopol 940 has ability to improve viscosity of cream. Combination composition between Span 80 and Carbopol 940 estimated to get cream sunscreen with physical properties and physical stability as good.
This research aimed to prove the significant effects from Carbopol 940 and Span 80 at levels studied on physical properties and physical stability of cream. High level and low of Span 80 are 10 mL and 5 mL, whereas high level and low of Carbopol 940 are 0,75 gram and 0,5 gram. Response of this research are physical properties that was viscosity and spread-ability, physical stability that is viscosity shift. The data were analysed statistically by using R2.14.1 open-source software with 95% confidence interval for prove significant (p<0,05) from each factor and the interaction in give the effect.
The result showed that Carbopol 940 increased viscosity response and decreased spread-ability response in low level of Span 80, whereas in high level of span 80 increased spread-ability response and decreased viscosity response. Span 80 decreased viscosity response and increased spradability response in low and high levels of carbopol 940. Formula 1, formula a and formula ab met the criteria of spread-ability, however the criteria of viscosity was only met on formula 1. There was no formula that met the criteria of physical stability.
1 BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang
Penampilan saat ini mendapatkan perhatian khusus oleh kebanyakan orang karena dapat mempengaruhi kepercayaan diri seseorang. Namun penampilan dapat berkurang kecantikannya ketika kulit kering atau berwarna merah karena terbakar sinar matahari. Hal tersebut dikarenakan kulit terkena paparan gelombang elektromagnetik yang terkandung dalam sinar matahari, terutama radiasi ultraviolet (UVR) dan inframerah.
Sinar ultraviolet (UV) dapat menjadi penyebab terjadinya sunburn dan
tanning. Paparan sinar UV kronik menghasilkan radikal bebas yang menyebabkan berbagai kerusakan struktur dan lapisan kulit (Wahab, 1996). Radikal bebas adalah atom atau molekul yang mengandung satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbital luarnya yang mengakibatkan tidak stabilnya atom atau molekul tersebut (Winarsi, 2007).
Sunscreen adalah senyawa kimia yang dapat memantulkan atau menyerap radiasi sehingga dapat melemahkan energi ultraviolet sebelum berpenetrasi ke kulit. Daun jambu biji mengandung flavonoid, tanin, fenolat dan minyak atsiri (Sudarsono et al., 2002). Salah satu senyawa dari flavonoid yang terkandung di dalam daun jambu biji adalah kuersetin (Ardianto, 2007). Kuersetin memiliki kemampuan sebagai sunscreen yang dapat digunakan untuk melindungi kulit dari kerusakan paparan sinar matahari yang menyebabkan sumburn dan tanning
Daun jambu biji yang memiliki kemampuan sebagai sunscreen akan lebih efektif untuk mencegah paparan sinar UV jika diaplikasikan secara langsung pada kulit dalam bentuk sediaan kosmetik. Salah satu bentuk sediaan kosmetik yang sering digunakan yaitu krim. Krim adalah sediaan setengah padat yang mengandung satu atau lebih bahan obat terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar yang sesuai. Sediaan krim karena mudah diaplikasikan dan dapat menempel pada seluruh kulit dengan waktu kontak yang relatif cukup lama. Selain itu, karena diformulasikan menjadi krim tipe W/O/W yang dapat memberikan rasa nyaman pada saat diaplikasikan ke kulit (Syamsuni, 2005).
Secara umum, formula krim mengandung emulsifying agent dan gelling agent. Span 80 sebagai emulsifying agent dapat meningkatkan stabilitas dari sediaan krim dengan cara membentuk lapisan antarmuka dari droplet-droplet untuk mencegah terjadinya koalensensi. Carbopol 940 sebagai gelling agent dapat meningkatkan viskositas dari sediaan krim dengan cara membentuk matriks untuk menjebak droplet-droplet minyak dalam sistem krim. Dengan adanya matriks dalam sistem krim akan meminimalkan pergeseran antar droplet dalam sistem dan terjadinya perubahan ukuran droplet ke arah yang lebih besar dapat diatasi (Kim, 2005). Jadi, baik Span 80 maupun Carbopol 940 dapat berpengaruh dalam suatu formulasi krim.
1. Perumusan masalah
fraksi etil asetat daun jambu biji (Psidium guajava L.)? Jika ada, bagaimana pengaruhnya terhadap respon yang diteliti?
b. Formula krim sunscreen fraksi etil asetat daun jambu biji manakah yang memenuhi kriteria sifat fisik dan stabilitas fisik yang diinginkan?
2. Keaslian penelitian
Manda (2011) meneliti tentang optimasi Tween 80 dan Span 80 sebagai
emulsifying agent serta carbopol sebagai gelling agent dalam sediaan emulgel
photoprotector ekstrak teh hijau (Camellia sinensis L.) : aplikasi desain faktorial. Dari penelitian tersebut diperoleh hasil bahwa Tween 80 dan carbopol merupakan faktor yang berpengaruh signifikan dalam menentukan respon viskositas.
Pakki dkk. (2010) meneliti tentang Formulasi dan Evaluasi Kestabilan Fisik Emulsi Ganda Tipe A/M/A dengan Emulgator Sorbitan Monooleat dan Polisorbat 80. Dari penelitian tersebut diperoleh hasil bahwa emulsi ganda formula I yang menggunakan sorbitan monooleat 2% memiliki kestabilan fisik yang baik.
Namun, sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang Pengaruh Span 80 Sebagai Emulsifying Agent dan Carbopol 940 Sebagai
Gelling Agent Terhadap Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Krim Sunscreen Fraksi Etil Asetat Daun Jambu Biji (Psidium guajava L.) belum pernah dilakukan.
3. Manfaat
a. Manfaat teoretis
Memberikan sumbangan pengetahuan tentang bentuk sediaan krim
guajava L.) dengan menggunakan Span 80 sebagai Emulsifying Agent dan Carbopol 940 sebagai Gelling agent.
b. Manfaat praktis
Menghasilkan formulasi krim sunscreen fraksi etil asetat daun jambu biji (Psidium guajava L.) yang memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabilitas fisik yang dapat diterima oleh konsumen.
B. Tujuan 1. Tujuan umum
Menghasilkan krim sunscreen dengan fraksi etil asetat daun jambu biji yang memenuhi persyaratan sifat fisik yaitu viskositas dan daya sebar serta stabilitas fisik yaitu pergeseran viskositas yang dapat diterima oleh konsumen. 2. Tujuan khusus
a. Membuktikan signifikansi pengaruh dari Carbopol 940 dan Span 80 pada level yang diteliti terhadap sifat fisik dan stabilitas krim sunscreen fraksi etil asetat daun jambu biji (Psidium guajava L.). Selain itu, melihat pengaruhnya apakah meningkatkan atau menurunkan respon yang diteliti. b. Mengetahui formula krim sunscreen fraksi etil asetat daun jambu biji yang
5 BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA A. Sinar Ultraviolet
Sinar Ultraviolet merupakan spectrum gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi antara 1015-1018 Hz atau berada pada panjang gelombang antara 10-7-10-9 nm (Anies, 2005). Sinar UV pada umumnya dapat dibagi menjadi tiga, yaitu sinar UV A, UV B, dan UV C. Efek radiasi UV pada kesehatan manusia tergantung dari jenis dan jumlah radiasi yang mengenai tubuh. Radiasi sinar UV A, yaitu pada rentang panjang gelombang 320-400 nm dengan efektivitas tertinggi pada 340 nm dapat menimbulkan tanning atau pigmentasi, penuaan dini, dan kanker kulit. Sinar UV B, yaitu pada rentang panjang gelombang 290-320 nm dengan aktivitas tertinggi sekitar 297,6 nm bertanggung jawab terhadap terjadinya eritema. Sinar UV C, yaitu pada rentang panjang gelombang 200-290 nm dapat menyebabkan kerusakan jaringan (Harry, 1982).
B. Sunscreen
Mekanisme sediaan sunscreen sebagai chemical sunscreen adalah molekul bahan kimia dari sediaan sunscreen menjerap energi dari sinar UV, kemudian mengalami eksitasi dari ground state ketingkat energi yang lebih tinggi. Sewaktu molekul yang tereksitasi kembali ke kedudukan yang lebih rendah akan melepaskan energi yang lebih rendah dari energi yang semula diserap untuk menyebabkan eksitasi. Maka sinar UV dari energi yang lebih tinggi, setelah diserap energinya oleh bahan kimia maka akan mempunyai energi yang lebih rendah. Sinar UV dengan energi yang lebih rendah akan kurang atau tidak menyebabkan efek sunburn pada kulit (FDA, 2003).
Produk sunscreen yang beredar di pasaran mengandung sunscreen agent
antara lain PABA (para amino benzoic acid) yang mengabsorbsi pada panjang gelombang 260-313 nm, octyl methoxycinnamate yang mengabsorbsi pada panjang gelombang 280-310 nm, octyl salicylate yang mengabsorbsi pada panjang gelombang 260-310 nm, dan oxybenzone yang mengabsorbsi pada panjang gelombang 270-350 nm (Stanfield, 2003).
Tingkat perlindungan (efektivitas) produk sunscreen terhadap sinar UV dilihat dari nilai SPF (Sun Protection Factor). SPF dapat mengindikasikan lamanya seseorang yang menggunakan sediaan sunscreen dapat bertahan di bawah sinar matahari tanpa menimbulkan eritema sebagai salah satu akibat dari
Log SPF =
(Petro,1981) Keterangan :
λn = panjang gelombang besar (diatas 290 nm dengan absorbansi 0,05)
λ1 = panjang gelombang terkecil (290nm)
AUC = Area dibawah kurva dari grafik rentang λn-λ1 Kategori nilai SPF :
1. Nilai SPF 2-12 menunjukkan adanya perlindungan minimal 2. Nilai SPF 12-30 menunjukkan adanya perlindungan sedang
3. Nilai SPF >30 menunjukkan adanya perlindungan maksimal (Flick, 2001).
C. Tanaman Jambu Biji ( Psidium guajava L.)
Gambar 1. Tanaman jambu biji (Dalimartha, 2006) Klasifikasi tanaman ini adalah sebagai berikut :
Kerajaan : Plantae
Famili : Myrtaceae Genus : Psidium
Spesies : Psidium guajava L.(Wasito, 2011).
Tanaman ini kaya dengan tanin, fenol, triterpen, flavonoid, minyak essensial, saponin, karotenoid, lektin, vitamin, serat, dan asam lemak. Buah jambu biji jika dibandingkan dengan jeruk, lebih banyak mengandung vitamin C (80 mg vitamin C dalam 100 g buah) dan mengandung sejumlah vitamin A. Jambu juga kaya akan pektin, yaitu serat yang diperlukan dalam makanan (Agoes, 2010). Salah satu senyawa dari flavonoid yang terkandung di dalam daun jambu biji adalah kuersetin (Ardianto, 2007). Di dalam daun jambu biji terdapat kuersetin sebanyak 2.95% (Zhou et al., 2009).
D. Kuersetin
Gambar 2. Struktur kuersetin
sumburn dan tanning (Benjamin et al., 2008). Kuersetin termasuk dalam
chemical sunscreen karena memiliki struktur molekul aromatik terkonjugasi dengan gugus karbonil. Kemampuan molekul mengabsorbsi energi radiasi UV tergantung dari sistem konjugasinya (kromofor) serta jumlah dan jenis gugus fungsional yang ada. Semakin terkonjugasi suatu molekul, semakin besar panjang gelombang absorbsinya (Levy, 2001).
E. Krim Sunscreen
Krim adalah bentuk sediaan setengah padat berupa emulsi yang mengandung satu atau lebih bahan obat yang terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar yang sesuai. Berdasarkan tipe emulsi ganda, krim dapat dibedakan menjadi dua, yaitu emulsi O/W/O (minyak-dalam air-dalam minyak) dan W/O/W (air-dalam minyak-(air-dalam air) (Hou and Papadopoulos, 1997).
menempel mencukupi kebutuhan berkaitan dengan daya sebar dan viskositas, (3) bahan aktif dan bahan dasar mudah tercampur, (4) bahan dasar harus dapat mempertahankan kelembutan dan kelembapan kulit, (5) tidak mengiritasi kulit, (6) memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabilitas fisik krim (Tranggono, 2007).
1. Uji sifat fisik dan stabilitas fisik krim a. Viskositas
Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, makin tinggi viskositas akan makin besar tahanannya. Pengolahan bahan menurut tipe aliran dan deformasinya dibagi menjadi dua, yaitu sistem Newton dan sistem Non-Newton (Martin et al., 1993). Viskositas, elastisitas, dan rheologi merupakan karakteristik formulasi paling penting dalam produk akhir sediaan semisolid. Peningkatan viskositas akan meningkatkan waktu retensi pada tempat aksi terapi tetapi akan menurunkan daya sebar (Garg et al., 2002). Krim dapat berupa tiksotropik dimana membentuk semipadat jika dibiarkan dan menjadi cair pada pengocokan selama penympanannya. Tiksotopik merupakan suatu pemulihan yang isoterm dan lambat pada pendiaman bahan yang kehilangan konsistensi karena shearing (Martin et al., 1993).
variasi pada ukuran atau jumlah droplet dapat dideteksi dengan pergeseran viskositas secara nyata (Aulton and Diana, 1991).
Pengujian viskositas dilakukan dengan cara krim dimasukkan ke dalam wadah dan dipasang pada portable viscotester, kemudian diamati gerakan jarum penunjuk viskositas. Uji ini dilakukan pada 48 jam setelah krim dibuat dan setelah mengalami penyimpanan selama 1 bulan (Yuliani, 2010).
b. Daya sebar
Daya sebar merupakan karakteristik yang penting dari suatu formulasi sediaan topikal dan bertanggung jawab untuk ketepatan transfer dosis atau melepaskan obatnya serta kemudahan penggunaannya. Daya sebar menunjukkan hubungan antara sudut kontak antar sediaan dengan tempat aplikasinya yang mencerminkan kelicinan dari sediaan tersebut dimana berhubungan langsung dengan koefisien gesekan (Garg et al., 2002).
Faktor-faktor yang dipertimbangkan untuk menilai daya sebar sediaan topikal antara lain karakteristik formulasi, waktu, dan kecepatan shear selama pengolesan dan suhu tempat aplikasi. Viskositas formulasi, kecepatan penguapan solven, dan kecepatan kenaikan viskositas krena evaporasi mempengaruhi kecepatan penyebaran dari sediaan (Garg et al., 2002).
2. Uji iritasi
Uji iritasi dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui apakah sediaan yang diformulasikan dapat mengiritasi kulit atau tidak. Uji iritasi yang dilakukan menggunakan metode Hen’s Egg Test- Chorioallantoic Membrane Test (HET-CAM). Metode ini menggunakan Chorioallantoic Membrane yang berasal dari embrio ayam, di mana embrio ayam memiliki jaringan yang lengkap termasuk arteri, kapiler dan vena. Adanya jaringan tersebut dapat digunakan untuk melihat respon inflamasi ketika diberikan bahan kimia yang diprediksi memiliki potensi mengiritasi (Loprieno, 1995).
Metode HET-CAM dapat digunakan untuk memprediksi potensi iritasi bahan kimia untuk jaringan konjungtiva kelinci, seperti yang diamati dalam uji
Draize. Parameter yang diukur dalam melakukan uji iritasi menggunakan HET-CAM ini adalah hemoragi, lisis dan koagulasi (Gilloti et al, 2000).
F. Komposisi Krim
1. Emulsifying agent
Gambar 4. Struktur sorbitan monooleat (Span 80) (Aulton, 2002)
Emulsifying agent yang digunakan adalah sorbitan monooleat (Span 80) yang termasuk jenis surfaktan nonionic dan memiliki nilai HLB 4,3 (Iro, 2012). Surfaktan nonionik adalah surfaktan yang tidak berdisosiasi dalam air, kelarutannya diperoleh dari sisi polarnya. Surfaktan jenis ini tidak membawa muatan electron tetapi mengandung heteroatom yang menyebabkan terjadinya momen dipole. Konsentrasi Span 80 sebagai emulsifying agent untuk tipe emulsi o/w adalah 1-10% (Rowe et al., 2006).
Gambar 5. Struktur polysorbate 80 (Tween 80) (Nair et al., 2003) Polysorbate 80 (Tween 80) termasuk surfaktan hidrofilik non-ionik yang mengandung 20 unit oksietilena. Penggunaan Tween 80 secara kombinasi sebagai
dan mudah larut dalam air, etanol, minyak tumbuhan, etil asetat, metanol, tetapi tidak larut dalam minyak mineral. Tween 80 memiliki nilai HLB 15 (Iro, 2012). 2. Cetyl alcohol
Gambar 6. Struktur cetyl alcohol (Rowe et al., 2006)
Cetyl alcohol merupakan surfaktan nonionic dari golongan alkohol yang berfungsi sebagai emollient agent. Pada sediaan semisolid, cetyl alcohol
dikombinasikan dengan emulsifying agent yang larut air untuk membentuk fase luar yang kental. Kombinasi ini membentuk barrier monomolecular pada antarmuka minyak-air, dimana barrier ini mencegah koalesen droplet. Titik leleh
cetyl alcohol antara 45-52°C (Boyland, 1986). 3. Gelling agent
Gambar 7. Unit monomer asam akrilat dari polimer carbopol (Rowe et al., 2006)
Carbopol digunakan dalam sediaan semisolid sebagai agen pengental dan pensuspensi. Kelebihan carbopol, yaitu merupakan pengental yang baik dan efisien bahkan pada konsentrasi rendah sehingga digunakan agen pensuspensi pengental dan penstabil pada emulsi (Mahalingam et al., 2008).
Carbopol mudah mengembang pada air dan mengental juga stabil pada temperatur tinggi dan bersifat antimikroba. Konsentrasi carbopol sebagai gelling agent adalah 0.5-2.0% (Rowe et al, 2006).
Carbopol 940 adalah tipe carbopol yang paling efisien karena viskositasnya yang tinggi, yaitu 40.000-60.000 cps (pada kadar 0,5% dengan pH 7,5) dan menghasilkan gel dengan penampilan yang jernih (Allen, 1999).
4. Trietanolamina
Gambar 8. Struktur trietanolamina (Rowe et al., 2006)
Trietanolamina digunakan dalam pembentukan emulsi sebagai bahan pengemulsi anionik untuk menghasilkan produksi emulsi minyak-air yang homogen dan stabil. Trietanolamina juga dapat digunakan untuk mengubah gugus karboksil dari carbopol 940 menjadi COO-. Adanya gaya tolak menolak elektrostatis antara gugus karboksil yang telah berubah menjadi COO -mengakibatkan carbopol mengembang dan menjadi lebih rigid (Barry,1983). Trietanolamina merupakan senyawa basa yang aman bila digunakan dalam kosmetik (Jellinek, 1970).
5. Gliserin
Gambar 9. Gliserin (Rowe et al., 2006)
kulit. Konsentrasi gliserin sebagai humektan adalah kurang dari atau sama dengan 30 (Rowe et al, 2006).
Fungsi gliserin sebagai humektan adalah untuk mempertahankan tingkat kandungan air dalam produk, dengan mengurangi penguapan air selama pemakaian sehingga krim lebih mudah menyebar dan pembentukan kerak pada wadah dapat dihindari (Tranggono, 2007).
6. Metil paraben
Gambar 10. Metil paraben (Rowe et al., 2006)
Metil paraben dalam kosmetik biasanya digunakan sebagai bahan pengawet. Peningkatan rantai gugus alkil akan meningkatkan aktivitas antimikrobanya tetapi kelarutannya dalam air menjadi menurun. Efektifitas pengawet ini memiliki rentang pH 4-8, dimana konsentrasi yang digunakan dalam sediaan topical adalah 0.02-0.3%. Metil paraben bersifat nonmutagenik, nonteratogenik, dan nonkarsinogenik (Rowe et al, 2006).
7. Parafin cair
Konsentrasi yang digunakan dalam sediaan topikal adalah 1.0-32.0 % (Rowe et al, 2006). Parafin cair dapat berfungsi sebagai emolien yang mencegah dehidrasi pada saat sediaan diaplikasikan ke kulit (Tranggono, 2007).
G. Landasan Teori
Salah satu sediaan kosmetik yang dapat melindungi kulit terhadap pengaruh berlebih sinar ultraviolet adalah sunscreen. Bahan alam yang dapat berperan sebagai sunscreen adalah kuersetin. Kuersetin terdapat dalam daun jambu biji (Psidium guajava L.). Fraksi etil asetat daun jambu biji (Psidium guajava L.) diformulasikan ke dalam bentuk sediaan krim bertujuan untuk meningkatkan penerimaan masyarakat terhadap sunscreen.
Emulsifying agent sangat diperlukan dalam proses pencampuran krim karena krim terbentuk dari dua fase berbeda yang tidak saling bercampur. Proses pencampuran merupakan salah satu hal yang penting diperhatikan dalam pembuatan krim agar diperoleh sediaan krim dengan sifat fisik dan stabilitas yang memenuhi syarat. Span 80 merupakan emulsifying agent yang digunakan secara umum dalam formulasi sediaan krim.
H. Hipotesis
Faktor Span 80 sebagai emulsifying agent dan Carbopol 940 sebagai
gelling agent pada level rendah dan tinggi serta interaksi kedua faktor memiliki pengaruh yang bermakna terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik krim sunscreen
20 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian yang dilakukan merupakan jenis penelitian eksperimental murni dengan desain faktorial.
B. Variabel Penelitian 1. Variabel bebas
Komposisi span 80 sebagai emulsifying agent dan carbopol 940 sebagai
gelling agent dalam formula krim sunscreen pada level rendah dan level tinggi. 2. Variabel tergantung
Sifat fisis krim meliputi daya sebar dan viskositas serta stabilitas krim setelah penyimpanan berupa pergeseran viskositas.
3. Variabel pengacau terkendali
Alat dan bahan yang digunakan, suhu pemanasan dan pencampuran, kecepatan putar mixer, lama waktu pencampuran, letak krim saat pengukuran daya sebar, lama penyimpanan, dan wadah penyimpanan.
4. Variabel pengacau tak terkendali
C. Definisi Operasional
1. Krim sunscreen adalah sediaan setengah padat yang dibuat dari fraksi etil asetat daun jambu biji dengan komposisi Span 80 sebagai emulsifying agent
dan Carbopol 940 sebagai gelling agent yang telah ditentukan dan dibuat dengan prosedur pembuatan krim dalam penelitian ini.
2. Fraksi etil asetat daun jambu biji adalah fraksi dari hasil ekstraksi daun jambu biji dengan cara maserasi menggunakan etanol 70 % selama tiga hari dan remaserasi dua kali selama tiga hari, dilanjutkan dengan penguapan dengan
rotary evaporator dan waterbath, kemudian difraksinasi dengan n-heksan dan etil asetat.
3. Faktor adalah besaran yang berpengaruh terhadap respon, dalam penelitian ini dinggunakan dua faktor yaitu Span 80 dan Carbopol 940.
4. Level adalah tetapan untuk faktor, dalam penelitian ini terdapat dua level yaitu level tinggi dan level rendah. Level rendah Span 80 adalah 5,0% dan level tinggi 10,0%. Level rendah Carbopol 940 adalah 1,0% dan level tinggi 1,5%.
5. Respon adalah besaran yang dapat diamati dan dikuantifikasikan dari hasil percobaan, dalam penelitian ini respon yaitu sifat fisik berupa viskositas dan daya sebar, dan stabilitas fisik berupa pergesaran viskositas krim.
6. Daya sebar adalah hubungan antara sudut kontak antara sediaan krim
7. Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari krim sunscreen untuk mengalir yang diukur dengan menggunakan Viscotester seri VT 04 Rion-Japan dan dinyatakan dalam satuan d.Pas.
8. Pergeseran viskositas adalah perubahan viskositas krim sunscreen selama penyimpanan dan dikatakan stabil jika selama 30 hari pergeseran viskositas < 10%.
9. Efek adalah perubahan yang muncul akibat variasi faktor dan level.
D. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan meliputi fraksi etil asetat daun jambu biji (Psidium guajava L.), Span 80 (kualitas farmasetis), paraffin cair (kualitas farmasetis), gliserin (kualitas farmasetis), Carbopol 940 (kualitas farmasetis), trietanolamin (kualitas farmasetis), metal paraben (kualitas farmasetis), etanol 70% (kualitas farmasetis) dan aqua demineralisata.
E. Alat Penelitian
F. Tata Cara Penelitian
1. Pembuatan fraksi etil asetat daun jambu biji
Daun jambu biji segar dikeringkan dengan dijemur di bawah sinar matahari dan ditutupi kain hitam. Setelah kering lalu di oven selama 1 jam untuk memastikan benar-benar kering selanjutnya serbuk simpilia dibuat dengan mesin penggiling. Serbuk simplisia daun jambu biji sebanyak 100 g diekstrak dengan menggunakan 1 L etanol 70% dalam maserator selama tiga hari dengan sesekali dikocok dan dua kali remaserasi. Lalu dilanjutkan dengan penguapan menggunakan rotary evaporator dan waterbath. Ekstrak yang didapatkan lalu dilarutkan dengan aquadest 100 mL lalu ditambah 100 mL, 75 mL dan 50 mL n-heksana dipisahkan dengan ekstraksi cair-cair pada corong pisah hingga didapat fraksi n-heksana (atas) dan fraksi air (bawah). Fraksi air ditambah 100 mL, 75 mL dan 50 mL etil asetat dan dipisahkan hingga mendapat fraksi etil asetat (atas) dan fraksi air (bawah). Fraksi etil asetat (atas) ditambahkan ke dalam formula krim
sunscreen.
2. Pembuatan krim a. Formula
Tabel I. Formula standar (Vlaiva, 2009)
Ganda F ase air luar
Fraksi etil asetat daun jambu biji 10 F ase Minyak
Formula Span 80 Carbopol 940
1 5,0 0,5
a 10,0 0,5
b 5,0 0,75
ab 10,0 0,75
Tabel IV. Level tinggi dan rendah dari Span 80 dan Carbopol 940
Aquadest ad 80 ad 80 ad 80 ad 80 etil asetat daun jambu biji dicampur dengan gliserin, lalu untuk fase air eksternal
W/O/W surfaktan hidrofilik berupa Carbopol 940 dilarutkan dalam air di atas penangas air hingga terbentuk gel.
II. Pembuatan emulsi W/O
Campuran Span 80 dan paraffin cair dipanaskan pada suhu 80°C. Sebagai fase air internal Tween 80 dan gliserin dipanaskan pada suhu yang sama. Selanjutnya campuran Span 80 dan paraffin cair, campuran Tween 80 dan gliserin yang sudah ditambahkan fraksi etil asetat daun jambu biji serta cetyl alcohol yang telah dicairkan dicampur menggunakan mixer dengan kecepatan 2000 rpm selama 30 menit.
III. Pembuatan emulsi W/O/W
3. Pengukuran pH
Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan indikator pH universal. Pengukuran pH dilakukan untuk mengetahui cocok tidaknya krim apabila diberikan pada kulit. Krim yang terlalu asam atau basa dapat menyebabkan iritasi pada kulit.
4. Penetapan SPF kuersetin
a. Fraksi etil asetat daun jambu biji
Fraksi etil asetat sebanyak 2mL, 3 mL, 10 mL daun jambu biji diambil dan dituang dalam labu takar 100 mL dan ditambahkan dengan etanol 70 % hingga tanda. Kemudian fraksi etil asetat tersebut diukur serapannya dengan Spektrofotometer UV-Vis. Serapan diukur tiap 5 nm pada rentang panjang gelombang 290 nm hingga panjang gelombang tertentu diatas 290 nm yang mempunyai nilai serapan 0,050. Dihitung luas daerah dibawah kurva (AUC) antara dua panjang gelombang yang berurutan menggunakan rumus :
=
Ap = serapan pada panjang gelombang yang lebih tinggi diantara dua panjang gelombang yang berurutan
A(p-a) = serapan pada panjang gelombang yang lebih rendah diantara dua
panjang gelombang yang berurutan
λ(p-a) = panjang gelombang yang lebih rendah diantara dua panjang
gelombang berurutan
Harga SPF dapat dihitung dengan rumus :
Log SPF= (Petro, 1981)
Panjang gelombang (λn) adalah panjang gelombang terbesar diantara panjang gelombang 290 nm hingga diatas 290 nm yang mempunyai nilai serapan 0,050; panjang gelombang I (λ1) adalah panjang gelombang terkecil (290nm).
b. Krim sunscreen
Sebanyak ±1,0 g krim ditimbang seksama kemudian dilarutkan dalam 200,0 mL aquadest kemudian dipanaskan menggunakan hot platehingga suhu ±100°C selama 50 menit. Larutan yang diperoleh setelah pemanasan di masukkan dalam labu takar 100,0 mL dan diencerkan dengan aquades hingga tanda. Kemudian dilakukan ekstraksi cair-cair menggunakan etil asetat 2 x 50,0 mL. Diambil fase etil asetat yang berada dibagian atas dan dimasukkan dalam labu takar 50,0 mL. Ambil 5,0 mL larutan tersebut lalu dimasukkan dalam labu takar 25,0 mL dan diencerkan dengan etanol 70% hingga tanda. Nilai SPF dihitung dengan menggunakan persamaan Mansur. Spektrum serapan sampel diperoleh dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 290-400 nm. Blanko yang digunakan etanol : etil asetat (4:1). Nilai serapan yang dicatat setiap interval 5 nm dari panjang gelombang 290-320 nm.
Dimana :
EE = spektrum efek eritemal I = intensitas spektrum sinar Abs = serapan produk tabir surya CF = faktor koreksi
5. Uji viskositas dan daya sebar krim
a. Uji viskositas dan pergeseran viskositas
Pengukuran viskositas mengunakan alat viscometer seri VT 04 (RION-JAPAN) dengan cara : krim dimasukkan dalam wadah dan dipasang pada portable viscotester digunakan rotor nomor 1 dan 2. Viskositas krim diketahui dengan mengamati gerakan jarum penunjuk viskositas. Uji ini dilakukan dua kali yaitu yang pertama segera setelah krim selesai dibuat dan yang kedua setelah disimpan selama 30 hari.
b. Uji daya sebar
6. Uji keamanan krim dengan metode Hen’s Egg Test-Chorioallantoic Membrane (HET-CAM)
Ambil sejumlah sampel krim dilarutkan dengan aquadest. Telur ayam kampung fertil yang sudah diinkubasi selama 10 hari dipilih lalu buka cangkang pada bagian yang punya rongga udara. Lalu ambil larutan krim yang sudah disiapkan dengan spuit sebanyak 0,5 mL dan suntikkan pada membran yang dekat dengan pembuluh darah. Diamati perubahan pembuluh darah yang terjadi. Lakukan pengujian pada masing-masing formula dan digunakan etanol sebagai pembanding dimana etanol bersifat iritan jika diaplikasikan pada kulit.Parameter yang diukur dalam melakukan uji iritasi menggunakan HET-CAM yaitu koagulasi (pendarahan dari pembuluh darah Chorioallantoic Membrane dengan titik-titik darah merah disekitar pembuluh darah), lisis (hilangnya pembuluh darah
Chorioallantoic Membrane) dan hemoragi (adanya pembekuan darah di sekitar pembuluh darah Chorioallantoic Membrane).
G. Analisis Hasil
ANOVA digunakan untuk melihat signifikansi efek Carbopol 940, Span 80 dan interaksi keduanya sehingga dapat diketahui faktor yang dominan untuk menentukan sifat fisik dan stabilitas fisik krim. Faktor dikatakan berpengaruh jika nilai p (probability value) kurang dari 0,05 dengan tingkat kepercayaan 95%.
31 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pembuatan Fraksi Etil Asetat Daun Jambu Biji 1. Pengumpulan bahan dan pembuatan serbuk simplisia
Tahap awal pembuatan fraksi etil asetat daun jambu biji yaitu pengumpulan daun jambu biji yang diperoleh dari Minomartani, Sleman. Pengumpulan bahan dilakukan pada bulan Juni 2013 dari pohon yang sama untuk mendapatkan hasil yang seragam. Dipilih daun yang masih segar, utuh dan berwarna hijau untuk menghindari kemungkinan kerusakan atau berkurangnya kandungan kimia yang diakibatkan adanya serangan hama.
lebih kecil. Dengan ukuran partikel yang lebih kecil diharapkanluas permukaan kontak dengan cairan penyari lebih besar sehingga didapatkan hasil yang optimal saat proses ekstraksi. Kemudian didapatkan serbuk kering halus, berwarna hijau dan berbau khas.
2. Pembuatan fraksi etil asetat daun jambu biji
Serbuk simplisia kemudian diekstraksi dengan metode maserasi menggunakan pelarut etanol 70% dengan perbandingan 1:10 pada suhu ruang selama 72 jam dengan beberapa kali penggojogan. Digunakan pelarut etanol 70 % karena sebagian besar komponen dari daun jambu biji larut dalam pelarut organik, antara lain polifenol, karoten, flavonoid dan tanin (Mitsui, 1998), sehingga diperkirakan daun jambu biji memiliki kemampuan sebagai sunscreen.
Maserasi dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dengan cairan penyari yang sesuai. Cairan penyari akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif. Adanya perbedaan konsentrasi antara larutan di dalam dan di luar sel akan menyebabkan zat aktif terlarut. Larutan dengan konsentrasi tinggi akan terdesak keluar dan digantikan oleh cairan penyari dengan konsentrasi rendah (proses difusi). Peristiwa tersebut diulang hingga terjadi kesetimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel.
larutan yang dimaserasi. Ekstrak yang didapat berwarna hijau kecoklatan (Lampiran 1a).
Dilakukan proses fraksinasi untuk mendapatkan ekstrak daun jambu biji yang lebih murni. Ekstrak ditambahkan dengan n-heksan untuk memisahkan fraksi nonpolar dari etanol (Lampiran 1b).Fraksi yang tidak larut n-heksan ditambahkan dengan etil asetat untuk memisahkan senyawa-senyawa yang bersifat semipolar.Kuersetin termasuk senyawa golongan flavonoid yang larut didalam fraksi etil asetat (Lampiran 1c).Untuk membuktikan ada tidaknya kuersetin didalam fraksi etil asetat tersebut dilakukan uji KLT (Kromatografi Lapis Tipis) (Lampiran 1d).
B. Formulasi Krim
rendah. Kemampuan molekul mengabsorbsi energi radiasi UV tergantung dari sistem konjugasinya (kromofor) serta jumlah dan jenis gugus fungsional yang ada. Semakin terkonjugasi suatu molekul, semakin besar panjang gelombang absorbsinya (Levy, 2001).
Pada dasarnya semua sediaan farmasi berupa zat aktif dan eksipien yang sesuai dalam suatu sediaan. Zat aktif yang digunakan dalam pembuatan krim ini adalah fraksi etil asetat daun jambu biji yang memiliki kemampuan sebagai
sunscreen. Bahan-bahan lainnya seperti, Tween 80, gliserin, Span 80, parafin cair,
dehidrasi pada saat sediaan diaplikasikan ke kulit. Cetyl alcohol berfungsi sebagai
emulsifying agentyang dapat membentuk fase luar yang kental.
Gambar 11. Grafik orientasi pengaruh penambahan Carbopol 940 terhadap daya sebar krim sunscreen
Gambar 12. Grafik orientasi pengaruh penambahan Carbopol 940 terhadap viskositas krim sunscreen
200-300 d.Pa.s dan tidak terjadi overlapping. Selain itu, daya sebar yang diinginkan, yaitu sebesar 3-5 cm dan linearitas dari titik penambahan Carbopol 940 tersebut, sehingga dipilih level rendah carbopol 0,5 g dan level tingginya 0,75 g. Krim sunscreen yang dibuat pada masing-masing formula sejumlah 200 g. Penambahan Carbopol 940 sebesar 0,25 g tidak digunakan sebagai level rendah karena terjadi overlapping dengan penambahan Carbopol 940 sebesar 0,60 g.
Carbopol 940 merupakan gelling agent yang digunakan dalam formula krim sunscreen. Gelling agent yang digunakan dalam sediaan semisolid biasanya pada konsentrasi 0,5-2%, akan tetapi pada formulasi ini Carbopol 940 yang digunakan sejumlah 0,5 g dan 0,75 g sesuai dengan hasil orientasi yang telah dilakukan sebelumnya.
Carbopol 940 banyak digunakan dalam sediaan topikal karena aman dan efektif, non-sensitizing, tidak mempengaruhi efek biologis zat aktif, serta sifat
thickening yang sangat baik. Carbopol 940 sebagai gelling agent dapat meningkatkan viskositas dari sediaan krim. Carbopol 940 merupakan suatu polimer yang membentuk kumparan sangat erat (coiled) dalam bentuk serbuk kering. Ketika didispersikan dalam air, Carbopol 940 terdehidrasi dan sebagian kumparannya terbuka (uncoiled). Polimer Carbopol 940 benar-benar uncoiled
dalam struktur yang bebas (Suhaime et al., 2012). Namun, rantai Carbopol 940 tetap akan terjalin satu sama lain menghasilkan matriks tiga dimensi untuk meningkatkan viskositas dari krim (Barry, 1983). Dalam penelitian ini basa yang digunakan untuk menetralkan Carbopol 940 adalah Trietanolamina (TEA).
Carbopol 940 dapat meningkatkan viskositas tetapi akan menurunkan daya sebar dari krim karena pada umumnya daya sebar suatu sediaan berbanding terbalik dengan viskositas sediaan tersebut. Semakin besar viskositas suatu sediaan, maka semakin kecil kemampuan sediaan tersebut untuk menyebar (Garget al., 2002).
Gambar 14.Grafik orientasi pengaruh penambahan Span 80 terhadap viskositas krim sunscreen
Span 80 memiliki level rendah dan level tinggi yaitu 5 mL dan 10 mL. Penentuan level tersebut didasarkan pada hasil orientasi yang telah dilakukan yaitu dengan mengambil lima titik untuk jumlah Span 80. Hasil orientasi menunjukkan bahwa hanya tiga titik yang memenuhi persyaratan viskositas yang diinginkan yaitu sebesar 200-300 d.Pa.s, daya sebar yang diinginkan yaitu sebesar 3-5 cm, dan linearitas dari titik penambahan Span 80. Penentuan level tinggi dan level rendah Span 80, yaitu 5 mL dan 10 mL berdasarkan gambar 14 dan 15 yang mengalami peningkatan dan penurunan. Peningkatan dan penurunan tersebut menandakan bahwa Span 80 memiliki pengaruh terhadap viskositas dan daya sebar. Oleh karena itu, level rendah Span 80 sebesar 5 mL dan level tinggi Span 80 sebesar 10 mL. Hal ini bertujuan untuk melihat pengaruh yang lebih jelas dari Span 80 sebagai emulsifying agent terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik krim
C. Penetapan nilai SPF
1. Fraksi etil asetatdaun jambu biji
Penetapan nilai SPF fraksi etil asetat daun jambu biji dilakukan dengan mengukur area dibawah kurva (AUC) absorbansi terhadap panjang gelombang antara 290 nm hingga panjang gelombang 410 nm yang memberikan absorbansi 0,05 (Petro, 1981). Pengukuran absorbansi tidak dilakukan pada panjang gelombang dibawah 290 nm dikarenakan radiasi cahaya tidak dapat mencapai kulit oleh adanya lapisan atmosfer. Pengukuran panjang gelombang hingga 410 nm karena diatas panjang gelombang tersebut tidak termasuk didalam panjang gelombang sinar UV.
Metode yang digunakan untuk penetapan nilai SPF ini memperhitungkan semua sinar yang dapat mencapai kulit, khususnya sinar UV, karena sinar yang digunakan merupakan sinar polikromatis seperti sinar matahari. Nilai SPF dihitung dengan cara membagi antara luas area dengan selisih dua panjang gelombang tertentu yaitu dengan rumus :
Log SPF = (Petro,1981)
Hasil penetapan nilai SPF menunjukkan bahwa nilai SPF terbesar yaitu pada jumlah fraksi etil asetat daun jambu biji yang ditambahkan sebesar 10 % v/v, dengan nilai SPF sebesar 26,63. Menurut Flick, nilai SPF 2 sampai 12
memberikan perlindungan minimal, nilai SPF 12 sampai 30 memberikan perlindungan sedang, dan nilai SPF lebih dari 30 memberikan perlindungan maksimal. Didalam penelitian ini digunakan fraksi etil asetat daun jambu biji sebesar 10 % v/v yang akan digunakan dalam formulasi krim sunscreen dengan memberikan perlindungan sedang pada kulit terhadap paparan sinar UV.
2. Sediaan krim sunscreen
Penetapan nilai SPF pada sediaan krim sunscreen mengacu pada metode yang dikembangkan oleh Mansur (1986). Spektrum serapan sampel diperoleh dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 290-400 nm. Blanko yang digunakan etanol : etil asetat (4:1). Nilai serapan yang dicatat setiap interval 5 nm dari panjang gelombang 290-320 nm. Nilai SPF dihitung dengan rumus :
Hasil penetapan nilai SPF sediaan krim sunscreen sebesar 11,63yang termasuk ke dalam sediaan sunscreen yang memberikan perlindungan minimal
Replikasi Nilai SPF
I 12,60
II 11,89
III 10,41
rata-rata 11,63
pada kulit terhadap paparan sinar UV, sedangkan untuk nilai SPF dari fraksi etil asetat daun jambu biji sebesar 26,63, seharusnya nilai SPF dari sediaan krim
sunscreen mendekati dengan nilai SPF dari fraksi etil asetat daun jambu biji. Namun, dalam penelitian ini tidak dapat dibandingkan antara nilai SPF dari fraksi etil asetat dan sediaan krim dikarenakan metode yang digunakan untuk menetapkan nilai SPF berbeda.Cara preparasi dalam menentukan nilai SPF dari sediaan krim sunscreen masih kurang tepat, dikarenakan proses pendestruksian untuk menarik kuersetin dari sistem emulsi kurang maksimal sehingga dimungkinkan kuersetin masih terjebak di dalam sistem emulsi pada sediaan krim. Hal ini mengakibatkan nilai SPF yang didapatkan masih rendah.
D. Uji Iritasi Sediaan Krim Sunscreen
Koagulasi Hemoragi
Lisis Normal
Gambar 15. Parameter dalam uji iritasi HET-CAM (Gillotiet al, 2000). Parameter yang diukur dalam melakukan uji iritasi menggunakan HET-CAM ini adalah hemoragi, lisis dan koagulasi. Hemoragi adalah pendarahan dari pembuluh darah Chorioallantoic Membrane dengan titik-titik darah merah disekitar pembuluh darah. Lisis merupakan hilangnya pembuluh darah
Chorioallantoic Membrane. Koagulasi merupakan adanya pembekuan darah di sekitar pembuluh darah Chorioallantoic Membrane.
E. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Krim Sunscreen
Sediaan krim dikatakan memiliki kriteria yang baik apabila memiliki sifat fisik dan stabilitas fisik yang baik. Uji stabilitas bertujuan untuk menjamin sifat-sifat utama produk tidak berubah selama waktu yang dapat diterima olehkonsumen, pergeseran viskositas merupakan salah satu parameter dalam pengujian stabilitas fisik dari sediaan krim. Pengujian sifat fisik yang dilakukan yaitu organoleptis, pH, daya sebar dan viskositas.
1. Uji organoleptis dan pH
Uji organoleptis yang dilakukan diantaranya dilakukan pengamatan warna dan bau dari sediaan krim, sedangkan uji pH dilakukan dengan menggunakan kertas indikator pH.
Tabel VII. Data uji organoleptis dan pH krim sunscreen
Kriteria F1 Fa Fb Fab
Warna Putih putih putih Putih
Bau Khas khas khas Khas
pH 5 5 5 5
2. Uji daya sebar
Pengukurandaya sebar dari krim bertujuan untuk mengetahui sejauh mana krim dapat menyebar saat diaplikasikan pada kulit.Daya sebar bertanggung jawab untuk ketepatan transfer dosis atau melepaskan obatnya serta kemudahan penggunaannya. Daya sebar suatu sediaan pada umumnya berbanding terbalik dengan viskositas sediaan tersebut. Semakin besar viskositas suatu sediaan, maka semakin kecil kemampuan sediaan tersebut untuk menyebar (Garget al., 2002).
Emulsifying agent dan gelling agent memiliki pengaruh yang besar terhadap viskositas dan daya sebar suatu sediaan.
Pengamatan daya sebar dilakukan 48 jam setelah pembuatan krim. Hal ini bertujuan agar krim sudah membentuk sistem yang stabil, yaitu tidak terpengaruh oleh suhu maupun pengadukan saat pembuatan. Nilai daya sebar yang diinginkan dalam penelitian ini adalah 3-5 cm.
Tabel VIII. Hasil pengujian viskositas, daya sebar, dan pergeseran viskositas krim sunscreen masuk ke dalam range daya sebar, yaitu 3-5cm.
3. Uji viskositas
karena akan meminimalkan pergerakan droplet fase dispers sehingga perubahan ukuran droplet ke ukuran yang lebih besar dapat dihindari dan dapat mencegah kemungkinan terjadinya koalesen (Martinet al., 1993). Viskositas dari krim tidak boleh terlalu tinggi agar mudah dikeluarkan dari wadahnya, namun tidak boleh terlalu rendah karena dapat menurunkan lama tinggal krim saat diaplikasikan di kulit.
Pengamatan viskositas dilakukan 48 jam setelah pembuatan krim menggunakan viscotester Rion-Japan seri VT-04 dengan rotor nomor 2 (Formula 1 dan formula b) dan rotor nomor 1 (formula a dan formula ab). Pengamatan viskositas dilakukan 48 jam setelah pembuatan krim yang diharapkan krim sudah membentuk sistem yang stabil di mana tidak terpengaruh oleh suhu maupun pengadukan saat pembuatan. Formula a dan formula ab menggunakan rotor nomor 1 dikarenakan secara visual bentuk krim pada kedua formula tersebut lebih encer dibandingkan dengan formula 1 dan formula b. Saat pengukuran, setelah krim dituang kedalam wadah viscotester didiamkan terlebih dahulu selama 5 menit (untuk menyamakan perlakuan) yang bertujuan untuk membebaskan krim dari pengaruh gaya geser yang diakibatkan oleh penuangan krim. Nilai viskositas krim ditunjukkan dengan skala yang ditunjukkan oleh jarum pada alat viscotester
Pengukuran viskositas juga dilakukan pada hari ke 2, hari ke 8, hari ke 16, hari ke 24, dan hari ke 30. Pengukuran ini bertujuan untuk melihat profil viskositas dan pergeseran viskositasnya. Pergeseran yang diinginkan adalah kurang dari 10%.Pada tabel VIII dapat diketahui bahwa tidak ada formula krim yang memenuhi kriteria pergeseran viskositas yang diinginkan, yaitu kurang dari 10%.
Gambar 16. Grafik viskositas krim per hari
Berdasarkan gambar 16 dapat dilihat bahwa selama penyimpanan viskositas dari formula 1, formula a dan formula ab yang dihasilkan relatif stabil, sedangkan pada formula b mengalami perubahan viskositas selama penyimpanan.
F. Efek Penambahan Span 80 dan Carbopol 940 serta Interaksinya dalam Menentukan Sifat Fisik Krim Sunscreen
1. Viskositas
pengaplikasian. Data yang didapatkan dari pengujian dianalisis secara statistik. Uji normalitas yang dilakukan pada respon viskositas sebagai berikut :
Tabel IX. Hasil uji normalitas Shapiro-Wilk untuk respon viskositas Formula p-value
F1 1
Fa 1,027e-07
Fb 0,6369
Fab 1
Berdasarkan hasil uji normalitas Shapiro-Wilk pada tabel IX, menunjukkan bahwa formula 1, formula b, dan formula ab memiliki p-value> 0,05, sedangkan formula a memiliki p-value < 0,05. Hal ini berarti bahwa data untuk respon viskositas terdistribusi tidak normal. Jadi, analisis statistika untuk respon viskositas menggunakan uji non-parametrik yaitu uji Wilcoxon-two sample.
Sebelum dilakukan uji Wilcoxon-two sample, dilakukan uji Kruskall-Walis. Jika p-value< 0,05 maka terdapat perbedaan antar kelompok paling tidak ada 2 kelompok yang berbeda sehingga dilanjutkan uji Wilcoxon-two sample, sedangkan jika p-value> 0,05 maka tidak terdapat perbedaan dan tidak dilanjutkan uji Wilcoxon-two sample.
Berdasarkan hasil uji Kruskall-Walis didapatkan p-value< 0,05 maka untuk respon viskositas terdapat perbedaan antar kelompok sehingga dilanjutkan uji Wilcoxon-two sample untuk mengetahui kelompok mana yang berbeda.
Tabel X.Hasil uji Wilcoxon-two sample untuk melihat pengaruh variasi Span 80 pada respon viskositas
Perbandingan Formula p-value Keterangan
F1:Fa 0,0463 berbeda
Formula 1 dibandingkan dengan formula a untuk melihat pengaruh Span 80 pada level rendah Carbopol 940, dimana pada formula 1 dan formula a memiliki jumlah Carbopol 940 yang sama, yaitu 0,5 g, jumlah Span 80 5 mL pada formula 1 dan 10 mL pada formula a. Hasilnya dapat dilihat dari p-value.
Hasilnya adalah berbeda (p-value< 0,05), artinya bahwa pada level rendahCarbopol 940, Span 80 berpengaruh terhadap respon viskositas.
Formula b dibandingkan dengan formula ab untuk melihat pengaruh Span 80 pada level tinggi Carbopol 940. Formula b dan formula ab memiliki jumlah Carbopol 940 yang sama, yaitu 0,75 g dan jumlah Span 80 yang berbeda. Formula b memiliki jumlah Span 80 sebanyak 5 mL dan formula ab sebanyak 10 mL. Hasilnya adalah berbeda (p-value< 0,05). Hal ini berarti Span 80 berpengaruh terhadap respon viskositas pada level tinggiCarbopol 940. Kesimpulannya Span 80 berpengaruh terhadap respon viskositas.
tidak dapat menstabilkan emulsi yang akan menyebabkan viskositas dari krim menurun.
Tabel XI.Hasil uji Wilcoxon-two sample untuk melihat pengaruh variasi Carbopol 940 pada respon viskositas
Perbandingan Formula p-value Keterangan
F1:Fb 0,04953 Berbeda
Fa:Fab 0,0463 Berbeda
Pengaruh carbopol pada level rendah Span 80 dapat dilihat dengan membandingkan antara formula 1 dengan formula b (tabel XI). Formula 1 dan formula b memiliki jumlah Span 80 yang sama, yaitu 5 mL, jumlah Carbopol 940 0,5 g pada formula 1 dan 0,75 g pada formula b. Analisis statistika ini menghasilkan p-value< 0,05 yang artinya berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa Carbopol 940 berpengaruh terhadap respon viskositas pada level rendah Span 80.
Pengaruh Carbopol 940 pada level tinggi Span 80 dilihat dari perbandingan antara formula a dan formula ab. Formula a dan formula ab memiliki jumlah Span 80 yang sama, yaitu sebanyak 10 mL dan memiliki variasi jumlah Carbopol 940. Formula a memiliki jumlah Carbopol 940 sebanyak 0,5 gdan formula ab sebanyak 0,75 g. Hasilnya adalah berbeda (p-value <0,05), artinya Carbopol 940 berpengaruh terhadap respon viskositas pada level tinggi Span 80. Jadi, dapat disimpulkan bahwa Carbopol 940 berpengaruh terhadap respon viskositas.
sehingga akan meminimalkan pergeseran antar droplet dan terjadinya perubahan ukuran droplet kearah yang lebih besar dapat diatasi(Barry,1983).
2. Daya sebar
Daya sebar merupakan salah satu parameter dalam penentuan sifat fisik sediaan krim. Hasil uji normalitas pada respon daya sebar untuk masing-masing formula, yaitu:
Tabel XII. Hasil uji normalitas Shapiro-Wilk untuk respon daya sebar Formula p-value
F1 0,5665
Fa 0,9999
Fb 5,359 e-08
Fab 0,4633
Berdasarkan hasil uji normalitas Shapiro-Wilk pada tabel XII, menunjukkan bahwa formula 1, formula a, dan formula ab memiliki p-value>0,05, sedangkan formula b memiliki p-value <0,05. Hal ini berarti bahwa data untuk respon viskositas terdistribusi tidak normal. Jadi, analisis statistika untuk respon daya sebar menggunakan uji non-parametrik, yaitu uji Wilcoxon-two sample.
Berdasarkan hasil uji Kruskall-Walis didapatkan p-value< 0,05 maka untuk respon daya sebar terdapat perbedaan antar kelompok sehingga dilanjutkan uji Wilcoxon-two sample untuk mengetahui kelompok mana yang berbeda.
Tabel XIII. Hasil uji Wilcoxon-two sample untuk melihat pengaruh variasi Span 80 pada respon daya sebar
Perbandingan Formula p-value Keterangan
F1:Fa 0,04953 Berbeda
Fb:Fab 0,0463 Berbeda
formula a memiliki jumlah Carbopol 940 yang sama, yaitu 0,5 g, jumlah Span 80 sebanyak 5mL pada formula 1 dan 10 mL pada formula a. Analisis statistika ini menghasilkan p-value< 0,05 yang artinya berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa Span 80 berpengaruh terhadap respon daya sebar pada level rendah Carbopol 940.
Pengaruh Span 80 pada level tinggi Carbopol 940 dilihat dari perbandingan antara formula b dan formula ab. Formula b dan formula ab memiliki jumlah Carbopol 940 yang sama, yaitu sebanyak 0,75 g dan memiliki variasi jumlah Span 80. Formula b memiliki jumlah Span 80 sebanyak 5 mL dan formula ab sebanyak 10 mL. Hasilnya adalah berbeda (p-value <0,05), artinya Span 80 berpengaruh terhadap respon daya sebar pada level tinggi Carbopol 940. Jadi, dapat disimpulkan bahwa Span 80 berpengaruh terhadap respon daya sebar.
Berdasarkan tabel VIII, pengaruh Span 80 pada level rendah dan level tinggi Carbopol 940 adalah menaikkan daya sebar dari krim sunscreen. Hal ini dikarenakan viskositas berbanding terbalik dengan daya sebar. Span 80 dapat menurunkan viskositas yang akan mengakibatkan meningkatnya respon daya sebar.
Tabel XIV. Hasil uji Wilcoxon-two sample untuk melihat pengaruh variasi Carbopol 940 pada respon daya sebar
Perbandingan Formula p-value Keterangan
F1:Fb 0,04953 Berbeda
Fa:Fab 0,0463 Berbeda
menghasilkan p-value< 0,05 yang artinya berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa Carbopol 940 berpengaruh terhadap respon daya sebar pada level rendah Span 80. Berdasarkan tabel VIII, pengaruh Carbopol 940 pada level rendah Span 80 adalah menurunkan daya sebar dari krim sunscreen.
Pengaruh Carbopol 940 pada level tinggi Span 80 dilihat dari perbandingan antara formula a dan formula ab. Formula a dan formula ab memiliki jumlah Span 80 yang sama, yaitu sebanyak 10 mL dan memiliki variasi jumlah Carbopol 940. Formula a memiliki jumlah Carbopol 940 sebanyak 0,5 g dan formula ab sebanyak 0,75 g. Hasilnya adalah berbeda (p-value <0,05), artinya Carbopol 940 berpengaruh terhadap respon daya sebar pada level tinggi Span 80. Jadi, dapat disimpulkan bahwa Carbopol 940 berpengaruh terhadap respon daya sebar. Berdasarkan tabel VIII, pengaruh Carbopol 940 pada level tinggi Span 80 adalah menaikkan daya sebar dari krim sunscreen.
3. Pergeseran viskositas
Pergeseran viskositas merupakan parameter untuk menentukan stabilitas fisik krim sunscreen. Pergeseran viskositas dihitung dengan cara membandingkan viskositas sediaan setelah 1 bulan penyimpanan dengan viskositas awal (setelah 48 jam penyimpanan). Seperti dapat dilihat pada tabel VIII, hanya formula 1 memenuhi syarat pergeseran viskositas < 10%.
Tabel XV. Hasil uji normalitas Shapiro-Wilk untuk respon pergeseran
Berdasarkan hasil uji normalitas Shapiro-Wilk pada tabel XV, menunjukkan bahwa formula 1, formula b, dan formula ab memiliki p-value> 0,05, sedangkan formula a memiliki p-value <0,05. Hal ini berarti bahwa data untuk respon pergeseran viskositas terdistribusi tidak normal.
Berdasarkan hasil uji Kruskall-Walis didapatkan p-value> 0,05 maka untuk respon pergeseran viskositas terdapat perbedaan antar kelompok sehingga tidak dilanjutkan uji Wilcoxon-two sample karena tidak terdapat perbedaan antar kelompok. Jadi, dapat disimpulkan Span 80 dan Carbopol 940 tidak berpengaruh terhadap respon pergeseran viskositas.
Penelitian ini masih memiliki keterbatasan, antara lain cara preparasi dalam menentukan nilai SPF dari sediaan krim sunscreenmasih kurang tepat,dikarenakan proses pendestruksian untuk menarik kuersetin dari sistem emulsi kurang maksimal sehingga dimungkinkan kuersetin masih terjebak di dalam sistem emulsi pada sediaan krim. Hal ini mengakibatkan nilai SPF dari sediaan krim yang didapatkan lebih rendah dibandingkan dengan nilai SPF dari fraksi etil asetat.
Perlu dilakukan penetapan kadar dari kuersetin untuk menjamin refektivitas dari sediaan krim sunscreen yang telah dibuat sehingga dapat
55 meningkatkan respon viskositas dan menurunkan respon daya sebar pada level rendah Span 80, sedangkan pada level tinggi Span 80, meningkatkan respon viskositas dan daya sebar. Ada pengaruh Span 80 terhadap respon viskositas dan daya sebar dengan level rendah dan tinggi Carbopol 940. Span 80 menurunkan respon viskositas dan meningkatkan respon daya sebar pada level rendah dan level tinggi Carbopol 940.
2. Formula1, formula a dan formula b memenuhi persyaratan daya sebar yang diinginkan, sedangkan criteria viskositas hanya dapat dipenuhi pada formula 1, serta tidak ada formula yang memenuhi criteria stabilitas fisik yang dinginkan.
B. Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang optimasi proses pembuatan krim sunscreen fraksi etil asetat daun jambu biji, meliputi lama pencampuran, kecepatan putar mixer, dan suhu pencampuran.
