xviii INTISARI
Sifat fisik emulgel dipengaruhi oleh bahan dan jumlah bahan yang digunakan. Carbopol 940 merupakan bahan yang digunakan sebagai gelling agent dalam emulgel dan berfungsi membuat sistem gel dan dapat meningkatkan viskositas sediaan emulgel. Gliserin digunakan sebagai humectant dan berfungsi untuk meningkatkan konsistensi serta mencegah hilangnya lembab dari sediaan emulgel. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek dari variasi level carbopol 940 dan gliserin serta interaksi keduanya terhadap sifat fisik emulgel minyak cengkeh, dan memprediksi formula optimum pada level yang diteliti.
Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental murni menggunakan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level. Sifat fisik emulgel yang diamati meliputi viskositas, daya sebar dan melihat stabilitas emulgel, yaitu dengan perbandingan viskositas 48 jam dan setelah 1 bulan penyimpanan. Analisis data menggunakan R-12.4.1 untuk mengetahui signifikansi (p<0.05) dari setiap faktor dan interaksinya dalam memberikan efek.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa carbopol 940 dan gliserin memberikan efek yang signifikan terhadap viskositas dan daya sebar emulgel minyak cengkeh, sedangkan interaksi keduanya tidak memberikan efek. Carbopol 940, gliserin dan interaksi keduanya tidak memberikan efek yang signifikan terhadap pergeseran vikskositas emulgel minyak cengkeh. Selain itu, area optimum yang didapat sudah tervalidasi dan menunjukkan sifat fisik yang dikehendaki.
xix ABSTRACT
Physical properties of emulgel are affected by composition of each ingredient used in its formulation. Carbopol 940 used as the gelling agent in emulgel formulation which provides gelation system and increases the viscosity of emulgel. Glycerin used as humectant in emulgel formulation which increases the consistency and prevents loss of water from emulgel dosage form. This study aimed to determine the effect of variations in the level of carbopol 940 and glycerin and interactions both on the physical properties of clove oil emulgel, and to predict the optimum formula on the level studied.
This research was purely experimental research by using factorial design with two-factor and two levels. Observed physical properties were focused on viscosity, spreadability and stability of emulgel, which was viscosity shift between the viscosity of 48 hours and after 1 month of storage. The data were analyzed by using R-12.4.1 to determine the significance (p<0.05) of each factor and their interactions in affecting the physical properties.
The results showed that the carbopol 940 and glycerin provided significant effect on viscosity and spredability of clove oil emulgel, while the interaction of the two had no effect. Carbopol 940, glycerine and their interactions had no significant effect on the viscosity shift of clove oil emulgel. Besides, the validated optimum area of formula was preformed.
OPTIMASI CARBOPOL 940 SEBAGAI GELLING AGENT DAN GLISERIN SEBAGAI HUMECTANT DALAM
EMULGEL MINYAK CENGKEH SEBAGAI PENYEMBUH JERAWAT DENGAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memenuhi Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Melisa Silvia Angelina Wiyaya NIM : 098114043
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
i
OPTIMASI CARBOPOL 940 SEBAGAI GELLING AGENT DAN GLISERIN SEBAGAI HUMECTANT DALAM
EMULGEL MINYAK CENGKEH SEBAGAI PENYEMBUH JERAWAT DENGAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memenuhi Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Melisa Silvia Angelina Wiyaya NIM : 098114043
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
ii
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
Don’t give up on things when you think
you can fight for it!!
God will make the way, when there seems to be no way..
Don’t think and don’t worry..if the time comes you’ll know what to do..
I dedicate my work to :
vii PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul “Optimasi Carbopol 940 sebagai Gelling Agent dan Gliserin sebagai Humectant dalam Emulgel Minyak Cengkeh sebagai Penyembuh Jerawat dengan Aplikasi Desain Faktorial” ini dengan baik. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu
syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) program studi Farmasi. Sepanjang proses perkuliahan selama menempuh masa studi S1 sampai penyusunan skripsi ini selesai, penulis menerima dukungan dari berbagai pihak. Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Orang tua penulis, yang telah memberikan kehidupan yang luar biasa kepada penulis dan selalu berdoa, memberikan semangat, perhatian, dukungan dan motivasi kepada penulis.
2. Bapak Ipang Djunarko, M. Sc., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Ibu C. M. Ratna Rini Nastiti, M. Pharm., Apt., selaku Kaprodi Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, sekaligus Dosen Pembimbing Skripsi yang telah banyak memberikan waktu, bimbingan, pengarahan, masukan, semangat serta motivasi kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini.
viii
5. Bapak Enade Perdana Istyastono, Ph. D., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan waktu, masukan, kritik dan saran kepada penulis.
6. Ibu Dra. Lily Widjaja, M.Si., Apt., yang telah membantu dalam pengadaan minyak daun cengkeh.
7. Segenap dosen Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma yang telah mengajar dan membimbing penulis selama perkuliahan.
8. Pak Musrifin, Pak Agung, Pak Iswandi, Pak Ottok, Pak Mukmin, Pak Parlan, Pak Heru serta laboran-laboran lain yang telah membantu penulis selama penelitian.
9. Kakak-kakak penulis, Stanley dan Verian atas semangat, dukungan dan masukan yang diberikan.
10.Yulio Nur Aji Surya yang selalu menemani, mendengarkan, memberikan dukungan dan semangat kepada penulis.
11.Teman-teman skripsi yang senasib sepenanggungan Anta, Lani, Jenny, Selvia dan Lisu atas kebersamaan baik suka maupun duka selama ini.
12.Teman-teman skripsi lantai 1 Oni, Evy, Wisnu dan Hendrik atas kebersamaan yang telah diberikan.
13.Sahabat-sahabatku Indri, Jessica, Steffi, Meland, Via, Novi, Dinda, Ina, Mariteh, Adel, Itin, Reza, Listya, dan Shinta, atas doa, semangat, dukungan dan motivasinya selama ini dan atas persahabatan yang berkesan dari kemarin, hari ini dan untuk selamanya.
ix
15.Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu karena keterbatasan penulis, terima kasih untuk bantuan yang telah diberikan kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa laporan akhir skripsi ini masih jauh dari kata sempurna. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari seluruh pihak. Penulis berharap semoga laporan akhir skripsi ini dapat berguna bagi seluruh pihak, terutama dalam bidang farmasi.
Yogyakarta, 7 Januari 2013
x DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ... v
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... vi
PRAKATA ... vii
B. Perumusan Masalah ... 3
C. Keaslian Penelitian ... 3
D. Manfaat Penelitian ... 5
1. Manfaat teoretis ... 5
2. Manfaat metodologis ... 5
xi
E. Tujuan Penelitian ... 6
1. Tujuan umum ... 6
F. Sifat Fisik dan Metode Evaluasi Sediaan Topikal ... 13
1. Indeks bias ... 13
2. Berat Jenis ... 13
3. pH ... 13
4. Viskositas ... 13
5. Daya Sebar ... 14
G. Desain Faktorial ... 14
H. Landasan Teori ... 16
I. Hipotesis ... 17
BAB III. METODE PENELITIAN ... 18
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 18
xii
1. Variabel penelitian ... 18
2. Definisi operasional ... 19
C. Alat ... 22
D. Bahan ... 22
E. Tata Cara Penelitian ... 23
1. Verifikasi minyak cengkeh ... 23
2. Formula ... 24
3. Pembuatan emulgel minyak cengkeh ... 25
4. Uji iritasi primer emulgel minyak cengkeh ... 26
5. Uji pH emulgel minyak cengkeh ... 26
6. Uji sifat fisik emulgel minyak cengkeh ... 26
7. Uji daya antibakteri emulgel minyak cengkeh terhadap Staphylococcus epidermidis ... 27
F. Analisis Hasil ... 29
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 30
A. Identifikasi dan Verifikasi Minyak Cengkeh ... 30
B. Pembuatan Emulgel Minyak Cengkeh ... 31
C. Uji Iritasi Primer Emulgel Minyak Cengkeh ... 34
D. Uji pH Emulgel Minyak Cengkeh ... 34
E. Karakterisasi Sifat Fisik Emulgel Minyak Cengkeh ... 35
F. Efek Penambahan Carbopol 940 dan Gliserin, serta Interaksinya dalam Menentukan Sifat Fisik Emulgel Minyak Cengkeh ... 37
xiii
2. Uji kesamaan varians ... 39
3. Respon viskositas ... 40
4. Respon daya sebar ... 42
G. Superimposed Contour Plot Emulgel Minyak Cengkeh ... 45
H. Validasi Superimposed Contour Plot Emulgel Minyak Cengkeh ... 46
I. Stabilitas Emulgel Minyak Cengkeh ... 47
J. Daya Antibakteri Emulgel Minyak Cengkeh ... 49
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 54
A. Kesimpulan ... 54
B. Saran ... 54
DAFTAR PUSTAKA ... 55
LAMPIRAN ... 59
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel I. Formula emulgel minyak cengkeh yang telah dimodifikasi ... 24
Tabel II. Level rendah dan level tinggi carbopol 940 dan gliserin pada formula emulgel minyak cengkeh (berdasarkan hasil orientasi) ... 24
Tabel III. Formula emulgel minyak cengkeh ... 25
Tabel IV. Hasil verifikasi minyak cengkeh ( ̅ ± SD) ... 30
Tabel V. Uji pH emulgel minyak cengkeh ... 35
Tabel VI. Jumlah penggunaan carbopol 940 dan gliserin dalam formula emulgel minyak cengkeh ... 36
Tabel VII. Sifat fisik emulgel minyak cengkeh ( ̅ ± SD) ... 37
Tabel VIII. Uji normalitas data viskositas dan daya sebar ... 39
Tabel IX. Levene’s test uji viskositas dan daya sebar ... 39
Tabel X. Efek carbopol 940 dan gliserin serta interaksinya dalam menentukan respon viskositas ... 40
Tabel XI. Efek carbopol 940 dan gliserin serta interaksinya dalam menentukan respon daya sebar ... 42
Tabel XII. Validasi Superimposed contour plot emulgel minyak cengkeh ... 46
Tabel XIII. Pergeseran viskositas emulgel minyak cengkeh ( ̅ ± SD) ... 47
Tabel XIV. Uji normalitas data pergeseran viskositas ... 48
Table XV. Levene’s test pergeseran viskositas ... 48
xv
Tabel XVII. Hasil pengujian zona hambat emulgel minyak cengkeh
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Folikel yang terinfeksi dan timbul jerawat (acne) ... 7
Gambar 2. Struktur carbopol ... 11
Gambar 3. Rumus bangun gliserin ... 12
Gambar 4. Uji iritasi primer 48 jam ... 34
Gambar 5. Grafik hubungan carbopol 940 terhadap respon viskositas setelah 48 jam ... 41
Gambar 6. Grafik hubungan gliserin terhadap respon viskositas setelah 48 jam ... 41
Gambar 7. Grafik hubungan carbopol 940 terhadap respon daya sebar setelah 48 jam ... 44
Gambar 8. Grafik hubungan gliserin terhadap respon daya sebar setelah 48 jam ... 44
Gambar 9. Superimposed contour plot emulgel minyak cengkeh ... 45
Gambar 10. Emulgel minyak cengkeh pada penyimpanan selama satu bulan .... 49
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Certificate of Analysis Clove Stem Oil Dark ... 59
Lampiran 2. Sertifikat Hasil Uji Staphylococcus epidermidis ... 60
Lampiran 3. Verifikasi Minyak Cengkeh ... 61
Lampiran 4. Uji Normalitas Data Viskositas, Daya Sebar, Pergeseran Viskositas dan Zona Hambat ... 62
Lampiran 5. Uji Iritasi Primer Emulgel Minyak Cengkeh ... 63
Lampiran 6. Uji pH Emulgel Minyak Cengkeh ... 64
Lampiran 7. Hasil Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Emulgel Minyak Cengkeh ... 65
Lampiran 8. Hasil Analisis Menggunakan R-12.4.1 ... 67
Lampiran 9. Grafik Hasil Orientasi ... 73
Lampiran 10. Hasil Contour Plot masing-masing Respon ... 76
Lampiran 11. Uji Validasi Superimposed Contour Plot ... 77
Lampiran 12. Hasil Uji Zona Hambat Emulgel Minyak Cengkeh terhadap Staphylococcus epidermidis ... 78
Lampiran 13. Moisture Content Carbopol 940 Uji Validasi Superimposed Contour Plot ... 82
xviii INTISARI
Sifat fisik emulgel dipengaruhi oleh bahan dan jumlah bahan yang digunakan. Carbopol 940 merupakan bahan yang digunakan sebagai gelling agent dalam emulgel dan berfungsi membuat sistem gel dan dapat meningkatkan viskositas sediaan emulgel. Gliserin digunakan sebagai humectant dan berfungsi untuk meningkatkan konsistensi serta mencegah hilangnya lembab dari sediaan emulgel. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek dari variasi level carbopol 940 dan gliserin serta interaksi keduanya terhadap sifat fisik emulgel minyak cengkeh, dan memprediksi formula optimum pada level yang diteliti.
Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental murni menggunakan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level. Sifat fisik emulgel yang diamati meliputi viskositas, daya sebar dan melihat stabilitas emulgel, yaitu dengan perbandingan viskositas 48 jam dan setelah 1 bulan penyimpanan. Analisis data menggunakan R-12.4.1 untuk mengetahui signifikansi (p<0.05) dari setiap faktor dan interaksinya dalam memberikan efek.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa carbopol 940 dan gliserin memberikan efek yang signifikan terhadap viskositas dan daya sebar emulgel minyak cengkeh, sedangkan interaksi keduanya tidak memberikan efek. Carbopol 940, gliserin dan interaksi keduanya tidak memberikan efek yang signifikan terhadap pergeseran vikskositas emulgel minyak cengkeh. Selain itu, area optimum yang didapat sudah tervalidasi dan menunjukkan sifat fisik yang dikehendaki.
xix ABSTRACT
Physical properties of emulgel are affected by composition of each ingredient used in its formulation. Carbopol 940 used as the gelling agent in emulgel formulation which provides gelation system and increases the viscosity of emulgel. Glycerin used as humectant in emulgel formulation which increases the consistency and prevents loss of water from emulgel dosage form. This study aimed to determine the effect of variations in the level of carbopol 940 and glycerin and interactions both on the physical properties of clove oil emulgel, and to predict the optimum formula on the level studied.
This research was purely experimental research by using factorial design with two-factor and two levels. Observed physical properties were focused on viscosity, spreadability and stability of emulgel, which was viscosity shift between the viscosity of 48 hours and after 1 month of storage. The data were analyzed by using R-12.4.1 to determine the significance (p<0.05) of each factor and their interactions in affecting the physical properties.
The results showed that the carbopol 940 and glycerin provided significant effect on viscosity and spredability of clove oil emulgel, while the interaction of the two had no effect. Carbopol 940, glycerine and their interactions had no significant effect on the viscosity shift of clove oil emulgel. Besides, the validated optimum area of formula was preformed.
1 BAB I PENGANTAR
A. LATAR BELAKANG
Penampilan merupakan hal yang sangat diperhatikan oleh setiap orang baik pria maupun wanita. Dengan penampilan yang baik, maka orang-orang akan merasa lebih percaya diri. Salah satu masalah dari penampilan yang dihadapi oleh masyarakat sekarang ini adalah masalah kulit, terutama bagian wajah, yaitu jerawat. Jerawat atau akne merupakan bentuk inflamasi yang disebabkan oleh sekresi sebum yang berlebihan dari kelenjar sebasea. Banyak faktor yang dapat memperparah jerawat, salah satunya karena bakteri dapat berkembang biak di daerah akne, yaitu Propionibacterium acnes, Staphylococcus epidermidis dan Staphylococcus aureus (Price and Wilson, 1985).
saat pengaplikasian karena berbentuk cairan, maka untuk mempermudah pada saat pengaplikasian minyak cengkeh diformulasikan ke dalam sediaan semisolid.
Emulgel merupakan gabungan dari 2 sistem, yaitu sistem emulsi dalam sistem gel. Emulsi memiliki kelebihan, yaitu dapat dengan mudah menembus kulit dan dapat dengan mudah dicuci, emulsi juga cocok untuk kulit kering (Bhanu, Shanmugam, and Lakshmi, 2011). Dalam emulgel mengandung fase minyak, maka dengan adanya sistem gel sediaan topikal ini lebih nyaman digunakan karena dapat memberikan sensasi dingin pada kulit karena kandungan airnya tinggi.
Dalam pembuatan emulgel ini perlu gelling agent memegang peranan penting karena dengan sistem gel akan meningkatkan viskositas dari sediaan. Humectant dapat berfungsi untuk menjaga konsistensi lembab dari sediaan, yaitu dengan mempertahankan kandungan air pada emulgel. Menurut Islam et al. (2004), carbopol 940 merupakan gelling agent yang memiliki viskositas tinggi pada konsentrasi yang rendah. Gliserin merupakan humectant yang berasal dari lemak tumbuhan, sehingga gliserin aman digunakan pada sediaan topikal (Rowe, Sheskey and Quinn, 2009; Highland, 2011).
3
sifat fisik, meliputi viskositas dan daya sebar, serta stabilitas, yaitu pergeseran viskositas. Berdasarkan penjelasan di atas, penelitian ini diharapkan mampu memberikan area komposisi emulgel minyak cengkeh sebagai penyembuh jerawat yang optimal dengan sifat sifat fisik dan stabilitas yang ditentukan.
1. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka permasalahan yang ada adalah sebagai berikut:
a. Manakah yang paling dominan antara carbopol 940, gliserin dan interaksi keduanya dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas emulgel minyak cengkeh?
b. Apakah dapat diperoleh area komposisi optimum carbopol 940 dengan gliserin yang diprediksi sebagai formula optimum yang memiliki kriteria sifat fisik emulgel minyak cengkeh yang telah ditentukan?
2. Keaslian Penelitian
Pada penelitian Kusuma (2010) berjudul “Perbandingan Daya Antibakteri Krim Antiacne Minyak Cengkeh dengan Emulgel Antiacne Minyak Cengkeh Terhadap Staphylococcus epidermidis”. Dalam penelitian ini, yang dilakukan adalah membandingkan daya antibakteri dari dua sediaan yang berbeda dengan zat aktif yang sama, yaitu minyak cengkeh. Didapat bahwa minyak cengkeh dengan kadar 15% sudah dapat memberikan zona hambat terhadap bakteri Staphylococcus epidermidis.
Pada penelitian berjudul “Optimasi Formula Gel Antiacne Ekstrak Daun Belimbing Wuluh (Averrhoa blimbo L.) Menggunakan Gelling Agent Carbopol 940 dan Humectant Gliserin-Aplikasi Metode Desain Faktorial” (Pamuji, 2009), faktor yang ditentukan adalah gelling agent carbopol 940 dan humectant gliserin karena berpengaruh terhadap respon sifak fisik dan stabilitas gel antiacne ekstrak daun belimbing wuluh.
Pada penelitian Khullar et al. (2012), “Formulation and Evaluation of Mefenamic Acid Emulgel for Topical Delivery”, meneliti tentang emulgel dengan zat aktif asam mefenamat yang berfungsi sebagai analgesik antiinflamasi pada penggunaan topikal dengan menggunakan carbopol 940 sebagai agen pembentuk gel. Dalam penelitian ini dikatakan bahwa emulgel merupakan sistem penghantaran obat yang baik pada zat aktif yang bersifat hidrofobik.
5
Pada penelitian Mohamed (2004) berjudul “Optimization of Chlorphenesin Emulgel Formulation”, yang dilakukan adalah membandingkan dua formula emulgel dengan menggunakan gelling agent yang berbeda, yaitu hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC) and Carbopol 934 terkait dengan masalah reologi dan pelepasan zat aktif menggunakan aplikasi desain faktorial.
Sejauh penelusuran pustaka yang telah dilakukan penulis penelitian tentang Optimasi Carbopol 940 sebagai Gelling Agent dan Gliserin sebagai Humectant dalam Emulgel Minyak Cengkeh sebagai Penyembuh Jerawat dengan Aplikasi Desain Faktorial belum pernah dilakukan.
3. Manfaat Penelitian a. Manfaat teoretis
Manfaat teoretis dalam penelitian ini adalah untuk menambah pengetahuan mengenai efek penambahan carbopol 940 sebagai gelling agent dan gliserin sebagai humectant terhadap sifat fisik dan stabilitas emulgel minyak cengkeh dan aplikasi desain faktorial dalam analisis pengaruh tersebut.
b. Manfaat metodologis
c. Manfaat praktis
Manfaat praktis dalam penelitian ini adalah untuk menghasilkan formula optimal emulgel minyak cengkeh dengan sifat-sifat fisik yang diharapkan yang dapat diterima oleh masyarakat.
B. Tujuan Penelitian 1. Tujuan umum
Tujuan umum penelitian ini adalah membuat sediaan emulgel dengan zat aktif berupa minyak cengkeh (Oleum caryophilli) yang memenuhi kriteria sifat fisik yang ditentukan.
2. Tujuan khusus
Tujuan khusus penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Mengetahui faktor paling dominan antara carbopol 940, gliserin dan interaksi keduanya dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas emulgel minyak cengkeh.
7 BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Jerawat (Acne)
Jerawat disebut juga akne, acne, atau acne vulgaris. Jerawat merupakan suatu proses peradangan kronik kelenjar sebasea. Penyakit ini dapat bersifat minor dengan hanya komedo atau peradangan dengan kista. Jerawar biasanya disebabkan oleh tingginya sekresi sebum. Hal-hal yang dapat mempengaruhi produksi sebum adalah hormon androgen, kosmetik, obat-obatan dan faktor mekanik. Biasanya jerawat disertai dengan sakit dan nyeri serta menjadi tidak sedap dipandang dan paling sering terdapat di wajah. Gejala klasik dari jerawat adalah hasil dari kelebihan produksi sebum oleh kelenjar sebasea (Price and Wilson, 1985).
Jerawat (acne vulgaris) adalah infeksi kulit yang biasanya diperparah oleh serangan bakteri pada pori-pori tersumbat. Pori-pori menjadi tersumbat ketika minyak yang diproduksi di dalamnya membeku atau dikombinasikan dengan sel-sel kulit mati-, debu, kotoran, dan kontaminan baik lainnya. Setelah pori-pori tersumbat, maka bakteri di udara memiliki kesempatan untuk bekerja, kemudian akan menghasilkan komedo, whitehead atau pustule (Singh, Yadav, Nayak and Hatwar, 2012).
Bakteri yang dapat memperparah akne adalah Propionibacterium acnes, Staphylococcus epidermidis dan Staphylococcus aureus. Bakteri Staphylococcus epidermidis merupakan bakteri gram positif dan banyak ditemukan di kulit dan membran mukosa (Madigan, Martinko, Dunlap and Clark, 2009). Sekali saja aliran sebum ke permukaan dihambat oleh komedo, akan menghasilkan lipase yang mengubah sistem trigliserida menjadi asam lemak bebas yang akan menghasilkan respon peradangan pada dermis. Peradangan ini akan menyebabkan terbentuknya papula eriteatosa, pustule yang meradang dan kista yang juga meradang (Price and Wilson, 1985).
B. Minyak cengkeh
9
alkohol kuat, eter, asam asetat glasial (Reineccius, 1998), dan bau serta rasanya bersifat mirip rempah, berbau aromatik kuat dan tahan lama (Guenther, 1990).
1. Kandungan Kimia
Kualitas minyak cengkeh dievaluasi dari kandungan fenol, terutama eugenol. Kandungan fenol dan bobot jenis dari minyak cengkeh ini dipengaruhi oleh kondisi dari tanaman cengkeh. Menurut Smith (1946), bobot jenis minyak cengkeh adalah 1,036-1,044 (cit., Guenther, 1990). Menurut Panda (2005), minyak cengkeh memiliki indeks bias 1,5231-1,5350 dan bobot jenis 1,036-1,046g/mL. Kandungan dalam minyak cengkeh terdiri dari eugenol (82,87%), eugenyl acetate (7,33%), α-ylangene (0,43%), 2-heptanon (0,07%), caryophyllene (9,12%), α- dan β-humulene (1,66%), m-methoxy benzaldehyde (0,39%) dan benzyl alcohol (0,07%) (Reineccius, 1998). Konstituen utama minyak cengkeh adalah eugenol dan derivat asetilnya, dan eugenol memiliki titik didih pada 255°C, tetapi karena tidak larut dalam air, maka akan terbentuk komponen dengan air, sehingga akan menguap pada suhu di bawah titik didih air (Williamson and Masters, 2010).
2. Kegunaan
aktivitas sebagai antibakteri pada beberapa mikroba patogen, seperti : S. aureus, S. epidermidis, B. subtilis, B. cereus, Bacillus sp., Listeria monocytogenes, Kleibsiella sp., dan Micrococcus aerogenosa (Gupta, Garg, Uniyal and Kumari, 2008).
C. Emulgel
Emulgel adalah emulsi, baik dari jenis minyak dalam air atau air dalam minyak, yang menjadi gel setelah menambahkan gelling agent (Mohamed, 2004). Emulgel merupakan sistem penghantaran obat yang baik untuk zat aktif yang bersifat hidrofobik dan memiliki rilis sistem kontrol ganda, yaitu emulsi dan gel (Khullar, Kumar, Seth, and Saini, 2012; Deveda, Jain, Vyas, Khambete, and Jain, 2010). Emulsi yang bersifat minyak-dalam-air dapat digunakan untuk obat yang tidak larut dalam air dan dapat melindungi zat aktif di dalamnya, serta memiliki kemampuan penetrasi yang baik (Jain, Gautam, Gupta, Khambete, and Jain, 2010; Allen, 2002). Gel untuk penggunaan dermatologi memiliki sifat yang menguntungkan antara lain kental, greaseless, nonstaining, mudah menyebar, mudah dilepas, emollient, kompatibel dengan beberapa eksipien, dan larut air (Bhanu, et al., 2011).
Emulgel dibuat dengan cara mencampurkan emulsi dan gel pada perbandingan tertentu. Pada formula emulgel terdapat bahan tambahan yang digunakan agar membentuk bentuk sediaan yang stabil, yaitu :
11
pada umumnya memiliki perbedaan polaritas sehingga tidak dapat bercampur (Pena,1990).
2. Gelling agent digunakan membentuk tiga ikatan dimensional yang akan membatasi gerak kinetik dari fase pendispersi, dengan ini maka akan meningkatkan viskositas dari suatu sediaan (Rowe et al., 2009).
D. Carbopol
Carbopol atau disebut juga carbomer merupakan salah satu gelling agent untuk menghasilkan gel maupun emulgel dengan karakteristik tertentu. Secara kimia, Carbomer merupakan polimer sintetik dengan bobot molekul tinggi dari asam akrilat (Rowe, et al., 2009).
Gambar 2. Struktur carbopol (Rowe, et al., 2009)
polimer yang timbul dari pembentukan ion bermuatan negatif akan menyebabkan polimer mengembang (swelling) (Bluher, Haller, Banik and Thobois, 1995; Allen, 2002).
E. Gliserin
Gliserin merupakan nama lain dari gliserol, propan-triol, 1,2,3-propantriol, 1,2,3-trihidroksipropan gliserol dan E422. Gliserin bersifat tidak berwarna, tidak berbau, higroskopis, rasanya manis, dan berupa cairan viscous. Gliserin merupakan senyawa alkohol dan dapat bercampur dengan air (Parfitt, 1999). Gliserin digunakan sebagai emmolient dan humectant untuk obat-obat yang diaplikasikan secara topical pada konsentrasi 0,2 sampai 65,7% (Smolinsklie, 1992).
HO OH
OH
Gambar 3. Rumus bangun gliserin (Rowe, et al., 2009)
Gliserin (C3H8O3) berupa cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau,
13
F. Sifat Fisik dan Metode Evaluasi Sediaan Topikal 1. Indeks bias
Indeks bias suatu zat adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam hampa udara dengan kecepatan cahaya dalam zat. Indeks bias berguna untuk identifikasi zat dan mengetahui kemurnian zat. Indeks bias berguna untuk identifikasi zat, biasanya ini diukur pada suhu 20ºC dengan garis D sinar natrium dari = 598,3
nm (Sears, 1991).
2. Bobot jenis
Bobot jenis merupakan perbandingan massa dari suatu zat terhadap kerapatan air, harga kedua zat itu harus ditentukan pada temperatur yang sama, jika tidak dengan cara lain yang khusus. Bobot jenis dapat ditentukan dengan menggunakan berbagai jenis piknometer, hidrometer dan alat-alat lain (Sinko, 2006).
3. pH
pH adalah skala logaritmik untuk menyatakan keasaman atau kebasaan, pH dapat didefinisikan sebagai –log10C, dengan C adalah konsentrasi ion hidrogen
dalam mol per dm3. pH di bawah 7 menyatakan bahwa suatu larutan asam dan pH di atas 7 menyatakan larutan basa (Daintith, 1994).
4. Viskositas
Viskositas adalah suatu pertahanan dari suatu cairan untuk mengalir, semakin tinggi viskositas maka semakin besar tahanannya (Sinko, 2006). Viskositas (η) digambarkan dengan persamaan matematika :
…………..Persamaan (1)
Dari persamaan itu dapat diketahui bahwa peningkatan gaya geser (shear stress) sebanding dengan kecepatan geser (shear rate). Namun hal ini hanya berlaku untuk senyawa dengan tipe Newtonian seperti air, alkohol, gliserin, dan larutan sejati, sedangkan untuk sediaan seperti emulsi, suspense, dispersi, dan larutan polimer umumnya termasuk tipe Newtonian. Pada tipe Newtonian, viskositas tidak berbanding lurus dengan kecepatan geser. Tipe non-Newtonian meliputi plastis, pseudoplastis, dan dilatan (Liebermann, Rieger and Banker, 1996).
5. Daya sebar
Daya sebar adalah kemampuan dari suatu sediaan untuk menyebar di tempat aplikasi, dan merupakan salah satu karakteristik yang bertanggung jawab dalam keefektifan dan penerimaan konsumen dalam menggunakan sediaan semi solid. Faktor-faktor yang mempengaruhi daya sebar, yaitu viskositas sediaan, lama tekanan, temperatur tempat aksi (Garg, Aggarwal, Garg, and Singla, 2002).
G. Desain Faktorial
15
diperoleh dari analisis tersebut berupa persamaan matematika. Desain faktorial digunakan dalam percobaan untuk mengevaluasi secara simultan efek dari beberapa faktor dan interaksi yang signifikan (Bolton, 1997).
Desain faktorial dua level berarti ada dua faktor (misal A dan B) yang masing-masing faktor diuji pada dua level yang berbeda yaitu level rendah dan level tinggi. Desain faktorial dapat didesain suatu percoban untuk mengetahui faktor yang dominan berpengaruh secara signifikan terhadap suatu respon (Bolton, 1997).
Optimasi campuran dua bahan (berarti ada dua faktor) dengan desain faktorial (two level factorial design) dilakukan berdasarkan rumus :
Y = bo + b1X1 + b2X2 + b12X1X2 ...Persamaan (2)
Dengan: Y = respon hasil atau sifat yang diamati X1, X2 = level bagian A, level bagian B
bo, b1, b2, b12 = koefisien dapat dihitung dari hasil percobaaan
bo = rata-rata hasil semua percobaan
b1, b2, b12 = koefisien yang dihitung dari hasil percobaan
H. Landasan Teori
Minyak cengkeh (Oleum caryophilli) mengandung 82-87% eugenol (Guenther, 1990) yang dapat beraktivitas sebagai antibakteri, salah satunya adalah bakteri Staphylococcus epidermidis, yang merupakan salah satu bakteri penyebab terjadinya jerawat (Madigan, et al., 2009). Menurut Handa (2006), minyak cengkeh dapat menyebabkan iritasi pada kulit pada dosis yang tinggi, sehingga perlu dibuat dalam suatu bentuk sediaan. Hasil dari penelitian yang dilakukan oleh Kusuma (2010), minyak cengkeh sebesar 15% sudah menghasilkan zona jernih terhadap Staphylococcus epidermidis. Berdasarkan efektivitas minyak cengkeh dalam menghambat pertumbuhan bakteri penyebab terjadinya jerawat, maka minyak cengkeh dapat diformulasikan ke dalam bentuk sediaan topikal sebagai penyembuh jerawat.
17
gliserin yang berasal dari lemak tumbuhan, sehingga gliserin aman digunakan pada sediaan topikal (Rowe, et al., 2009; Highland, 2011). Kombinasi kedua komponen tersebut sangat mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas sediaan emulgel.
Diperlukan optimasi untuk dapat menentukan komposisi gelling agent dan humectant untuk dapat menghasilkan sifat fisik sediaan emulgel minyak cengkeh yang optimum. Penentuan komposisi optimum ini dilakukan dengan menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor, yaitu carbopol 940 dan gliserin, serta dua faktor, yaitu level rendah dan level tinggi.
I. Hipotesis
18 BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian yang dilakukan merupakan jenis penelitian eksperimental murni menggunakan metode desain faktorial menggunakan dua faktor dan dua level untuk menghasilkan formula optimum emulgel minyak cengkeh sebagai penyembuh jerawat.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional 1. Variabel penelitian
a. Variabel bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah komposisi carbopol 940 sebagai gelling agent dan gliserin sebagai humectant dalam 2 level (level rendah dan level tinggi).
b. Variabel tergantung
Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1) Sifat fisik emulgel minyak cengkeh : daya sebar dan viskositas.
2) Stabilitas emulgel minyak cengkeh : pergeseran viskositas setelah penyimpanan selama satu bulan.
19
c. Variabel pengacau terkendali
Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah kecepatan, lama, dan suhu pengadukan dalam pembuatan sediaan emulgel minyak cengkeh, lama penyimpanan, kondisi penyimpanan, sifat dari wadah penyimpanan, berat badan dan umur kelinci, suhu inkubasi, lama inkubasi, dan kepadatan Staphylococcus epidermidis.
d. Variabel pengacau tak terkendali
Variabel pengacau tak terkendali dalam penelitian ini adalah suhu ruangan pada saat pembuatan dan pengujian emulgel minyak cengkeh, dan kemungkinan penguapan minyak cengkeh, serta kondisi fisiologi dan patologi kelinci.
2. Definisi operasional
a. Optimasi adalah proses untuk mendapatkan formula optimum dalam level yang diteliti.
b. Minyak cengkeh adalah minyak essensial yang berasal dari daun tanaman cengkeh (Syzygium aromaticum L.) dengan kandungan eugenol 74,08% yang diperoleh dari CV Indaroma Yogyakarta.
d. Gelling agent adalah suatu zat yang dapat membentuk suatu massa gel, yang berfungsi untuk mengentalkan dan menstabilkan emulgel minyak cengkeh. Pada penelitian ini menggunakan carbopol 940.
e. Humectant adalah suatu zat yang berfungsi sebagai pelembab, yang berfungsi untuk mempertahankan kandungan air pada emulgel minyak cengkeh. Pada penelitian ini menggunakan gliserin.
f. Desain Faktorial adalah desain penelitian yang dapat digunakan untuk mengetahui efek yang signifikan dari penambahan carbopol 940 dan gliserin dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel minyak cengkeh.
g. Faktor adalah besaran yang mempengaruhi respon, dalam penelitian ini digunakan 2 faktor, yaitu penambahan carbopol 940 dan gliserin.
h. Level adalah nilai untuk faktor, dalam penelitian ini terdapat 2 level, yaitu level rendah dan level tinggi. Level rendah penambahan carbopol 940 sebanyak 2,0 gram dan level tinggi sebanyak 5,0 gram. Level rendah penambahan gliserin sebanyak 4,0 gram dan level tinggi sebanyak 12,0 gram.
i. Respon adalah besaran yang diamati perubahan efeknya, besarnya dapat dikuantitatifkan. Respon dalam penelitian ini adalah sifat fisik emulgel minyak cengkeh (daya sebar dan viskositas) dan stabilitas emulgel minyak cengkeh (pergeseran viskositas).
21
k. Sifat fisik emulgel minyak cengkeh adalah parameter untuk mengetahui kualitas fisik emulgel minyak cengkeh, dalam penelitian ini adalah viskositas dan daya sebar 48 jam setelah pembuatan serta stabilitas viskositas setelah 1 bulan penyimpanan.
l. Viskositas adalah suatu pertahanan dari emulgel minyak cengkeh untuk mengalir setelah adanya pemberian gaya. Semakin besar viskositas, maka emulgel minyak cengkeh akan makin tidak mudah untuk mengalir.
m. Daya sebar adalah diameter penyebaran tiap 1 gram emulgel minyak cengkeh pada alat uji daya sebar yang diberi beban 50 gram dan didiamkan selama 1 menit.
n. Pergeseran viskositas adalah selisih dari viskositas emulgel minyak cengkeh setelah 1 bulan penyimpanan dengan viskositas emulgel minyak cengkeh setelah 48 jam pembuatan yang dipersentasekan.
o. Iritasi primer adalah proses peradangan yang mungkin timbul setelah pengaplikasian sediaan emulgel minyak cengkeh yang ditandai dengan timbulnya eritema dan edema. Eritema adalah kemerahan pada kulit yang disebabkan oleh pelebaran kapiler dan bersifat reversible, sedangkan edema adalah pembengkakan yang disebabkan oleh terkumpulnya cairan secara berlebih pada jaringan tubuh.
q. Zona hambat adalah zona jernih di mana tidak dijumpai pertumbuhan bakteri Staphylococcus epidermidis atau terdapat pertumbuhan sedikit sekali dibandingkan dengan kontrol pertumbuhan.
r. Staphylococcus epidermidis adalah salah satu bakteri penyebab jerawat yang berasal dari kultur murni Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 yang diperoleh dari Balai Laboratorium Kesehatan Yogyakarta.
C. Alat
Glasswares merk pyrex Japan, neraca, waterbath, mixer merk Phillips, pipet ukur, cawan petri, tabung reaksi, viscotester seri VT 04 (RION-JAPAN), stopwatch, alat pengukur daya sebar, refractometer ABBE, piknometer, vortex, pipet mikro 5-100 L, jarum ose, alat pembuat sumuran, autoklaf, dan inkubator.
D. Bahan
23
E. Tata Cara Penelitian 1. Verifikasi minyak cengkeh
Verifikasi minyak cengkeh yang dilakukan pada penelitian ini, meliputi : a. Identifikasi bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini, yaitu :
Minyak cengkeh (yang merupakan minyak essensial dari tanaman cengkeh (Syzygium aromaticum L.) yang telah diuji identitasnya, dibuktikan dengan Certificate of Analysis.
b. Verifikasi indeks bias minyak cengkeh
Indeks bias dari minyak cengkeh diukur dengan menggunakan refractometer ABBE. Minyak cengkeh diteteskan pada prisma utama, kemudian prisma ditutup dan ujung refraktometer diarahkan ke cahaya terang, sehingga melalui lensa skala sehingga dapat dilihat dengan jelas dan ditentukan nilai indeks biasnya. Refraktometer dialiri air mengalir dan diatur suhunya menjadi 20ºC. Nilai indeks bias minyak cengkeh ditunjukkan oleh garis batas yang memisahkan sisi terang dan sisi gelap pada bagian atas dan bawah. Dilakukan replikasi sebanyak 3 kali.
c. Verifikasi bobot jenis minyak cengkeh
cengkeh merupakan perbandingan antara bobot jenis minyak cengkeh dengan bobot air, pada suhu 25ºC. Dilakukan replikasi sebanyak 3 kali.
2. Formula
Tabel I. Formula emulgel minyak cengkeh yang telah dimodifikasi (200 g)
Bahan Satuan (g)
Tabel II. Level rendah dan level tinggi carbopol 940 dan gliserin pada formula emulgel minyak cengkeh (berdasarkan hasil orientasi)
Formula Carbopol 940 Gliserin
1 1,5 g 1,5 g
a 5,0 g 1,5 g
b 1,5 g 6,5 g
ab 5,0 g 6,5 g
Keterangan
25
Berdasarkan tabel tersebut, dibuat 4 formula emulgel minyak cengkeh sebagai berikut :
Tabel III. Formula emulgel minyak cengkeh (200 g)
Formula 1 a b ab
3. Pembuatan emulgel minyak cengkeh
Carbopol 940 dikembangkan dengan menggunakan 70 mL aquadest dari formula selama 24 jam, kemudian semua bahan yang termasuk dalam fase minyak (minyak cengkeh, parafin cair, propil paraben dan Span 80) dicampur terlebih dahulu pada suhu 50°C diatas waterbath demikian halnya dengan fase air (gliserin, aquadest, metil paraben dan Tween 80). Campuran fase minyak dicampurkan dengan fase air menggunakan mixer dengan kecepatan 300 rpm selama 10 menit pada suhu 50°C.
4. Uji iritasi primer emulgel minyak cengkeh
Kelinci dengan berat 1,2-1,5 kg dengan umur kira-kira 3 bulan bebas dari segala tanda penyakit dipilih. Rambut pada punggung kelinci dicukur, setelah itu dibersihkan dengan air suling. Kemudian sejumlah 0,5 gram basis dan emulgel pada sisi yang berbeda diaplikasikan ke punggung kelinci yang telah dicukur tadi. Diamati gejala iritasi yang mungkin timbul (eritema dan edema) pada waktu 24, 48 dan 72 jam.
5. Uji pH emulgel minyak cengkeh
Pengukuran pH ini menggunakan indikator universal, yaitu dengan memasukkan indikator pH universal (pH strips) ke dalam emulgel minyak cengkeh yang telah dibuat. Kemudian menentukan pHnya dengan membandingkan warna yang dihasilkan dengan standar.
6. Uji sifat fisik emulgel minyak cengkeh a. Uji viskositas
27
b. Uji daya sebar
Sediaan emulgel ditimbang seberat 1 gram dan diletakkan di tengah kaca bulat berskala. Di atas emulgel diletakkan kaca bulat lain dengan berat 50 gram sebagai pemberat, didiamkan selama 1 menit, kemudian dicatat penyebarannya. Pengujian daya sebar dilakukan 48 jam setelah emulgel selesai dibuat. Dilakukan replikasi sebanyak 3 kali. Daya sebar yang dikehendaki di dalam penelitian ini yaitu 3-5 cm.
7. Uji daya antibakteri emulgel minyak cengkeh terhadap Staphylococcus epidermidis
a. Pembuatan stok bakteri Staphylococcus epidermidis
Sebanyak 5 mL media Muller-Hinton Agar (MHA) dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 5 mL, kemudian disterilkan dengan menggunakan autoklaf pada suhu 121°C selama 15 menit, kemudian tabung reaksi dimiringkan dan dibiarkan memadat. Diambil satu ose biakan murni Staphylococcus epidermidis dan diinokulasikan secaran goresan zig-zag, kemudian diinkubasikan selama 24 jam pada suhu 37°C dalam inkubator.
b. Pembuatan suspensi Staphylococcus epidermidis
disesuaikan dengan standar Mac Farland 0,5 (1,5 x 108 CFU/mL) (Isenberg, 1998).
c. Uji daya antibakteri emulgel minyak cengkeh terhadap Staphylococcus epidermidis
Dibuat lima petri berdiameter 15 cm yang telah berisi 30 mL MHA steril, satu petri dibuat kontrol negatif, yaitu kontrol media yang tidak diberi bakteri Staphylococcus epidermidis, kemudian satu petri lainnya dibuat kontrol positif, yaitu kontrol pertumbuhan bakteri Staphylococcus epidermidis dengan cara ke dalam MHA hangat (suam-suam kuku) setelah sterilisasi diberi 1 mL suspensi bakteri Staphylococcus epidermidis, kemudian diinkubasikan terbalik selama 48 jam pada suhu 37°C dalam inkubator.
29
F. Analisis Hasil
Data yang terkumpul adalah data uji viskositas dan uji daya sebar 48 jam setelah pembuatan, profil viskositas selama 1 bulan penyimpanan, data daya antibakteri masing-masing formula emulgel minyak cengkeh.
Data yang didapat dianalisis dengan uji Saphiro-Wilk (untuk sampel yang kurang dari atau sama dengan 50) untuk melihat kenormalan distribusi data dan uji kesamaan varians Levene’s test untuk melihat kesamaan varians. Jika data sesuai dengan kriteria uji statistik parametrik, maka analisis dilanjutkan dengan pengujian signifikansi menggunakan ANOVA. Jika data tidak memenuhi kriteria uji statistik parametrik, maka analisis data menggunakan Kruskal-Wallis dengan post hoc Wilcoxon. Analisis data dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak R-2.14.1.
30 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Identifikasi dan Verifikasi Minyak Cengkeh
Pada penelitian ini menggunakan minyak cengkeh yang berasal dari CV. Indaroma Yogyakarta. Minyak cengkeh merupakan minyak atsiri yang berasal dari daun tanaman cengkeh (Syzygium aromaticum) yang telah diidentifikasi melalui beberapa uji dan dibuktikan dengan Certificate of Analysis (CoA) (Lampiran 1).
Pada tahap awal penelitian ini dilakukan uji organoleptis yang meliputi bau, warna, dan rasa, serta verifikasi ulang dari minyak daun cengkeh untuk lebih memastikan apakah minyak yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah minyak cengkeh. Verifikasi ini dilakukan meliputi bobot jenis minyak dan indeks bias minyak yang akan digunakan.
Minyak cengkeh yang berasal dari CV Indaroma Yogyakarta memiliki bau aromatis yang khas, memiliki warna kuning kecoklatan bening, dan memiliki rasa pahit dan panas. Hasil verifikasi minyak cengkeh adalah sebagai berikut:
Tabel IV. Hasil verifikasi minyak cengkeh ( ̅ ± SD) Sifat Fisik Literatur
(Panda, 2004) CoA Hasil Verifikasi Indeks bias ( ) 1,5231-1,5350 1,520-1,540 1,534 ± 0,001 Bobot jenis ( ) 1,036-1,046 g/mL 1,010-1,035 g/mL 1,0207 ± 0,002 g/mL
31
tetapi tidak sesuai dengan bobot jenis menurut Panda (2004). Jadi, berdasarkan hasil verifikasi tersebut dapat disimpulkan bahwa minyak cengkeh yang berasal dari CV Indaroma Yogyakarta adalah benar minyak cengkeh, tetapi memiliki kemurnian yang berbeda dari yang disampaikan di literatur.
B. Pembuatan Emulgel Minyak Cengkeh
Minyak cengkeh memiliki kandungan eugenol di dalamnya sehingga memiliki sifat antiseptik dan bakterisidal (Guenther, 1990). Pada penelitian Gupta et al. (2008), minyak cengkeh memiliki daya antimikrobial terhadap beberapa jenis bakteri patogen, salah satunya adalah Staphylococcus epidermidis. Berdasarkan penelitian Kusuma (2010), minyak cengkeh dengan konsentrasi 15% sudah dapat menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus epidermidis yang ditunjukkan dengan adanya zona jernih di sekitar sediaan emulgel minyak cengkeh di dalam sumuran.
dari sistem. Selain itu, dengan penambahan gelling agent yang sebagian besar berupa air, maka dapat menutupi rasa panas yang ditimbulkan minyak cengkeh apabila diaplikasikan pada kulit dan juga dengan tipe emulsi minyak dalam air dapat mengurangi rasa lengket pada kulit.
Pada pembuatan emulgel minyak cengkeh ini digunakan carbopol 940 sebagai gelling agent karena menurut Patil (2005), carbopol 940 dapat memberikan viskositas yang baik dan pelepasan zat aktif saat pengaplikasiannya juga baik. Digunakan gliserin sebagai humectant untuk menjaga kelembaban kulit pada saat pengaplikasian, karena gliserin memiliki 3 gugus hidroksi (-OH) pada strukturnya sehingga dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air. Formula ini menggunakan dua jenis pengawet karena basis dari emulgel minyak cengkeh ini kebanyakan berupa air, maka untuk meminimalisir terjadinya kontaminasi mikroba pada proses penyimpanan. Dua jenis pengawet ini memiliki kelarutan yang berbeda, yaitu metil paraben lebih larut di air, sedangkan propil paraben lebih larut di minyak. Parafin cair digunakan sebagai fase minyak. Tween 80 dan Span 80 berfungsi sebagai emulgator, di mana akan menurunkan tegangan permukaan antara fase minyak dan fase air sehingga dapat bercampur menghasilkan emulgel minyak cengkeh yang stabil.
33
tujuan untuk mendapatkan emulgel minyak cengkeh dengan karakter sifat fisik yang diinginkan, yaitu dengan memiliki viskositas 200-300 d.Pa.s, daya sebar 3-5 cm, dan pergeseran viskositas kurang dari 10%. Modifikasi yang dilakukan tidak mengubah fungsi pokok emulgel minyak cengkeh sebagai penyembuh jerawat. Faktor yang akan dilihat pengaruhnya terhadap sifat fisik dan stabilitas emulgel minyak cengkeh adalah carbopol 940 dan gliserin. Jumlah carbopol 940 yang digunakan dalam formula adalah 1,5 gram (level rendah) dan 5 gram (level tinggi), sedangkan jumlah gliserin adalah 1,5 gram (level rendah) dan 6,5 gram (level tinggi).
C. Uji Iritasi Primer Emulgel Minyak Cengkeh
Uji iritasi primer bertujuan untuk mengetahui keamanan sediaan emulgel minyak cengkeh pada saat penggunaan. Uji ini dilakukan dengan mengaplikasikan emulgel minyak cengkeh pada punggung kelinci yang telah dibersihkan. Formula emulgel minyak cengkeh yang diaplikasikan berada di antara komposisi level rendah dan level tinggi carbopol 940 dan gliserin, yaitu dengan jumlah 4 gram carbopol 940 dan 4 gram gliserin. Kemudian punggung kelinci yang telah diaplikasikan dengan basis dan formula emulgel minyak cengkeh tersebut diamati eritema dan edema yang mungkin pada waktu 24, 48 dan 72 jam setelah pengaplikasian.
Gambar 4. Uji iritasi primer 48 jam
35
D. Uji pH Emulgel Minyak Cengkeh
Uji pH emulgel minyak cengkeh dilakukan dengan menggunakan indikator universal (pH strips), uji ini bertujuan untuk mengetahui pH masing-masing formula yang telah dibuat. Hasil dari uji pH adalah sebagai berikut:
Tabel V. Uji pH emulgel minyak cengkeh Formula pH
Dari Tabel V dapat dilihat bahwa emulgel minyak cengkeh memiliki pH dengan rentang pH 5-6, sehingga dapat disimpulkan bahwa sediaan emulgel minyak cengkeh yang dibuat ini memenuhi kriteria pH untuk kulit normal yang relatif memiliki sifat asam, yaitu memiliki pH berkisar antara 4-6,5 (Baranoski and Ayello, 2008).
E. Karakterisasi Sifat Fisik Emulgel Minyak Cengkeh
Sediaan yang baik adalah sediaan yang dapat memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabil dalam penyimpanan. Sifat fisik yang dapat diukur dari sediaan emulgel minyak cengkeh adalah viskositas dan daya sebar. Dalam penelitian ini dilakukan evaluasi terhadap sifat fisik emulgel minyak cengkeh meliputi viskositas dan daya sebar setelah 48 jam pembuatan, sedangkan stabilitas fisik emulgel minyak cengkeh dapat diamati setelah satu bulan penyimpanan.
yang akan dilihat pengaruhnya terhadap sifat fisik dan stabilitas emulgel minyak cengkeh adalah sebagai berikut:
Tabel VI. Jumlah penggunaan carbopol 940 dan gliserin dalam formula emulgel minyak cengkeh
Faktor Carbopol 940 Gliserin Level rendah 1,5 gram 1,5 gram Level tinggi 5,0 gram 6,5 gram
Menurut Sinko (2006), pada pembuatan sediaan semisolid, viskositas berpengaruh pada penerimaan pasien, karena terkait pada stabilitas fisika karena semakin tinggi viskositas suatu emulgel, pergerakan droplet-droplet emulsi dalam emulgel menjadi terbatas, sehingga tidak akan berinteraksi satu sama lain dan menimbulkan fenomena instabilitas emulsi. Viskositas merupakan suatu besaran yang menunjukkan ketahanan suatu cairan untuk dapat mengalir. Pengukuran viskositas bertujuan untuk melihat profil kekentalan dari emulgel minyak cengkeh. Pengukuran viskositas dilakukan setelah 48 jam pembuatan, dan satu bulan penyimpanan. Pengukuran viskositas setelah 48 jam pembuatan dilakukan untuk melihat profil viskositas emulgel minyak cengkeh yang merupakan parameter sifat fisik emulgel minyak cengkeh, sedangkan pengukuran viskositas setelah satu bulan penyimpanan melihat besarnya perubahan profil viskositas emulgel minyak cengkeh selama penyimpanan sehingga ada tidaknya fenomena ketidakstabilan pada emulgel minyak cengkeh selama penyimpanan dapat teramati. Viskositas yang dikehendaki adalah 200-300 d.Pa.s. dan pergeseran viskositas yang dikehendaki adalah kurang dari 10%.
37
menggunakan sediaan semi solid. Daya sebar adalah kemampuan suatu sediaan untuk menyebar di tempat aplikasi. Pengukuran daya sebar bertujuan untuk mengamati besarnya diameter penyebaran pada saat pengaplikasian. Pada sediaan emulgel minyak cengkeh karena memiliki sifat reologi pseudoplastis, semakin besar diameter daya sebar, maka makin encer sediaan emulgel minyak cengkeh, dan sebaliknya semakin kecil diameter daya sebar, maka makin kental sediaan emulgel minyak cengkeh. Oleh karena itu, rentang daya sebar ditentukan 3-5 cm agar tidak sulit pada saat pengaplikasian karena terlalu kental atau terlalu encer. Pengukuran daya sebar dilakukan setelah 48 jam pembuatan dilakukan untuk melihat parameter sifat fisik emulgel minyak cengkeh. Pengukuran diameter daya sebar dilakukan di atas kaca bundar berskala. Pengukuran diameter emulgel minyak cengkeh dilakukan setelah pemberian beban 50 gram pada emulgel minyak cengkeh dan didiamkan selama 1 menit.
Tabel VII. Sifat fisik emulgel minyak cengkeh ( ̅ ± SD)
F. Efek Penambahan Carbopol 940 dan Gliserin, serta Interaksinya dalam Menentukan Sifat Fisik Emulgel Minyak Cengkeh Efek adalah perubahan respon yang disebabkan oleh variasi level dan faktor. Untuk dapat mengetahui besar efek carbopol 940, gliserin serta interaksi keduanya dalam menentukan sifat fisik emulgel minyak cengkeh, yaitu viskositas, daya sebar dan pergeseran viskositas, maka dilakukan analisis data menggunakan R-12.14.1 dengan uji two way ANOVA pada taraf kepercayaan 95%. Dilakukan juga analisis terhadap signifikansi tiap faktor serta signifikansi kedua faktor dalam memberikan efek. Nilai efek berharga mutlak, adanya tanda positif atau negatif pada nilai efek menunjukkan pengaruh faktor yang diteliti terhadap respon. Nilai efek negatif menunjukkan faktor menurunkan respon, sedangkan nilai positif menunjukkan bahwa faktor meningkatkan respon.
Rancangan percobaan yang digunakan adalah desain faktorial dengan dua faktor pada dua level, yaitu level tinggi dan level rendah. Rancangan formula yang digunakan pada penelitian ini memiliki bobot total volume yang berbeda-beda. Jumlah bahan pada tiap formula kecuali carbopol 940 dan gliserin sama. Hal ini dilakukan agar efek yang terlihat hanyalah efek dari penambahan carbopol 940 dan gliserin pada level yang diteliti saja.
1. Uji Normalitas Data
39
50) (Dahlan, 2011) untuk mengetahui apakah distribusi data normal atau tidak. Hasil yang di dapat adalah sebagai berikut:
Tabel VIII. Uji normalitas data viskositas dan daya sebar Jenis Data Formula p-value
Viskositas 1 1
Dari hasil tersebut dapat dilihat bahwa masing-masing data memiliki nilai probabilitas (p)>0,05, sehingga dapat disimpulkan bahwa viskositas dan daya sebar memiliki distribusi data normal karena memiliki nilai p>0,05 (Dahlan, 2011).
2. Uji Kesamaan Varians
Uji ini dilakukan untuk mengetahui kesamaan varians pada populasi yang merupakan salah satu syarat dilakukannya uji ANOVA, uji ini dilakukan dengan menggunakan Levene’s test, data memiliki kesamaan varians apabila memiliki nilai p lebih dari 0,05 (Dahlan, 2011). Pada uji ini, didapat data sebagai berikut:
Tabel IX. Levene’s test uji viskositas dan daya sebar Jenis Data p-value
Viskositas 0,7021 Daya sebar 0,2435
3. Respon Viskositas
Hasil pengolahan data viskositas emulgel minyak cengkeh yang diukur 48 jam setelah pembuatan adalah sebagai berikut:
Tabel X. Efek carbopol 940 dan gliserin serta interaksinya dalam menentukan respon viskositas
Faktor Efek Standard Error dengan nilai efek 40,857. Carbopol 940 mempunyai efek meningkatkan respon viskositas karena bernilai positif, sedangkan gliserin menurunkan respon viskositas karena bernilai negatif.
Carbopol 940, gliserin dan interaksi keduanya dapat dikatakan memberikan yang signifikan terhadap respon viskositas apabila memiliki nilai p<0,05. Hasil analisis data pada Tabel X di atas menunjukkan bahwa carbopol 940 dan gliserin memberikan efek yang signifikan terhadap respon viskositas keduanya memiliki nilai p<0,05, sedangkan interaksi keduanya tidak memberikan efek yang signifikan karena memiliki nilai p>0,05. Carbopol 940 merupakan faktor yang paling berpengaruh dalam menentukan respon viskositas, karena memiliki nilai p paling kecil pada uji ANOVA.
masing-41
masing faktor terhadap respon viskositas. Persamaan desain faktorial untuk respon viskositas adalah:
dengan p-value = 2,603 x 10-6………....(Persamaan 3) dengan X1 adalah carbopol 940, X2 adalah gliserin dan X1X2 adalah interaksi
carbopol 940 dan gliserin.
Hubungan antara carbopol 940 dan gliserin terhadap viskositas emulgel minyak cengkeh dapat dilihat pada grafik berikut:
Gambar 5. Grafik hubungan carbopol 940 terhadap respon viskositas
setelah 48 jam
Pada Gambar 5 dapat dilihat bahwa untuk mendapatkan respon viskositas yang tinggi, maka dapat digunakan gliserin rendah dan carbopol 940 level tinggi, sedangkan pada Gambar 6 dapat dilihat bahwa meskipun penggunaan carbopol 940 pada level tinggi, viskositas akan tetap menurun karena adanya penambahan jumlah gliserin. Hal ini sesuai dengan sifat higroskopis dari humectant, bahwa semakin banyak jumlah gliserin sebagai humectant dalam formula, maka akan semakin banyak lembab dari lingkungan yang tertarik ke dalam emulgel minyak cengkeh, sehingga jumlah air dalam emulgel minyak cengkeh akan semakin banyak. Selain itu, semakin banyak jumlah carbopol 940 sebagai gelling agent dalam formula, maka semakin meningkatkan viskositas.
4. Respon Daya Sebar
Hasil pengolahan data daya sebar emulgel minyak cengkeh yang diukur 48 jam setelah pembuatan adalah sebagai berikut:
Tabel XI. Efek carbopol 940 dan gliserin serta interaksinya dalam menentukan respon daya sebar
Faktor Efek Standard Error Interaksi 0,003048 0,004595 0,00213 0,00213 1 0,4399 0,525834
43
Carbopol 940, gliserin dan interaksi keduanya dapat dikatakan memberikan yang signifikan terhadap respon daya sebar apabila memiliki nilai p<0,05. Hasil analisis data pada Tabel X di atas menunjukkan bahwa carbopol 940 dan gliserin memberikan efek yang signifikan terhadap respon daya sebar keduanya memiliki nilai p<0,05, sedangkan interaksi keduanya tidak memberikan efek yang signifikan karena memiliki nilai p>0,05. Carbopol 940 merupakan faktor yang paling berpengaruh dalam menentukan respon daya sebar, karena memiliki nilai p paling kecil pada uji ANOVA.
Nilai p dalam model persamaan untuk respon daya sebar yang diperoleh adalah <0,05 (Lampiran 8). Hal ini menunjukkan bahwa model persamaan tersebut signifikan dan dapat digunakan untuk menentukan pengaruh masing-masing faktor terhadap respon daya sebar. Persamaan desain faktorial untuk respon daya sebar adalah:
dengan X1 adalah carbopol 940, X2 adalah gliserin dan X1X2 adalah interaksi
carbopol 940 dan gliserin.
Hubungan antara carbopol 940 dan gliserin terhadap daya sebar emulgel minyak cengkeh dapat dilihat pada grafik berikut:
Y = 4,276619(±0,080008)-0,172190(±0,021675)X1 +0,018762(±0,016962)X2
Gambar 7. Grafik hubungan carbopol 940 terhadap respon daya sebar setelah 48 jam
Gambar 8. Grafik hubungan gliserin terhadap respon daya sebar setelah 48 jam
45
G. Superimposed Contour Plot Emulgel Minyak Cengkeh
Dari model persamaan untuk respon viskositas dan respon daya sebar, kemudian didapatkan superimposed contour plot sebagai berikut:
Gambar 9. Superimposed contour plot emulgel minyak cengkeh
H. Validasi Superimposed Contour Plot Emulgel Minyak Cengkeh Setelah didapatkan daerah yang diarsir, dilakukan validasi superimposed contour plot untuk menentukan apakah daerah optimal yang diarsir (Gambar 9) memiliki sifat fisik yang diharapkan, yaitu viskositas 200-300 d.Pa.s dan daya sebar 3-5 cm. Dalam validasi ini dilakukan pengambilan empat titik pada daerah yang diarsir (Lampiran 11), kemudian diuji sifat fisiknya meliputi uji viskositas dan uji daya sebar. Hasil yang didapat adalah sebagai berikut:
Tabel XII. Validasi superimposed contour plot emulgel minyak cengkeh Carbopol
940 (gram)
Gliserin (gram)
47
(Lampiran 13), sehingga saat penimbangan carbopol 940 ada bobot air yang ikut tertimbang.
I. Stabilitas Emulgel Minyak Cengkeh
Stabilitas suatu sediaan dapat dilihat melalui pergeseran viskositas selama penyimpanan. Stabilitas sediaan merupakan faktor yang harus dipertimbangkan dalam membuat suatu sediaan. Nilai pergeseran viskositas ini didapatkan dengan membandingkan viskositas sediaan setelah 48 jam pembuatan dan viskositas sediaan setelah satu bulan penyimpanan. Semakin besar nilai pergeseran viskositas, menunjukkan semakin tidak stabil sediaan yang dibuat. Hasil yang didapat pada penelitian pergeseran viskositas emulgel minyak cengkeh adalah sebagai berikut:
Tabel XIII. Pergeseran viskositas emulgel minyak cengkeh ( ̅ ± SD) Formula Pergeseran pergeseran viskositas yang diharapkan, yaitu kurang dari 10 %.
Tabel XIV. Uji normalitas data pergeseran viskositas Jenis Data Formula p-value
Pergeseran
Dari Tabel XIV, dapat dilihat bahwa masing-masing data memiliki nilai p>0,05, sehingga dapat disimpulkan bahwa viskositas dan daya sebar memiliki distribusi data normal.
Dilakukan uji kesamaan varians dengan menggunakan Levene’s test, dan didapat data sebagai berikut:
Tabel XV. Levene’s test pergeseran viskositas Jenis Data p-value
Pergeseran viskositas 0,09917
Dari Tabel XV dapat dilihat bahwa pergeseran viskositas memiliki varians yang sama karena memiliki nilai p>0,05, maka respon pergeseran viskositas sesuai dengan kriteria uji parametrik.
Hasil pengolahan data pergeseran viskositas dari emulgel minyak cengkeh adalah sebagai berikut:
Tabel XVI. Efek carbopol 940 dan gliserin serta interaksinya dalam menentukan respon pergeseran viskositas
Faktor Efek Standard Error
49
gliserin dan interaksi keduanya tidak memberikan efek terhadap respon pergeseran viskositas (ketiganya memiliki nilai p>0,05).
Pada kenampakan visual emulgel minyak cengkeh (Gambar 10), menunjukkan bahwa emulgel minyak cengkeh yang dibuat tidak memiliki stabilitas yang baik. Hal ini diduga karena pada saat penyimpanan satu bulan kapasitas surfaktansi menurun, sehingga dapat dilihat bahwa minyak cengkeh yang terdapat dalam emulgel keluar dari droplet-droplet sistem emulsi, sehingga kenampakan emulgel minyak cengkeh ini menjadi kurang baik.
Gambar 10. Emulgel minyak cengkeh pada penyimpanan selama satu bulan
Dalam penelitian ini, pengamatan terhadap pergeseran viskositas kurang representatif dalam menggambarkan stabilitas emulgel minyak cengkeh. Perlu dilakukan uji stabilitas lainnya, seperti uji daya sebar selama penyimpanan satu bulan, uji pH, tekstur dan uji untuk melihat pemisahan fase minyak dan fase air (Nayeem and Karvekar, 2011).
J. Daya Antibakteri Emulgel Minyak Cengkeh
diperoleh dari Dinas Kesehatan D. I. Yogyakarta, Balai Laboratorium Kesehatan, Yogyakarta dan dibuktikan dengan Sertifikat Hasil Uji (Lampiran 2). Kemampuan ini dapat ditunjukkan dengan adanya zona hambat, yaitu zona jernih di sekitar lubang sumuran.
Uji daya antibakteri yang dilakukan dalam penelitian ini menggunakan metode difusi sumuran karena sampel yang akan diuji aktivitasnya merupakan sediaan semisolid. Pada pengujian daya antibakteri emulgel minyak cengkeh ini, dalam satu cawan petri diberi 5 sumuran masing-masing diisi dengan basis, formula 1, formula a, formula b, dan formula ab. Dibuat kontrol media sebagai kontrol negatif dan kontrol pertumbuhan bakteri Staphylococcus epidermidis sebagai kontrol positif (Lampiran 12). Uji ini dilakukan untuk melihat apakah variasi dari level carbopol 940 dan gliserin dapat mempengaruhi aktivitas antibakteri dalam menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus epidermidis dari emulgel minyak cengkeh. Masing-masing dilakukan replikasi sebanyak 3 kali.
51
Hasil dari uji daya antibakteri dari masing-masing formula dibandingkan dengan basis yang telah dikurangi dengan diameter sumuran sebesar 8 mm adalah sebagai berikut:
Tabel XVII. Hasil pengujian zona hambat emulgel minyak cengkeh ( ̅ ± SD) Keterangan Daya antibakteri
Untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan yang signifikan antara zona hambat yang dihasilkan oleh formula dengan basis digunakan uji statisitik. Uji normalitas dari data dilakukan uji Shapiro-Wilk karena sampel yang digunakan kurang dari 50, dan didapat data tidak normal karena nilai, data yang didapat adalah sebagai berikut:
Tabel XVIII. Uji normalitas daya antibakteri
Keterangan Basis Formula 1 Formula a Formula b Formula ab
p-value NA 0,7804 0,7262 0,6878 0,5367 NA= Not Available
Tabel XIX. Uji daya antibakteri emulgel minyak cengkeh
Dari tabel XIX, dapat disimpulkan bahwa formula emulgel minyak cengkeh yang dibuat memiliki daya antibakteri terhadap bakteri Staphylococcus epidermidis karena memiliki nilai p<0,05 jika dibandingkan dengan basis emulgel.
Kemudian pada uji komparatif zona hambat antar formula, tidak berbeda bermakna karena nilai p>0,05, yaitu 0,09448 (Lampiran 12), sehingga dapat disimpulkan bahwa jumlah dari carbopol 940 dan gliserin yang divariasi tidak memiliki efek terhadap zona hambat emulgel minyak cengkeh dalam menghambat bakteri Staphylococcus epidermidis.
Pada penelitian ini dapat diketahui bahwa carbopol 940 dan gliserin memberikan efek terhadap viskositas dan daya sebar, tetapi interaksi keduanya tidak memberikan efek. Terkait pergeseran viskositas carbopol 940, gliserin dan interaksi keduanya (carbopol 940 dan gliserin) tidak memberikan efek.
