Manggis (Garcinia mangostana Linn.) merupakan salah satu tanaman buah asli Indonesia yang mempunyai berbagai manfaat diantaranya sebagai obat, terutama bagian kulitnya (Permana, 2010). Kulit buah manggis mempunyai kandungan kimia seperti xanthon, mangostin, garsinon, flavonoid, dan tanin (Heyne, 1987). Xanthon merupakan senyawa golongan polifenol (Zhou et al., 2011).
Bakteri Staphylococcus aureus merupakan salah satu penyebab infeksi ataupun penyakit kulit yang lain seperti jerawat, infeksi folikel rambut, dermatitis, kudis, dan lain-lain. Bakteri Staphylococcus aureus bertanggung jawab atas 80% penyakit supuratif, dengan permukaan kulit sebagai habitat alaminya (Ginanjar et al., 2010). Penelitian sebelumnya menyatakan bahwa ekstrak etanol kulit buah manggis memiliki kadar hambat minimum terhadap Staphylococcus aureus sebesar 1 mg/mL dan kadar bunuh minimum sebesar 2 mg/mL terhadap Staphylococcus aureus (Geetha et al., 2011). Alfa mangostin merupakan senyawa yang bertanggung jawab terhadap aktivitas antibakteri pada kulit buah manggis (Priya, et al., 2010).
sediaan topikal memiliki pengaruh yang besar terhadap absorbsi obat dan memiliki efek yang menguntungkan jika dipilih secara tepat.
Ada berbagai macam bahan untuk membuat gel diantaranya Hidroxy Propyl Methyl Cellulose (HPMC) sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan. Sifat HPMC tahan terhadap fenol, stabil pada pH 3-11, membentuk gel yang jernih dan memiliki viskositas yang stabil pada penyimpanan jangka panjang (Rogers, 2009). Propilen glikol berfungsi sebagai humektan yang akan mempertahankan kandungan air dalam sediaan sehingga sifat fisik dan stabilitas sediaan selama penyimpanan dapat dipertahankan (Weller, 2009). Propilen glikol memiliki stabilitas yang baik pada pH 3-6 (Allen, 2002).
Optimasi formula dilakukan untuk mendapatkan formula yang optimum dalam sifat fisik gel. Salah satu metode optimasi pada design expert adalah desain faktorial (Bolton, 1997). Metode desain faktorial bertujuan untuk mendapatkan formula yang optimum. Metode desain faktorial digunakan untuk menjelaskan adanya efek, faktor, level, respon, dan interaksi dari kombinasi bahan pembuatan gel antibakteri ekstrak kulit buah manggis, sehingga kombinasi HPMC dan propilen glikol pada formula tertentu dapat menghasilkan efek dan respon interaksi yang membentuk gel dengan sifat fisik yang optimum.
Berdasarkan uraian diatas, maka dilakukan optimasi formula gel antibakteri ekstrak kulit buah manggis dengan metode desain faktorial untuk mengetahui efek dan interaksi dari penggunaan HPMC sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan ditinjau dari sifat fisik gel, uji aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus dan stabilitas fisik gel selama 1 bulan.
B. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka dapat dirumuskan suatu permasalahan, sebagai berikut:
1. Berapa konsentrasi HPMC dan propilen glikol yang dapat menghasilkan gel antibakteri ekstrak kulit buah manggis yang optimum?
pH, viskositas, daya lekat, daya sebar), aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus dan stabilitas fisik gel yang disimpan selama 1 bulan?
C.Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk:
1. Mengetahui konsentrasi HPMC dan propilen glikol yang dapat menghasilkan gel antibakteri ekstrak kulit buah manggis yang optimum.
2. Mengetahui pengaruh kombinasi HPMC dan propilen glikol dari gel optimum terhadap sifat fisik gel ekstrak kulit buah manggis (organoleptis, homogenitas, pH, viskositas, daya lekat, daya sebar), aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus dan stabilitas fisik gel yang disimpan selama 1 bulan.
D.Tinjauan Pustaka 1. Tanaman Manggis (Garcinia mangostana L.)
Sistematika tanaman manggis adalah: Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta Sub-divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledoneae Ordo : Guttiferanales Family : Guttiferae Genus : Garcinia
Spesies : Garcinia mangostana L. (Rukmana, 1995) Kulit buah manggis mempunyai kandungan kimia seperti xanthon, mangostin, garsinon, flavonoid, dan tannin. Senyawa utama dari xanthon adalah α-mangostin dan γ-mangostin (Jung et al., 2006). Kulit buah manggis mempunyai aktivitas sebagai antibakteri, antioksidan dan antijerawat (Linuma et al., 1996). 2. Bakteri Staphylococcus aureus
Sistematika bakteri Staphylococcus aureus adalah: Divisi : Protophyta
Bangsa : Eubacteriales Suku : Micrococcaceae Marga : Staphylococcus
Jenis : Staphylococcus aureus (Salle, 1961) Staphylococcus aureus adalah bakteri Gram positif yang berbentuk bulat seperti buah anggur yang berkelompok dan tidak teratur dengan diameter antara 0,8 - 1,0 µm, tidak bergerak, dan tidak berspora (Jawetz et al., 2001). Bakteri Staphylococcus aureus merupakan bakteri patogen yang bersifat invasif, menyebabkan hemolisis, dapat membentuk koagulase, mencairkan gelatin, serta mampu membentuk pigmen kuning emas. Staphylococcus aureus dapat memfermentasi manitol dan dapat menghemolisis sel darah merah (Warsa, 1994). Bakteri ini juga dapat memfermentasikan beberapa karbohidrat dan dapat menghasilkan pigmen yang berwarna, tidak dapat larut air, mampu menghasilkan asam laktat dan tidak menimbulkan gas (Jawetz et al., 2001).
3. Antibakteri
Antibakteri adalah senyawa atau zat yang mampu membunuh atau memperlambat pertumbuhan bakteri. Salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui adanya aktivitas antibakteri adalah metode difusi sumuran. Pengamatan aktivitas antibakteri dilakukan dengan mengukur diameter zona hambat dari pertumbuhan bakteri. Ada 2 jenis zona hambat bakteri yaitu zona radikal dan irradikal. Zona radikal yaitu suatu daerah disekitar sumuran dimana sama sekali tidak ditemukan adanya pertumbuhan bakteri. Zona irradikal adalah suatu daerah disekitar sumuran dimana pertumbuhan bakteri yang dihambat tetapi tidak dimatikan atau pertumbuhan bakteri jarang (Jawetz et al., 2001).
4. Gel
a. Gelling agent
Salah satu jenis gelling agent adalah HPMC. Pemerian dari HPMC adalah bentuknya serbuk putih tidak berbau dan tidak memiliki rasa, larut dalam air, larut dalam air dingin, praktis tidak larut dalam kloroform, etanol, dan eter, tetapi tidak larut dalam campuran etanol dan diklorometan, dalam campuran metanol dan diklorometan, dan campuran air dan alkohol. Stabilitas HPMC stabil dan harus disimpan dalam wadah tertutup baik ditempat sejuk dan kering (Rogers, 2009). b. Bahan tambahan
1) Humektan
Salah satu jenis humektan adalah propilen glikol dengan konsentrasi ≈15% (Weller, 2009). Propilen glikol berupa cairan kental, jernih, tidak bewarna, tidak berbau, rasa agak manis, dan higroskopik. Propilen glikol dapat campur dengan air, dengan etanol (95%) P dan dengan kloroform P, larut dalam 6 bagian eter P, tidak dapat campur dengan eter minyak tanah P dan dengan minyak lemak (DepKes RI, 1979). Humektan akan menjaga kestabilan sediaan gel dengan cara mengabsorbsi lembab dari lingkungan dan mengurangi penguapan air dari sediaan. Selain menjaga kestabilan sediaan, secara tidak langsung humektan juga dapat mempertahankan kelembaban kulit sehingga kulit tidak kering (Harry, 1982).
2) Pengawet
Pengawet yang biasa digunakan adalah metil paraben dan propil paraben. Metil paraben dan propil paraben mempunyai sifat antibakteri. Penggunaan metil paraben sebagai sediaan topikal 0,02–0,3% dan propil paraben 0,01–0,6% (Haley, 2009). Metil paraben berbentuk serbuk hablur halus, putih, hampir tidak berbau, tidak mempunyai rasa, dan mempunyai rasa tebal agak membakar sedangkan propil paraben berbentuk serbuk hablur putih, tidak berbau, dan tidak berasa (DepKes RI, 1979).
5. Metode Desain Faktorial
rendah dan level tinggi. Respon diukur secara kuantitatif untuk mengetahui adanya interaksi dan faktor yang dominan (Bolton, 1997).
a. Faktor
Faktor merupakan variabel yang ditetapkan, seperti waktu, suhu, dan jenis bahan. Faktor bersifat kualitatif dan kuantitatif, misalnya faktor HPMC dan propilen glikol. Desain faktorial dapat memiliki satu atau lebih faktor, tetapi hanya percobaan yang memiliki dua faktor. Percobaan yang memiliki satu faktor lebih tepat dianalisis dengan anova (Bolton, 1997).
b. Level
Level merupakan nilai yang ditetapkan untuk faktor, misalnya dari level terendah dan tertinggi untuk faktor HPMC adalah 10% b/b dan 18% b/b. Percobaan desain faktorial merupakan kombinasi dari faktor dan level (Bolton, 1997).
c. Respon
Respon merupakan hasil terukur yang diperoleh dari percobaan yang telah dilakukan. Perubahan respon dapat disebabkan karena variasi level (Bolton, 1997).
d. Efek
Efek merupakan perubahan respon yang disebabkan oleh perubahan level faktor. Main effect merupakan rata respon pada level tinggi dikurangi rata-rata respon pada level rendah (Bolton, 1997).
e. Interaksi
Persamaan umum desain faktorial:
Y = β0 + β 1X1+ β 2X2 + β 3X1X2 (1) Keterangan: X1 = faktor A
Y = respon terukur X2 = faktor B
Β 0, β 1,β 2,β 3 = koefisien nilai X1X2 = interaksi antara kedua faktor
Satu persamaan yang diperoleh mewakili satu uji, jadi apabila dilakukan beberapa uji maka akan menghasilkan beberapa persamaan. Persamaan yang diperoleh kemudian dibuat contour plot dan Anova untuk menentukan faktor yang berefek dominan atau signifikan dan adanya interaksi antar faktor. Faktor yang signifikan berarti jika level diubah sedikit saja maka akan berpengaruh terhadap hasilnya (Bolton, 1997).
E.Landasan Teori
Ekstrak etanol kulit buah manggis dengan konsentrasi 200 µg/mL
memiliki zona hambat 24 mm terhadap Staphylococcus aureus (Geetha et al., 2011) dan dengan konsentrasi 20.000µg/mL memiliki zona hambat 12 mm terhadap Staphylococcus aureus (Priya, et al., 2010). Penggunaan ekstrak etanol kulit buah manggis akan lebih efektif apabila dibuat dalam bentuk sediaan gel.
bahwa formula optimum gel ekstrak kulit buah manggis mengandung 15% b/b HPMC dan 15% b/b propilen glikol.
Semakin tinggi penggunaan HPMC maka akan meningkatkan viskositas dan daya lekat serta dapat menurunkan daya sebar. Viskositas gel dapat meningkat karena HPMC mempunyai sifat mengembang dan peningkatan viskositas dapat memperkuat matriks gel (Zath dan Kushla, 1996). Viskositas sediaan gel memiliki peranan yang penting dalam proses difusi obat melalui kulit. Hukum Stokes-Einstein menyatakan bahwa viskositas sediaan berbanding terbalik dengan laju difusi (Sukmawati & Suprapto, 2010), sehingga semakin tinggi viskositas sediaan gel antibakteri ekstrak kulit buah manggis maka akan menurunkan aktivitas antibakteri dari gel.
Propilen glikol yang digunakan sebagai penahan lembab dalam konsentrasi dari 10-20% (Haley, 2009). Penambahan propilen glikol pada sediaan topikal dapat meningkatkan laju difusi (Agoes, 1983). Penambahan peningkat penetrasi propilen glikol dapat melarutkan lapisan keratin pada stratum corneum sehingga meningkatkan jumah obat yang berpenetrasi lewat kulit dengan cara mengurangi ikatan obat dengan jaringan kulit (Remon, 2007). Penggunaan propilen glikol 15% b/b akan mempengaruhi efek dan interaksi dari propilen glikol dan CMC yang menyebabkan penurunan viskositas dan daya lekat serta meningkatkan daya sebar (Dwiastuti, 2010).
Untuk mengetahui efek dan interaksi dari penggunaan HPMC sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan yang ditinjau dari sifat fisik gel, uji aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus dan stabilitas fisik gel selama 1 bulan maka dilakukan pembuatan formula dengan metode desain faktorial.
