8
Daerah tropis terpapar oleh sinar matahari dalam jumlah yang lebih banyak dari daerah subtropis dan daerah lainnya. Jika kulit manusia terpapar sinar matahari secara berlebihan, maka sel-sel kulit akan rusak dan kulit akan berwarna gelap, terasa kasar, dan terdapat kerut-kerut pada kulit. Oleh karena itu, orang-orang yang berada di daerah tropis membutuhkan suatu kosmetik yang dapat memutihkan kulit dan melindungi kulit dari sinar ultraviolet serta meminimalkan efek pemaparan sinar ultraviolet pada kulit. Saat ini, kosmetik pemutih kulit dan pelindung surya yang mengandung bahan kimia telah banyak dikembangkan, tetapi masyarakat kemudian beralih ke bahan alam yang dianggap lebih aman dan harganya lebih terjangkau. Buah duku (Lansium domesticum Corr.) merupakan salah satu contoh bahan alam alternatif pemutih kulit.
Bentuk sediaan topikal yang populer di pasaran saat ini adalah krim, gel dan krim-gel. Masing-masing bentuk sediaan tersebut memiliki ciri tersendiri. Gel memiliki keunggulan antara lain stabil secara fisik, penampilan sediaan yang jernih dan nyaman dipakai karena menimbulkan efek dingin, tidak lengket, dan mampu membasahi kulit. Sedangkan sediaan krim bersifat melembabkan kulit dan lengket. Hal ini terjadi karena adanya kandungan minyak di dalam sediaan krim yang akan menahan air di dalam kulit. Sediaan krim-gel saat ini masih dalam pengembangan.
Di pasaran telah tersedia sediaan krim untuk ekstrak bauh langsat yang merupakan varietas lain dari buah duku. Maka, untuk mengembangkan sediaan baru, penelitian ini mengembangkan formula sediaan gel ekstrak buah duku.
Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan formula sediaan topikal berupa gel yang mengandung ekstrak buah duku. Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan sediaan gel ekstrak buah duku yang mampu memperbaiki penampilan fisik kulit, nyaman pada penggunaannya, stabil serta memiliki efek pemutih kulit. Pada metode uji pemutih kulit secara in vivo ada kesulitan untuk menginduksi hiperpigmentasi pada kulit punggung marmut, hal ini mungkin terjadi karena energi lampu UV kurang besar, maka pada penelitian ini sediaan diuji aktivitas pelindung suryanya karena berdasarkan literatur, buah duku mengandung senyawa flavonoid yang mampu melindungi kulit dari sinar UV.
9
Pada bab ini akan dibahas mengenai kulit, melanogenesis, pemutih kulit, pelindung surya, gel, tinjauan umum Lansium domesticum Corr., serta preformulasi zat yang akan digunakan dalam formula.
1.1 Kulit
Kulit merupakan salah satu organ dalam tubuh karena terdiri dari jaringan yang memiliki fungsi spesifik. Kulit adalah pelindung dan penutup yang menjaga organ-organ tubuh tetap bersatu dan merupakan salah satu organ tubuh terbesar. Orang dewasa memiliki luas permukaan kulit kira-kira sebesar 2 m2 (Tortora, 1990).
1.1.1 Fungsi Kulit
Fungsi kulit adalah sebagai proteksi, ekskresi, sintesis vitamin D3, menyimpan nutrisi, penerima stimulus, regulasi suhu tubuh, dan imunitas.
a Fungsi proteksi
Kulit merupakan barier fisik yang melindungi jaringan dan organ di bawahnya terhadap goncangan, dehidrasi, radiasi UV, bahan kimia, dan goresan.
b Fungsi ekskresi
Garam, air, dan zat-zat organik dikeluarkan bersama dengan kelenjar-kelenjar pada kulit.
c Fungsi sintesisi vitamin D3
Kulit mengandung prekursor vitamin D yaitu 7-dehidrokolesterol yang akan diubah menjadi kolekalsiferol (vitamin D3) dengan bantuan radiasi sinar UV. Di hati, kolekalsiferol akan diubah menjadi hidroksikolekalsiferol. Kemudian di ginjal, 25-hidroksikolekalsiferol diubah menjadi 1,25-dihidroksikalsiferol yang merupakan bentuk aktif dari vitamin D dan mampu meningkatkan absorpsi kalsium dan fosfor dari makanan.
d Fungsi menyimpan nutrisi
Salah satu nutrisi yang disimpan kulit adalah lemak. Lemak disimpan di dalam sel adiposa pada dermis dan di jaringan adiposa pada lapisan subkutan.
e Fungsi penerima stimulus
Kulit memiliki sejumlah saraf dan reseptor yang dapat mendeteksi stimulus yang berasal dari suhu, sentuhan, dan tekanan.
f Fungsi pengaturan suhu tubuh
Kulit berfungsi dalam mengatur suhu tubuh dengan cara mengeluarkan keringat apabila suhu lingkungan meningkat, sehingga suhu tubuh akan kembali normal.
g Fungsi imunitas
Beberapa sel pada epidermis merupakan komponen sistem imun yang sangat penting karena mampu melawan mikroorganisme dengan menghasilkan antibodi.
1.1.2 Struktur Kulit
Kulit terdiri dari tiga lapisan utama, yaitu lapisan epidermis yang merupakan lapisan terluar, lapisan dermis yang disebut juga jaringan penghubung, dan lapisan hipodermis atau subkutan yang merupakan lapisan yang paling dalam.
a. Epidermis
Epidermis terdiri dari lapisan-lapisan epitel yang berfungsi sebagai pelindung dari gangguan mekanik dan mikroorganisme dari luar tubuh. Epidermis terdiri dari 4 tipe sel, yaitu keratinosit yang mengandung protein keratin dan berfungsi dalam melindungi kulit dan jaringan di bawahnya, melanosit yang berada di dasar epidermis dan bisa menghasilkan melanin, jenis sel yng ketiga dan keempat disebut granul dendrosit non-pigmen yang terdiri dari sel Langerhan dan sel Granstein. Sel Langerhan dihasilkan di sumsum tulang belakang dan kemudian pindah ke lapisan epidermis. Sel ini sensitif terhadap radiasi sinar UV. Sel Granstein merupakan dendrosit yang tahan terhadap radiasi sinar UV dan dapat berinteraksi dengan sel T supresor pada respon imun.
Epidemis terdiri dari 5 lapisan. Lapisan yang paling dalam adalah stratum basal, stratum spinosum, stratum granulosum, stratum lucidum, dan stratum corneum. Stratum basal terdiri dari sel-sel batang yang disebut sel basal. Pada saat sel-sel ini membelah, sel-sel tersebut akan terdorong ke permukaan dan menjadi lapisan selanjutnya, yaitu stratum spinosum. Stratum basal memiliki sel saraf tepi yang sensitif terhadap sentuhan, yaitu sel merkel. Melanosit dihasilkan pada lapisan ini.
Stratum spinosum terdiri dari 8-10 lapisan sel polihedral yang terikat oleh desmosom. Stratum spinosum memiliki sel-sel langerhan yang dapat merangsang pertahanan terhadap mikroorganisme dan kanker kulit.
Stratum granulosum terdiri dari 3-5 lapisan keratinosit yang berasal dari stratum spinosum. Semakin lama, protein keratin yang dihasilkan menjadi semakin banyak, akibatnya membran sel menjadi lebih tebal dan kurang permeabel.
Stratum lucidum ditemukan pada kulit telapak kaki dan telapak tangan. Lapisan ini terdiri dari sel-sel yang memiliki banyak keratin.
Stratum corneum memiliki 15-30 lapisan sel yang sudah mati yang mengandung keratin dan terhubung dengan desmosom. Lapisan ini bertahan selama 2 minggu sebelum akhirnya akan terlepas dan hilang. Sratum corneum merupakan barier terhadap cahaya, panas, bakteri, dan zat-zat kimia. Pada keadaan normal, stratum corneum relatif kering, sehingga tidak cocok untuk pertumbuhan mikroorganisme.
b. Dermis
Dermis merupakan jaringan penghubung yang terdiri dari kolagen dan jaringan elastis. Dermis paling tebal terdapat di telapak tangan dan telapak kaki, sedangkan lapisan dermis paling tipis berada di kelopak mata, penis, dan skrotum.
Dermis terdiri dari 2 daerah, yaitu dermis papilari dan dermis retikular. Dermis papilari merupakan jaringan penghubung yang mengandung serat elastis. Dermis retikular mengandung serat elastis dan kolagen sehingga lapisannya menjadi lebih padat. Dermis retikular juga terdiri dari jaringan adiposa, folikel rambut, saraf, keringat, dan saluran kelenjar keringat. Jenis sel yang ada di dalam dermis adalah fibroblas, makrofag dan sel mast, sejumlah kecil limfosit juga ditemukan di jaringan dekat pembuluh darah.
c. Hipodermis
Hipodermis tidak memiliki jaringan serat, tetapi memiliki sel adiposa dalam jumlah banyak, sehingga menyebabkan lapisan hipodermis cukup elastis dan dapat melindungi organ dibawahnya dari goncangan mekanik. Hanya hipodermis bagian dalam yang mengandung pembuluh darah arteri dan vena.
1.1.3 Warna Kulit
Warna kulit bisa dipengaruhi oleh faktor luar dan faktor dalam. Sinar UV, kondisi geografis, kontak dengan zat-zat kimia, polusi, dan infeksi lokal merupakan faktor luar. Warna kulit yang disebabkan faktor luar ini bersifat sementara dan lambat laun warna kulit akan kembali seperti semula. Warna kulit akan bertahan lama apabila disebabkan oleh faktor dalam, seperti pigmen dan ketidakseimbangan hormon.
Epidermis mengandung dua jenis pigmen, yaitu pigmen karoten dan pigmen melanin. Karoten merupakan pigmen warna kuning-oranye yang terakumulasi di sel epidermis. Pigmen ini paling banyak berada di stratum korneum, bisa juga tersebar di jaringan lemak lapisan dermis. Karoten banyak ditemukan di sayur atau buah-buahan berwarna orange seperti wortel dan labu. Karoten dapat diubah menjadi vitamin A yang digunakan untuk memelihara epitel dan untuk sintesis pigmen fotoreseptor pada mata.
Melanin adalah pigmen coklat, kuning kecoklatan, atau hitam yang diproduksi oleh melanosit. Pigmen ini dihasilkan oleh sel malanosit yang ada di stratum basal dan stratum spinosum. Pada kulit manusia, ada dua tipe melanin, yaitu eumelanin dan feomelanin. Kedua jenis melanin ini dihasilkan dengan bantuan enzim tirosinase. Diantara dua tipe melanin tersebut, eumelanin paling banyak ditemukan pada kulit manusia. Eumelanin dapat melindungi kulit dari kerusakan karena sinar UV, sedangkan feomelanin merupakan radikal bebas yang bersifat karsinogenik.
Paparan sinar UV yang berlebihan pada kulit dapat menyebabkan kanker kulit. Kanker kulit yang paling berbahaya adalah malignan melanoma atau kanker melanosit. Beberapa orang yang berusia 35 tahun ke atas akan mengalami age spots. Age spots adalah bintik-bintik pada kulit yang berwarna coklat terang sampai hitam.
Hiperpigmentasi terjadi karena adanya peningkatan jumlah melanin pada epidermis kulit. Hiperpigmentasi bisa terjadi karena sinar matahari, inflamasi karena jerawat, atau kerusakan kulit lainnya. Peningkatan jumlah melanin atau tidak meratanya distribusi melanin dapat menyebabkan perubahan pigmentasi lokal atau brown spot yang terjadi di bagian epidermis.
1.2 Melanogenesis
Melanosit merupakan sel penghasil melanin yang berlokasi di stratum basal. Melanosit dapat membentuk pigmen melanin dari molekul asam amino tirosin. Melanin berada pada vesikel intrasel yang disebut melanosom. Melanosom yang membawa melanin akan keluar dari melanosit menuju keratinosit. Secara bertahap, pelepasan melanin terjadi sampai melanosom dihancurkan oleh lisosom. Akibatnya, lapisan yang mengandung melanin akan berwarna. Pada orang kulit hitam, ukuran melanosomnya lebih besar dan penyebaran melaninnya mencapai stratum granulosum, sehingga terjadi pigmentasi yang bertahan lama. Sedangkan, pada ras kaukasian, penyebaran melaninnya hanya pada stratum basal dan stratum spinosum. Hal ini terjadi karena pigmen melanin terdegradasi pada stratum granulosum, kemungkinan disebabkan oleh proses enzimatik di dalam tubuh.
Melanin pada keratinosit melindungi epidermis dan dermis dari efek buruk sinar matahari yang mengandung radiasi sinar ultraviolet (UV). Radiasi sinar UV dalam jumlah sedikit menguntungkan karena dapat menstimulasi aktivitas epidermis. Tetapi, radiasi sinar UV dalam jumlah besar dapat merusak DNA, sehingga menyebabkan mutasi dan kanker. Pada keratinosit, melanosom berada pada daerah disekitar nukleus, sehingga pigmen melanin dapat melindungi DNA sel tersebut dari radiasi sinar UV (Martini,2001).
Enzim tirosinase adalah enzim yang mengkatalisis pembentukan melanin dari tirosin melalui reaksi oksidasi. Tirosinase berperan dalam mempercepat tiga reaksi yang berbeda dalam melanogenesis, yaitu hidroksilasi tirosin menjadi 3,4-dihidroksifenilalanin (DOPA), oksidasi DOPA menjadi DOPAkuinon dan oksidasi dihidroksiindol (DHI) menjadi indol-5,6-kuinon.
Melanogenesis terjadi sebagai berikut : tirosin berubah menjadi DOPA dan DOPAkuinon dengan bantuan enzim tirosinase. Dengan adanya glutation dan sistein, DOPAkuinon diubah menjadi sisteinilDOPA dan akhirnya menjadi feomelanin. DOPAkuinon juga dapat berubah menjadi DOPAkrom melalui reaksi oksidasi, kemudian menjadi asam 5,6-dihidroksiindol-2-karboksilat (DHICA) dan akhirnya eumelanin terbentuk. Reaksi pembentukan eumelanin ini dibantu oleh DOPAkrom tautomerase (TRP-2) dan DHICAoksidase (TRP-1) (Ichihasi, 2003).
1.3 Pemutih Kulit
Pemutih kulit dalm kosmetik memiliki fungsi sebagai pengontrol produksi dan metabolisme melanin. Mekanisme kerja pemutih adalah (1)menghambat produksi melanin pada melanosit, (2) mengurangi penyebaran melanin, (3) meningkatkan ekskresi melanin pada epidermis, (4) toksisitas selektif pada melanosit, dan (5) menghambat kerja MSH (Melanocyte Stimulating Hormone)1. Berdasarkan mekanisme kerjanya, pemutih kulit terbagi menjadi dua macam, yaitu bleaching dan whitening/lightening.
Bleaching merupakan bahan yang digunakan untuk memutihkan atau memulihkan kelainan pigmentasi. Mekanisme kerjanya adalah dengan menghambat atau mengurangi pembentukkan pigmen melanin. Bleaching digunakan untuk mengobati hiperpigmentasi yang disebabkan oleh melasma, bekas jerawat yang menghitam, bekas terbakar, dan melanosis pada penyakit Addison’s. Bahan yang biasa digunakan untuk bleaching adalah asam alfa hidroksi (AHA), asam kojat, arbutin, peroksida, hidrokuinon, asam retinoat, logam merkuri, bismuth, perak, dan ekstrak licorice.
Whitening merupakan bahan yang digunakan agar kulit lebih cerah dan bersih dengan cara membuang sel-sel kulit mati dan menghambat sinar UV dengan cara membentuk lapisan di pemukaan kulit. Efek whitening tidak permanen dan penggunaannya lebih cenderung sebagai kosmetik dan lebih ke arah estetika agar kulit terlihat lebih putih. Contoh bahan yang digunakan adalah scrub, tabir surya, vitamin C, vitamin E, dan provitamin B.
1.4 Pelindung Surya
Sinar matahari yang mencapai permukaan bumi memiliki panjang gelombang pada daerah sinar tampak dengan panjang gelombang antara 400–740 nm. Sinar dengan panjang gelombang 750– 300 nm merupakan sinar inframerah, sedangkan sinar dengan panjang gelombang 280–400 nm adalah sinar UV. Berdasarkan panjang gelombangnya, sinar ultraviolet dibagi menjadi tiga yaitu, UVA (320-400 nm), UVB (280-320 nm) dan UVC (100-280 nm). Eritema dan udem pada kulit terjadi setelah terpapar oleh sinar UV dengan panjang gelombang 280–400 nm dalam suatu periode waktu.
Sinar matahari menstimulasi sirkulasi darah pada bagian dermis kulit, menstimulasi perubahan provitamin D menjadi vitamin D yang terdapat pada lemak kulit, dan juga
1
mengaktivasi vitamin, hormon, dan enzim sehingga dapat memberikan efek pada sistem saraf viseral. Secara klinik, sinar matahari memiliki efek terapeutik pada proses pertumbuhan tulang dan juga menghambat terjadinya infeksi.
Di sisi lain, terpapar sinar matahari dalam waktu yang cukup lama dapat menyebabkan kulit terbakar (sunburn) dengan gejala dari iritasi ringan sampai inflamasi. Selain itu, radiasi sinar matahari dapat menyebabkan kanker kulit. Radiasi sinar matahari dapat menghancurkan vitamin D pada lemak kulit menjadi suatu steroid yang beracun, apabila terlalu lama kontak dengan jaringan kulit, kulit akan mengalami perubahan struktur dan berkerut.
Efek utama yang terjadi apabila terpapar sinar matahari berlebih adalah terjadinya degradasi protein. Apabila hal ini berlangsung dalam waktu yang cukup lama, eritema dan udem akan terjadi. Sel-sel pada jaringan basal akan terstimulasi untuk membentuk sel-sel baru, melanin dan promelanin pun akan terbentuk. Reaksi pasif dari kulit akan terjadi setelah beberapa jam setelah radiasi kulit dimulai, dilanjutkan dengan reaksi aktif setelah 24 jam kulit membentuk pertahanan melawan radiasi berikutnya. Melanin tubuh akan bermigrasi dari stratum germinativum ke permukaan kulit untuk melindungi sel-sel stratum korneum. Meningkatnya aktivitas pada stratum basal menyebabkan lapisan kulit pada stratum korneum menjadi tebal.
Degradasi protein pada sel kulit terjadi karena terpapar oleh radiasi sinar UV dengan panjang gelombang antara 280–320 nm. Sinar UV dengan panjang gelombang yang lebih pendek diabsorpsi oleh lapisan ozon sehingga sinar yang mencapai ke permukaan bumi hanya sedikit dan dapat diabaikan. Apabila lapisan ozon rusak, sinar UV dengan panjang gelombang pendek akan langsung mengenai kulit dan dapat menyebabkan kanker kulit. Radiasi sinar UV dengan panjang gelombang 320–400 nm menyebabkan reaksi yang khas tetapi intensitasnya lebih kecil. Pada panjang gelombang tersebut, dengan adanya oksigen, promelanin kulit akan berubah menjadi melanin coklat. Eritema, udem, dan terbentuknya melanin terjadi apabila kulit terpapar oleh radiasi sinar UV dengan panjang gelombang anatara 280–320 nm (Jellinek, 1970).
Radiasi UV dengan panjang gelombang sekitar 300 nm (UVB) akan berpenetrasi ke dalam stratum korneum dan epidermis akan mengalami eritema (burning). Sedangkan radiasi dengan panjang gelombang lebih dari 320 nm akan berpenetrasi kedalam lapisan dermis
dan menstimulasi terbentuknya melanin kulit yang akan menyebabkan kulit berwarna hitam sebagai proteksi terhadap kerusakan kulit lebih lanjut.
Efek tabir surya terdiri dari 2 mekanisme, yaitu mekanisme fisik dan mekanisme kimia. Mekanisme fisik terjadi apabila suatu zat dapat memantulkan sinar UV. Zat yang dapat memantulkan sinar UV adalah titanium dioksida, zink oksida, besi oksida dan oksida logam lainnya. Tabir surya dengan mekanisme fisik tidak hanya memantulkan sinar UV tapi juga dapat memantulkan sinar tampak dan sinar inframerah. Mekanisme kimia terjadi pada zat yang dapat mengabsorpsi sinar UV, contoh zat yang dapat mengabsorpsi sinar UV adalah PABA (Para Amino Benzoic Acid), salisilat, sinamat, benzofenon, antranilat, dan dibenzoilmetan. Tabir surya dengan mekanisme kimia dibagi lagi menjadi dua yaitu, zat pengabsorpsi UVA dan zat pengabsorpsi UVB (Lowe, 1990).
1.5 Gel
Gel merupakan sistem semi padat, terdiri dari suspensi yang dibuat dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar dan terpenetrasi oleh cairan (Ditjen POM, 1995). Sistem dispersi gel merupakan sistem koloid, dibedakan menjadi sistem fasa tunggal dan gel sistem dua fasa. Jika massa gel terdiri dari makromolekul yang seragam dan tersebar merata ke seluruh cairan sedemikian rupa sehingga tidak lagi tampak batas yang jelas antara molekul yang terdispersi dengan cairan, gel demikian disebut gel sistem fasa tunggal (Dep. Kes. RI, 1985). Jika massa gel terdiri dari jaringan partikel kecil yang terpisah, gel digolongkan sebagai sistem dua fasa. Dalam sistem dua fasa, jika ukuran partikel dari fasa terdispersi relatif besar, massa gel kadang-kadang dinyatakan sebagai magma, misalnya magma bentonit (Ditjen POM, 1995).
Kegunaan gel dan bahan pembentuk gel sangat luas. Gel dapat digunakan sebagai pembawa obat yang diberikan secara oral, sebagai gel maupun sebagai cangkang kapsul. Pada pemberian topikal, gel dapat digunakan langsung ke kulit, membran mukosa dan mata dan pada pemberian efek diperlama, gel digunakan dengan injeksi intramuskular. Bahan pembentuk gel berguna untuk pengikat granul pada tablet, melindungi koloid dalam suspensi, peningkat viskositas dalam larutan oral dan basis supositoria. Dalam sediaan kosmetik, gel digunakan dalam shampo, produk pewangi, produk dental dan sediaan perawatan kulit (Lieberman, 1989).
Konsistensi gel dapat menunjukkan sifat tiksotropik jika massa gel menjadi kental pada waktu didiamkan dan menjadi cair kembali setelah dikocok dan tidak segera mengental sewaktu didiamkan. Ciri sifat konsistensi ini sangat penting untuk sediaan kosmetik karena dengan demikian gel akan mudah merata jika dioleskan pada rambut atau kulit sekalipun tanpa penekanan yang berarti.
Penambahan humektan pada gel berfungsi sebagai emolient dan untuk mencegah terjadinya kerak sisa gel dan jeli setelah komponen lain menguap, terutama jika terdapat zat pembentuk selaput. Gel dengan gliserin sebagai humektan lazim digunakan dalam tata rias atau perawatan wajah dan tangan. Bahan dasar yang digunakan untuk pembuatan gel merupakan media yang baik bagi pertumbuhan mikroorganisme, maka perlu ditambahkan pengawet dan parfum. Antioksidan digunakan jika diduga akan terjadi ketengikan yang ditimbulkan oleh bahan dasar (Dep. Kes. RI, 1985).
Berdasarkan sifat fasa koloidal, gel dapat dikelompokkan menjadi gel organik dan gel anorganik, sedangkan berdasarkan sifat pelarutnya, gel dikelompokkan menjadi hidrogel dan organogel. Hidrogel adalah gel dengan pelarut air dan organogel adalah gel dengan pelarut bukan air. Hidrogel umumnya terbentuk oleh molekul polimer hidrofil yang saling sambung silang melalui ikatan hidrogen, interaksi ionik atau interaksi hidrofob. Hidrogel memiliki tegangan permukaan yang rendah dengan cairan biologi dan jaringan sehingga meminimalkan kekuatan adsorpsi protein dan adhesi sel (Lieberman, 1998).
Sineresis merupakan proses keluarnya cairan yang terjerat dalam gel akibat adanya kontraksi matriks dalam sistem gel. Sineresis dapat terjadi selama penyimpanan dan menyebabkan gel mengerut secara alamiah. Pada saat pembentukan gel terjadi tekanan yang elastis, sehingga terbentuk massa gel yang tegar. Kontraksi terjadi berhubungan dengan relaksasi akibat adanya tekanan elastis yang terbentuk selama pembentukan gel. Adanya perubahan pada ketegaran gel akan mengakibatkan jarak antar matriks berubah, sehingga memungkinkan cairan bergerak menuju permukaan. Sineresis dapat terjadi pada hidrogel dan organogel. Perubahan temperatur dapat menyebabkan gel mengalami sineresis sehingga gel dapat kembali menjadi bentuk padat atau bentuk cairnya.
Gel dapat mengembang (swelling) karena komponen pembentuk gel dapat mengabsorpsi larutan sehingga terjadi pertambahan volume. Pelarut akan berpenetrasi di antara matriks gel dan terjadi interaksi antara pelarut dengan gel. Pengembangan gel kurang sempurna
apabila terjadi ikatan silang antar polimer dalam matriks gel yang dapat menyebabkan kelarutan komponen gel berkurang.
Struktur gel dapat bermacam-macam tergantung dari komponen pembentuk gel. Bentuk struktur gel antara lain struktur kumparan acak, heliks, batang, dan bangunan kartu. Sediaan farmasi umumnya menggunakan gel dengan struktur kumparan acak yang terbentuk dengan mekanisme interaksi antar polimer. Pembentukan gel sangat tergantung dari konsentrasi polimer dan afinitas pelarut terhadap polimer (Lieberman, 1989).
1.6 Tinjauan Umum Duku
Duku termasuk divisi Spermatophyta, subdivisi Angiospermae, kelas Dicotyledone, bangsa Rutales, suku Meliaceae, marga Lansium, dan jenis Lansium domesticum Corr. (Dept. Kes. Dan Kesejahteraan RI, 2001). Sinonim Lansium domesticum adalah Lansium aqueum (Jack) Miq., Aglaia dookoo, Aglaia domestica, dan Aglaia aquea.2
1.6.1 Morfologi
Duku tumbuh baik di tempat-tempat yang lembab dan teduh sampai ketinggian 650 m di atas permukaan laut. Tanaman duku tumbuh berupa pohon yang tingginya dapat mencapai 11-20 m dan diameternya 40 cm. Berbatang lurus dan kulitnya banyak mengandung getah berwarna abu-abu. Cabangnya berbentuk bulat dan diselimuti oleh bulu yang halus.
Daun duku termasuk daun majemuk, terpencar bersirip ganjil, panjangnya dapat mencapai 30-50 cm, pangkal tangkai daun agak tebal dan berbentuk lonjong sampai bulat telur. Bunga duku berupa bulir dan berwarna putih kekuningan dengan 4-5 tajuk. Kelopak bunga berdaging terdiri dari lima buah dan tangkai putik sangat pendek.
Buah duku yang tersusun dalam tandan, berbentuk bulat sampai bulat telur dan berwarna kuning pucat, kuning keabu-abuan sampai kuning tua jika sudah matang. Dalam setiap buah duku rata-rata terdapat rata-rata lima ruang daging buah. Warna daging buah putih bening atau jernih seperti lilin, rasanya manis sampai manis keasaman. Keping biji agak tebal dan berwarna hijau (Lutony, 1993). Kadar air daging buah duku segar adalah 85,27-87,54 % dan pH daging buah duku segar adalah 4,5-4,71 (Indarto, 1992).
2
1.6.2 Kandungan Buah Duku
Duku mengandung alkaloid, saponin, flavonoid, dan polifenol (Dept. Kes. Dan Kesejahteraan RI, 2001). Daging buah duku mengandung kalori, protein, lemak, karbohidrat, kalsium, fosfor, besi, vitamin B1, vitamin C, dan air. Kulit buah daun duku dan kulit pohon mengandung asam lansium.
1.6.3 Aktivitas Farmakologi
Secara tradisional, biji buah duku yang rasanya pahit dapat digunakan sebagai obat demam dan obat cacing bagi anak-anak. Biji duku mengandung 2 zat beracun, oleh karena itu, penderita sakit gula dilarang minum air rebusan biji duku. Air rebusan kulit dan daun duku yang kecut bisa dipakai untuk obat mejan. Kulit buah duku yang masak dan kering juga sering digunakan sebagai campuran bahan bakar dupa setanggi dan asapnya cukup ampuh untuk mengusir nyamuk.
Tinktur ekstrak damar serta tanin dari kulit batang duku dapat pula dipakai sebagai obat sakit perut atau pencegah mencret dan sebagai astringent. Penelitian melaporkan bahwa damar yang terdapat dalam kulit duku tidak beracun dan tidak berpengaruh terhadap jantung. Pada kulit pohon dan kulit buah duku juga terkandung asam lansium. Jika asam lansium tersebut diinjeksikan pada kodok dengan dosis 50 mg akan menyebabkan jantung kodok berhenti bekerja dalam waktu 3-4 jam.
Dalam setiap 100 gram buah duku yang masak dengan 64% bagian yang dapat dimakan, rata-rata mengandung 63 gram kalori, 1 gram protein, 0,2 gram lemak, 16,1 gram karbohidrat, 18 mg kalsium, 9 mg fosfor, 0,9 mg besi, 0,05 mg vitamin B1, 9 mg vitamin C dan 82 gram air (Lutony, 1993).
1.7 Preformulasi
Bahan-bahan yang digunakan dalam formula gel ekstrak duku adalah hidroksipropil metilselulosa (HPMC), carbomer, trietanolamin (TEA), propilenglikol, metil paraben, propil paraben, dan alkohol.
1.7.1 Carbomer
Carbomer merupakan serbuk berwarna putih, bersifat asam, higroskopis dengan bau yang khas. Carbomer dapat larut dalam air dan setelah dinetralkan, carbomer dapat larut di
dalam etanol 95% dan gliserin. Fungsi carbomer adalah sebagai zat pengemulsi, pensuspensi, peningkat viskositas, dan pengikat tablet. Konsentrasi carbomer sebagai pembuat gel adalah 0,5-2 %. Carbomer 0,5% b/v yang didispersikan dalam air memiliki pH 2,7-3,5, sedangkan pH carbomer 1% b/v yang didispersikan dalam air adalah 2,5-3.
Carbomer yang didispersikan dalam air akan membentuk dispersi koloid asam dengan viskositas yang rendah. Viskositas yang baik adalah pada pH 3-12. Apabila pH kurang dari 3 dan lebih dari 12, viskositas akan menurun. Untuk mengatasinya, perlu dilakukan penetralan. Zat-zat yang dapat menetralkan carbomer adalah asam amino, boraks, kalium hidroksida, natrium bikarbonat, natrium hidroksida, dan trietanolamin. Paparan sinar UV juga dapat menurunkan viskositas dispersi carbomer, maka perlu dilakukan penambahan antioksidan. Penambahan trietanolamin sebagai basa penetral dapat menjaga stabilitas carbomer terhadap sinar UV.
Mikroorganisme tumbuh dengan baik pada carbomer yang didispersikan dalam air. Oleh karena itu, pengawet perlu ditambahkan. Pengawet yang dapat digunakan adalah klorkresol 0,1% b/v, metilparaben 0,18% b/v – propilparaben 0,02% b/v, atau timerosal 0,1%. Penambahan pengawet seperti benzalkonium klorida atau natrium benzoat dalam konsentrasi tinggi dapat menyebabkan menurunnya viskositas dan kekeruhan. Viskositas carbomer tetap terjaga meskipun disimpan dalam jangka waktu lama asalkan pada suhu kamar. Carbomer incompatible dengan fenol, polimer kationik, asam kuat, dan elektrolit dalam jumlah banyak.
1.7.2 Hidroksipropil Metilselulosa
Hidroksipropil metilselulosa berfungsi sebagai penyalut, polimer untuk sediaan lepas lambat, penstabil, pensuspensi, pengikat tablet dan peningkat viskositas. Hidroksipropil metilselulosa merupakan serbuk berwarna putih-krem, tidak berbau, dan tidak berasa. Larutan hidroksipropil metilselulosa 1% (b/b) memiliki pH sebesar 5,5-8. Hidroksipropil metilselulosa larut dalam air dingin, praktis larut dalam air dingin, praktis tidak larut dalam kloroform, etanol dan eter, tetapi larut dalam campuran etanol-diklormetan, metanol-diklormetan dan air-alkohol.
Hidroksipropil metilselulosa merupakan serbuk yang stabil, meskipun bersifat higroskopis setelah pengeringan. Larutan hidroksipropil metilselulosa stabil pada pH 3-11. Peningkatan temperatur dapat menurunkan viskositas larutan. Larutan hidroksipropil metilselulosa
dalam air sangat mudah ditumbuhi mikroorganisme, maka perlu diberi pengawet. Hidroksipropil metilselulosa incompatible dengan zat-zat pengoksidasi.
1.7.3 Propilenglikol
Propilenglikol berfungsi sebagai pengawet, emollient, humektan, plasticizer dan pelarut yang bercampur dengan air. Propilenglikol merupakan cairan jernih kental, tidak berwarna, tidak berbau dan memiki rasa manis. Propilenglikol dapat bercampur dengan etanol, gliserin, dan air, serta tidak bercampur dengan minyak mineral, tetapi bercampur dengan minyak esensial. Pada suhu rendah, propilenglikol tetap stabil dalam wadah tertutup rapat, tetapi pada suhu tinggi dan di tempat terbuka, propilenglikol akan teroksidasi. Propilenglikol bersifat higroskopis dan harus disimpan dalam wadah tertutup rapat, terhindar dari cahaya, serta di tempat sejuk dan kering. Propilenglikol incompatible dengan zat-zat pengoksidasi seperti kalium permanganat dan bersifat lebih iritan terhadap kulit dari pada gliserin (Rowe, 2003).
1.7.4 Trietanolamin
Trietanolamin berfungsi sebagai zat pengalkilasi dan pengemulsi. Trietanolamin merupakan cairan kental tidak berwarna sampai kuning dengan sedikit bau amoniak. Larutan trietanolamin 0,1 N memiliki pH sebesar 10,5. Trietanolamin dapat bercampur dengan aseton, metanol dan air. Trietanolamin akan bereaksi dengan asam mineral dan membentuk garam kristalin dan eter, membentuk garam larut air dengan asam lemak dan interaksi dengan logam yang jumlahnya sangat sedikit dapat menyebabkan trietanolamin mengalami pemudaran warna dan pengendapan.
1.7.5 Metil Paraben
Metil paraben merupakan serbuk kristal tidak berwarna sampai putih dan tidak berbau dan digunakan sebagai pengawet. Metil paraben larut dalam 3 bagian etanol, 5 bagian propilenglikol, 60 bagian gliserin dan 400 bagian air. Metil paraben aktif pada rentang pH yang luas dan memiliki aktivitas antimikroba spektrum luas. Konsentrasi metil paraben yang biasa digunakan pada sediaan topikal adalah 0,02-0,3 %. Aktivitas antimikroba efektif pada pH 4-8 dan aktivitas berkurang dengan bertambahnya pH disertai pembentukan anion fenolat. Larutan metil paraben dalam air dengan pH 3-6, stabil dalam penyimpanan selama 4 tahun pada suhu kamar, sedangkan pada pH lebih dari 8 akan cepat terhidrolisis. Metil paraben incompatible dengan surfaktan anionik, bentonit, magnesium
trisilikat, talk, tragakan, dan sorbitol. Plastik dapat mengabsorpsi metil paraben. Metil paraben akan berubah warna apabila terjadi kontak dengan besi dan hidrolisis terjadi apabila ada basa lemah dan asam kuat (Rowe, 2003).
1.7.6 Propil Paraben
Propil paraben merupakan serbuk kristalin putih, tidak berbau, dan tidak berasa serta berfungsi sebagai pengawet. Konsentrasi propil paraben yang digunakan pada sediaan topikal adalah 0,01-0,6 %. Propil paraben efektif sebagai pengawet pada rentang pH 4-8, peningkatan pH dapat menyebabkan penurunan aktivitas antimikrobanya. Propil paraben sangat larut dalam aseton dan etanol, larut dalam 250 bagian gliserin dan sukar larut di dalam air. Larutan propil paraben dalam air dengan pH 3-6, stabil dalam penyimpanan selama 4 tahun pada suhu kamar, sedangkan pada pH lebih dari 8 akan cepat terhidrolisis. Propil paraben inkompatibel dengan surfaktan nonionik. Plastik, magnesium silikat, magnesium trisilikat, dan pewarna ultramarine blue dapat mengabsorpsi propil paraben sehingga mengurangi efek antimikrobanya. Propil paraben akan berubah warna apabila terjadi kontak dengan besi dan hidrolisis terjadi apabila ada basa lemah dan asam kuat (Rowe, 2003).
1.7.7 Alkohol
Alkohol digunakan sebagai pengawet, desinfektan, pelarut dan merupakan zat yang mampu berpenetrasi ke dalam kulit . Alkohol adalah cairan tidak berwarna, mudah menguap, memiliki bau yang khas, dan mudah terbakar. Alkohol mudah bercampur dengan kloroform, eter, gliserin, dan air. Alkohol inkompatibel dengan zat-zat pengoksidasi, reaksi dengan alkali akan menyebabkan alkohol berwarna gelap dan apabila di dalam larutan ada garam-garam organik, garam tersebut akan mengendap.
