PENGARUH SUHU DAN LAMA STERILISASI METODE PANAS BASAH DAN PANAS KERING TERHADAP VISKOSITAS DAN DAYA SEBAR
BASIS GEL ALGINAT
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi
(S.Farm.) Program Studi Farmasi
Oleh :
Dina Christin Ayuning Putri
NIM : 098114015
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
i
PENGARUH SUHU DAN LAMA STERILISASI METODE PANAS BASAH DAN PANAS KERING TERHADAP VISKOSITAS DAN DAYA SEBAR
BASIS GEL ALGINAT
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi
(S.Farm.) Program Studi Farmasi
Oleh :
Dina Christin Ayuning Putri
NIM : 098114015
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
v
Halaman Persembahan
Tuhan Maha Penyayang, Tuhan Maha Penolong. tapi
pertolongan Tuhan tak datang begitu saja, kamu harus
tetap berusaha
“
Jangan memulai sesuatu yang tak ingin kamu
selesaikan. Jangan menghentikan sesuatu yang belum
kamu selesaikan”
Karya kecil ini kupersembahkan kepada :
Papa Djien, Mama Sri, Cik Dian, Koh Andi Gunawan Budi Santoso
Kristina Nety, Evy Fenny Veronika, Jenny Marina, dan semua teman-temanku
Almamaterku tercinta
vi PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa dan Yesus Kristus atas segala
berkat juga rahmat yang diberikan, sehingga Penulis dapat menyelesaikan penelitian skripsi dengan judul “Pengaruh Suhu dan Lama Sterilisasi Metode
Panas Basah dan Panas Kering terhadap Viskositas dan Daya Sebar Basis Gel
Alginat” yang disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Farmasi (S.Farm.) Program Studi Farmasi Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta.
Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini bukan tanpa halangan dan
kesulitan, namun dengan bantuan banyak pihak, skripsi ini dapar diselesaikan
dengan baik, untuk itu dengan tulus dan rendah hati, penulis ingin mengucapkan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ipang Djunarko, M.Sc., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas
Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Rini Dwiastuti, S.Si., M.Sc., Apt., selaku dosen pembimbing yang
memberikan dukungan, arahan, dan kritik.
3. Dr. Sri Hartati Yuliani, M.Sc., Apt., selaku dosen penguji, atas masukan,
bimbingan, motivasi, kritik, saran, kepercayaan, dan bahan penelitian yang
diberikan kepada penulis.
4. Enade Perdana Istyastono, Ph.D., Apt., selaku dosen penguji, atas masukan
dan saran yang diberikan kepada penulis.
vii
6. Eko Budiyanto Reksowiharto dan Sri Hartini, kedua orang tuaku serta kedua
kakakku, Dian dan Andi atas dukungan dan kasih sayang.
7. Gunawan Budi Santoso atas motivasi, cinta, dan kebahagiaan.
8. Evy Fenny Veronika, Agnes Mutiara dan Kristina Nety Indriani, atas
kebahagiaan dan ketulusan hati kalian yang menentramkan hatiku di masa
galau dan sukaku.
9. Jenny, Bee, Yuvy, Reni, Ibu Kos dan seluruh teman kos Bambino.
10. Teman-teman “nongkrong positif” atas kebersamaannya.
11. Teman-teman FST A 2009 dan FSM A 2009.
12. Mas Agung, Pak Musrifin, Pak Iswandi, Pak Mukminin, dan seluruh laboran
serta Mas Darto, juga Mas Dwi.
13. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian
dan skripsi ini, namun tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari sempurna.
Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun dari pembaca sangat penulis
harapkan. Semoga karya ini berguna bagi para pembaca dan bermanfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan.
ix Daftar Isi
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
x
BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 15
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 15
B. Variabel dan Definisi Operasional ... 15
xi
E. Pengaruh Suhu dan Lama Sterilisasi terhadap Sifat Fisik Gel Alginat... 34
xii
Tabel III. Hasil uji sterilitas gel alginat yang disterilkan dengan autoklaf .... 28
Tabel IV. Hasil uji sterilitas gel alginat yang disterilkan dengan oven ... 29
Tabel V. Rata-rata selisih (∆) viskositas gel alginat yang disterilisasi
dengan autoklaf ... 31
Tabel VI. Rata-rata ∆ viskositas gel alginat yang disterilisasi dengan oven . 32
Tabel VII. Rata-rata ∆ daya sebar gel alginat yang disterilisasi dengan
autoklaf ... 34
Tabel VIII Rata-rata ∆ daya sebar gel alginat yang disterilisasi dengan
Oven ... 34
Tabel IX. Hasil uji normalitas ∆ viskositas dan daya sebar gel alginat yang
disterilisasi dengan autoklaf ... 37
Tabel X. Hasil uji normalitas ∆ viskositas dan daya sebar gel alginat yang
disterilisasi dengan oven ... 38
Tabel XI. Hasil uji levene (kesamaan variasi) ∆ daya sebar basis gel alginat
dengan sterilisasi autoklaf dan oven ... 39
Tabel XII. Hasil uji beda ∆ viskositas dan daya sebar gel alginat dengan
xiii
Tabel XIII. Hasil uji beda ∆ viskositas dan daya sebar gel alginat dengan
sterilisasi autoklaf tiap lama sterilisasi dengan variasi suhu
sterilisasi... 40
Tabel XIV. Hasil uji beda ∆ viskositas dan daya sebar gel alginat dengan
sterilisasi oven tiap suhu dengan variasi lama sterilisasi ... 41
Tabel XV Hasil uji beda ∆ viskositas dan daya sebar gel alginat dengan
sterilisasi autoklaf tiap lama sterilisasi dengan variasi suhu
xiv
Gambar 5. Hasil uji sterilitas gel dengan sterilisasi menggunakan
autoklaf suhu 121oC ... 28
Gambar 6. Perubahan penampakan warna pada serbuk alginat yang
disterilisasi menggunakan oven pada suhu 130o C ... 34
Gambar 7. Perubahan penampakan warna pada basis gel alginat dari
serbuk yang disterilisasi menggunakan oven pada suhu 170oC 35
Gambar 8. Perubahan penampakan warna pada gel alginat yang
disterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121oC ... 36
Gambar 9. Grafik Δ viskositas basis gel alginat setelah mengalami
sterilisasi menggunakan autoklaf dan ovendengan variasi
suhu dan lama sterilisasi ... 42
Gambar 10. Grafik Δ daya sebar basis gel alginat setelah mengalami
sterilisasi menggunakan autoklaf dan oven dengan variasi
xv
Gambar 11. Grafik Δ daya sebar basis gel alginat setelah mengalami
sterilisasi menggunakan autoklaf dan oven dengan variasi
xvi
DAFTAR PERSAMAAN
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Penampilan fisik serbuk alginat ... 49
Lampiran 2. Penampilan fisik basis gel alginat ... 52
Lampiran 3. Hasil uji sterilitas ... 73
Lampiran 4. Data selisih (Δ) viskositas ... 83
Lampiran 5. Data selisih (Δ) daya sebar ... 85
xviii Intisari
Alginat merupakan polimer alami yang dapat digunakan dalam sediaan penutup luka. Penutup luka harus steril sehingga tidak menimbulkan infeksi tambahan pada luka, sehingga perlu dilakukan sterilisasi. Proses sterilisasi dapat mempengaruhi sifat fisik sediaan yang terkait dengan penerimaan pasien. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh suhu dan lama sterilisasi metode panas basah dan panas kering terhadap viskositas dan daya sebar basis gel alginat. Gel alginat dan serbuk alginat yang telah disterilisasi dengan variasi suhu dan lama tertentu, diuji sterilitasnya kemudian dilakukan uji viskositas dan daya sebar setelah 2 hari pembuatan. Selisih (Δ) nilai viskositas dan daya sebar gel alginat yang melalui proses sterilisasi dan yang tidak melalui proses sterilisasi diuji normalitasnya dengan Saphiro Wilk, dan dianalisis apakah terdapat pengaruh suhu dan lama sterilisasi terhadap kedua sifat fisik tersebut dengan menggunakan uji Kruskal-Wallis (Δ viskositas) dan ANAVA (Δ daya sebar)
Data yang diperoleh menunjukkan bahwa suhu dan lama sterilisasi mempengaruhi viskositas dan daya sebar basis gel alginat. Semakin tinggi suhu dan lama pemanasan (baik sterilisasi panas basah dan panas kering) maka akan menurunkan viskositas dan meningkatkan daya sebar basis gel alginat, yang ditunjukkan dengan meningkatnya nilai Δ viskositas dan Δ daya sebarnya. Sterilisasi dengan autoklaf pada suhu 121 oC selama 15 menit dapat mensterilkan dan memberikan dampak perubahan sifat fisik terkecil.
xix ABSTRACT
Alginate is a natural polymer which can be used in preparation of wound dressing. Wound dressings should be sterile and doesn’t give additional infection
in the wound, so it’s necessary to be sterilize. Sterilization processes can affect the physical properties associated of patient’s acceptability. The aim of this study is to examine the effect of sterilization’s temperature and duration using wet heat and dry heat methode to viscosity and spredibility of alginate gel base.
Alginate gel and alginate powder that has been sterilized with variations of temperature and duration, should be checked the sterility, viscosity and spreadibility after 2 days of making. The difference (Δ) value of viscosity and spreadibility alginate gel both with and without sterilization process was tested with Shapiro-Wilk normality, and analyzed whether there are effects of sterilization’s temperature and duration to the physical properties by using Kruskal-Wallis test (forΔviscosity) and ANOVA (for Δ spreadibility).
The data obtained showed that the sterilization’s temperature and time affect the viscosity and spreadibility of alginate gel base. The higher temperature and duration of heating (both wet heat and dry heat sterilization) will decrease the viscosity and increase the spreadibility of alginate ge base, as indicated by the increased value of the Δ viscosity and Δ spredibility. Sterilization by autoclave at 121oC for 15 minutes can sterilize and give the lowest difference of gel’s physical properties.
1 BAB I PENGANTAR
A. Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari seringkali orang mengalami luka akibat
tergores, terjatuh atau terbakar. Dalam mengatasi luka tersebut, perlu dilakukan
penanganan luka yang benar, cepat dan tepat agar tidak terjadi infeksi lebih lanjut
yang dapat memperparah luka (Direktorat Bina Farmasi Komunitas dan Klinik,
2006). Sediaan maupun penutup luka yang digunakan untuk mengatasi luka
terbuka harus steril, dapat mencegah masuknya bakteri ke dalam luka.
Penggunaan penutup luka dengan suasana lembab dapat mempercepat
penyembuhan luka, dan menutup luka dengan baik (Boateng, Matthews, Stevens,
and Eccleston, 2007)
Gel merupakan salah satu bentuk sediaan semi padat yang cukup disukai
dalam penanganan luka, karena gel dapat memberikan efek dingin pada saat
penggunaan, memberikan kelembaban, mudah dibersihkan dan residu pada
pemakaian tidak nampak, sehingga cukup nyaman untuk digunakan dibandingkan
sediaan semi padat lainnya (Syamsuni, 2006).
Alginat merupakan gelling agent alami yang sering digunakan sebagai
penutup luka (Boateng et all, 2007). Ketika alginat digunakan dalam sediaan
farmasi dan harus steril, metode sterilisasi yang sering digunakan adalah dengan
Alginat sebagai salah satu gelling agent, merupakan kopolimer linear
yang terbentuk dari residu asam uronat, yaitu -D asam mannuronat dan α-L
asam guluronat (Rehm, 2009). Kedua residu asam ini akan membentuk rantai
polimer dan dengan keberadaan ion bivalen, asam uronat ini akan membentuk
semacam jaringan yang disebut dengan egg-box. Peningkatan suhu dapat
menyebabkan depolimerisasi pada rantai polimer alginat (Draget, Smidsrød, and
Skjåk-Bræk, 2005).
Berbagai usaha sterilisasi alginat telah dilakukan dengan menggunakan
metode sterilisasi gas (etilen oksida), sterilisasi panas basah (autoklaf), dan
sterilisasi radiasi , namun tetap terjadi pemutusan rantai polimer asam uronat
pada larutan dan gel alginat (Leo, McLoughlin, and Malone, 1990).
Metode sterilisasi panas basah dan panas kering, menggunakan proses
pemanasan pada suhu yang cukup tinggi. Pemanasan lebih dari 80oC dapat
menurunkan viskositas dari gel alginat (Leo et all, 1990).
Sifat fisik suatu sediaan gel seperti viskositas dan daya sebar
berpengaruh pada pengaplikasian gel dan penerimaan pasien (Herh, Tkachul, Wu,
Bernzen, and Rudolph, 1998; Garg, Aggarwal, Garg, and Singla, 2002). Apabila
gel yang dihasilkan setelah disterilisasi memiliki viskositas yang rendah dan daya
sebar yang tinggi, maka gel akan sulit diaplikasikan.
Oleh karena itu diperlukan penelitian untuk mengetahui pengaruh suhu
dan lama sterilisasi terhadap basis gel alginat dengan metode panas basah dan
dalam sterilisasi basis gel alginat, untuk memperoleh gel yang steril serta
memiliki sifat fisik sesuai.
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dirumuskan permasalahan dan
manfaat penelitian sebagai berikut :
1. Rumusan masalah
Bagaimana pengaruh suhu dan lama sterilisasi metode panas basah dan
panas kering terhadap viskositas dan daya sebar basis gel alginat?
2. Keaslian penelitian
Penelitian terkait efek sterilisasi metode panas, radiasi, dan gas terhadap
sifat fisik larutan dan gel alginat juga pernah dilakukan sebelumnya, dengan judul
“Effect of Sterilization Treatments on Some Properties of Alginate Solutions and
Gels” oleh Leo et all (1990). Pada penelitian ini, serbuk natrium alginat
disterilisasi dengan radiasi pada dosis 14,4 kGy, larutan alginat 20%
disterilisasi dengan autoklaf pada 121o C selama 15 menit, dan serbuk natrium
alginat disterilisasi dengan gas etilen oksida (560 mg/L) selama 7 jam pada suhu
57o C.
Meskipun pada penelitian Leo et all (1990) juga melihat efek sterilisasi
terhadap sifat fisik gel alginat seperti tujuan penelitian penulis, namun penelitian
tersebut dilakukan dengan konsentrasi alginat, variasi suhu, dan variasi lama
sterilisasi yang berbeda dengan rancangan penelitian yang dibuat penulis. Selain
itu, pada penelitian tersebut, aspek sterilitas dari setiap basis pada berbagai variasi
3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan
ilmiah bagi perkembangan ilmu pengetahuan tentang pengaruh suhu dan
lama sterilisasi metode panas basah dan panas kering terhadap viskositas
dan daya sebar basis gelalginat.
b. Manfaat praktis. Hasil dari penelitian ini dapat digunakan sebagai
pertimbangan dalam proses sterilisasi basis gel alginat.
B. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh suhu dan lama
sterilisasi metode panas basah dan panas kering terhadap viskositas dan daya
5 BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Gel
Gel didefinisikan sebagai suatu sistem setengah padat yang terdiri dari
suatu dispersi yang tersusun baik dari partikel anorganik yang kecil atau molekul
organik yang besar dan saling diresapi cairan (Allen, Popovich, Ansel, 2005). Gel
juga dapat didefinisikan sebagai sistem semi-rigid yang pergerakannya dalam
medium dispers dibatasi oleh jaringan 3 dimensi dari partikel atau makromolekul
terlarut pada fase terdispers. Gel juga dapat digunakan untuk pemberian secara
topikal atau melalui rongga tubuh (Hagman, 2006).
Gel terdiri dari dua jenis, yaitu gel satu sistem dan gel dua sistem. Saat
massa gel terbuat dari jaringan partikel kecil yang berlainan, maka gel tersebut
merupakan gel dengan sistem dua fase, sedangkan gel dengan sistem satu fase
terdiri dari makro molekul organik yang tidak terdistribusi seragam pada cairan.
(Hagman, 2006).
B. Gelling agent
Beberapa bahan yang tercantum dalam kompendial dapat berfungsi
sebagai gelling agent, seperti akasia, asam alginat, bentonite, karbomer,
karboksimetilselulosa, gelatin, hidroksipropil selulosa, magnesium alumunium
silikat, polifinil alkohol, sodium alginat, tragakan, dan lain sebagainya. (Crowley,
Idealnya, gelling agent untuk keperluan farmasi dan kosmetik harus inert,
aman, dan tidak reaktif dengan komponen formulasi lainnya (Lieberman,1996).
Konsentrasi gelling agent biasanya kurang dari 10%, pada kisaran 0,5% sampai
2,0% (Allen et al, 2005).
C. Polimer
Polimer merupakan substansi yang tersusun dari molekul-molekul sejenis
atau berbeda jenis yang terkait satu sama lain dalam jumlah tertentu hingga
membentuk sifat yang berbeda dengan adanya penambahan satu atau beberapa
unit molekul tersebut. Komponen penyusun polimer disebut dengan monomer.
Proses perubahan monomer menjadi polimer disebut polimerisasi (Gedde, 2001)
Monomer yang terhubung satu sama lain akan membentuk rantai polimer
dengan sifat yang lebih kuat. Ada banyak variasi struktur dasar linier dari polimer,
seperti rantai cabang pendek, rantai cabang panjang, dll. Jumlah dan tipe cabang
akan berpengaruh besar terhadap pembentukan ke fase padatan, serta pada sifat
fisiknya (Peacock, 2006).
Setiap cabang yang terbentuk pada perpanjangan polimer,
memungkinkan terjadinya pembentukan cabang, begitu seterusnya. Sifat fisik dari
polimer bercabang dan polimer yang linier cukup berbeda. Cabang-cabang dalam
polimer akan berhubungan secara langsung maupun tidak langsung dengan rantai
D. Penyembuhan Luka
Luka merupakan bagian kulit yang terbuka, atau potongan cedera
lainnya. Luka bisa terjadi akibat terbakar, tergores, teriris, operasi, dll.
Penyembuhan luka terdiri dari 4 fase, yaitu fase homeostatis, fase peradangan,
fase proliferasi, dan fase maturasi (Kerstein, 1997).
Wound healing atau penyembuhan luka merupakan proses vang
kompleks dan dinamis dengan lingkungan luka yang berubah dengan perubahan
status kesehatan individu (Kerstein, 1997).
Karakteristik penutup luka yang baik harus mampu menghapus eksudat
dan racun berlebihan, memberikan kelembaban tinggi pada luka, memungkinkan
untuk terjadi pertukaran gas, menyediakan isolasi termal, melindungi dari infeksi
sekunder, dan bebas dari partikel serta komponen beracun (Turner, 1979).
Berbagai sediaan dapat digunakan sebagai penutup luka, seperti hidrogel,
hydrophilic foams, alginat, hidrokoloid, dll (Turner, 1979). Penyembuhan luka
lebih optimal dilakukan pada kondisi lembab, karena dapat mengurangi terjadinya
dehidrasi dan kematian sel, meningkatkan angiogenesis, meningkatkan
re-epitelisasi, mengurangi nyeri, menghalangi bakteri dan mengurangi resiko infeksi
(Coninck et al, 1996).
Penutup luka yang berasal dari alginat dibuat dari natrium alginat dan
kalsium alginat. Penggunaan alginat sebagai penutup luka didasarkan pada
kemampuan absorbansi yang tinggi terhadap eksudat luka (seperti nanah).
membatasi sekresi luka dan meminimalkan kontaminasi bakteri (Boateng,
Matthews, Stevens, and Eccleston, 2007)
E. Alginat
Alginat merupakan polimer yang berasal dari alam. Alginat biasanya
digunakan sebagai agen peningkat viskositas, pengikat, atau basis gel alginat
berasal dari spesies ganggang coklat (Phaeophyceae) (Draget et al, 2005)
Penggunaan alginat yang merupakan bahan alami dalam bidang farmasi
memiliki banyak keuntungan dibandingkan dengan polimer sintetis, yaitu dapat
membentuk sistem hidrogel pada pH dan temperatur yang rendah, tidak toksik,
biokompatibel, biodegradabel, lebih murah, dan tersedia dalam jumlah banyak di
alam (Ayala et al, 2008).
Natrium alginat dapat membentuk sistem gel dengan konsentrasi diatas
10 %. Preparasinya, paling stabil pada pH 4-10, apabila nilai pH dibawah 3, maka
akan terbentuk endapan asam alginat. Natrium alginat untuk sediaan topikal harus
diberi preservatif (Draget et al, 2005)
Gambar 1. Struktur monomer β-D asam manuronat dan α-L asam guluronat
(Draget et al, 2005) Polimer alginat disusun oleh monomer α-D asam manuronat dan -L
seperti kalsium. Pembentukan gel disebabkan karena adanya interaksi antara
kation divalen dengan anion monovalen pada alginat (Rehm, 2009).
Gambar 2. Bentuk interaksi ion Ca2+ dengan monomer alginat membentuk egg-box
(Draget et al, 2005; Li, Fang, Vreeker, and Appelqvist, 2006)
Larutan natrium alginat dapat mengalami depolimerisasi setelah
mengalami proses sterilisasi dengan variasi pemanasan. Serbuk alginat yang
disterilisasi dengan radiasi sinar dan gas etilendioksida juga mengalami
degradasi. Berbagai metode sterilisasi dapat menurunkan viskositas dan kekuatan
gel alginat (Leo et al., 1990).
F. Sterilisasi
Sterilisasi merupakan salah satu usaha pembebasan dari segala bentuk
kehidupan mikroorganisme. Proses sterilisasi diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu
sterilisasi secara fisika, kimia dan mekanis. Sterilisasi secara kimia biasanya
menggunakan cairan desinfektan, gas, dan radiasi elektromagnetik, sedangkan
sterilisasi mekanis dapat dilakukan dengan penyaringan, baik penyaringan
kemungkinan membunuh mikroorganisme dengan lebih besar dibandingkan
secara kimiawi (Block, 2001).
Metode sterilisasi yang banyak digunakan oleh industri farmasi adalah
sterilisasi dengan panas basah dan panas kering, karena lebih efektif untuk
sterilisasi akhir dan juga lebih efisien (Block, 2001).
Banyak sediaan steril mengandung polimer untuk meningkatkan
viskositas dan stabilitasnya. Sediaan steril akan mengalami sterilisasi akhir.
Sediaan steril semi padat maupun cairan dengan viskositas tinggi tidak mungkin
disterilisasi secara filtrasi, oleh karena itu dilakukan sterilisasi panas. Sterilisasi
dengan panas dapat mempengaruhi reologi dari sediaan berpolimer (semua jenis
polimer). Pengaruh pemanasan ini akan menurunkan viskositas dari sediaan
tersebut (Bindal, Narsimhan, Hem, and Kulshreshtha, 2003).
Larutan alginat 1% dan gel alginat 3% yang telah melalui proses
sterilisasi menggunakan autoklaf, mengalami penurunan viskositas serta kekuatan
sistem polimer. Sterilisasi alginat dengan menggunakan radiasi pada dosis 14,4
kGy dan gas etilen oksida (560 mg/L) selama 7 jam pada suhu 57o C juga
memberikan hasil yang sama (Leo et al, 1990).
G. Viskositas
Viskositas merupakan ukuran tahanan dari suatu cairan untuk mengalir.
Semakin tinggi viskositas, semakin besar tahanannya. Viskositas memainkan
peranan yang penting dalam sejumlah sediaan yang berbeda, viskositas
meningkatkan kecepatan pelepasan obat pada tempat aplikasi dan mempermudah
pemakaian obat di tubuh. Farmasi di bidang compounding secara rutin
menggunakan viskositas untuk meningkatkan stabilitas dari berbagai sediaan
(Allen, 1999).
Proses aplikasi sediaan dan penerimaan pasien terhadap sediaan farmasi
berupa semi solid seperti gel, krim, dan salep bergantung pada sifat alir dari
produk tersebut. Pengukuran viskositas menjadi tahap penting yang harus
dilakukan untuk mengetahui sifat alir dan deformasi, sehingga produk dapat
diaplikasikan dan diterima oleh pasien dengan baik (Herh et al, 1998)
H. Daya Sebar
Daya sebar merupakan kemampuan suatu sediaan untuk menyebar di
mana sediaan tersebut diaplikasikan. Daya sebar merupakan aspek yang
bertanggung jawab terhadap keefektifan dan penerimaan pasien dalam
penggunaan suatu sediaan. Faktor yang mempengaruhi daya sebar yaitu rigiditas
sediaan, lama penekanan, temperatur tempat aksi, viskositas sediaan, dll (Garg et
al, 2002).
Parallel plate methode merupakan salah satu metode yang sering
digunakan untuk menguji daya sebar pada sediaan semi solid. Keuntungan dari
metode ini adalah sederhana dan murah. Namun di sisi lain, metode ini kurang
presisi dan sensitif. Keterulangan dan reprodusibilitas dari metode ini telah
Kapasitas penyebaran dari formula suatu gel diukur 48 jam setelah
preparasi dengan mengukur diameter penyebaran 1 g gel antara dua pelat kaca
berdiameter 20x20 piring cm setelah 1 menit. Berat standar pelat kaca bagian atas
adalah pada 125 g (Garg et al, 2002)..
Pengukuran daya sebar menggunakan persamaan sebagai berikut :
S = m x L / t
dimana S = daya sebar (cm g/detik), L = jarak tempuh (cm), m = berat
kaca bulat bagian atas (g), t = waktu yang dibutuhkan untuk memisahkan kaca
bagian atas dan bawah (detik) (Kumar, Verma, 2010).
I. Analisis Statistik
ANAVA (analisis varian) merupakan salah satu uji dalam statistik yang
digunakan untuk menguji signifikansi perbedaan antara sampel yang berbeda,
serta untuk mengetahui apakah suatu sampel memiliki varian populasi yang sama
atau tidak (Santoso, 2010).
ANAVA merupakan salah satu jenis uji parametrik. Syarat dari uji
parameterik adalah
1. Skala pengukuran variabel harus berupa variabel numerik
2. Distribusi data yang dianalisis harus normal dapat dilakukan dengan Saphiro
–Wilk)
3. Kesamaan variasi data tidak menjadi syarat mutlak untuk uji kelompok
berpasanagan dan untuk 2 kelompok tidak berpasangan, namun kesamaan
tidak berpasangan. Variasi data bisa dilakukan dengan uji Levene (Santoso,
2010).
Apabila data yang diperoleh tidak memiliki distribusi yang normal, data
tidak bisa dianalisis menggunakan ANAVA. Namun terdapat alternatif uji non
parametrik yang bisa dilakukan. Alternatif uji ANAVA satu arah adalah
Kruskal-Wallis (Santoso, 2010).
J. Landasan Teori
Penanganan luka terbuka dalam kondisi lembab akan mempercepat
proses penyembuhan luka. Salah satu bentuk sediaan yang dapat digunakan dalam
penanganan luka adalah gel.
Salah satu gelling agent dari alam yang dapat digunakan sebagai sediaan
penutup luka adalah alginat. Alginat tersusun atas monomer asam L guluronat dan
asam D manuronat. Rantai polimer pada alginat dapat mengalami depolimerisasi
dengan adanya pemanasan.
Sifat fisik sediaan gel seperti viskositas dan daya sebar harus optimal.
Hal ini terkait dengan penerimaan pasien terhadap sediaan tersebut. Kedua aspek
tersebut berpengaruh pula saat pengaplikasian gel.
Sediaan yang digunakan untuk penutup luka harus steril. Oleh karena itu,
alginat harus mengalami proses sterilisasi. Proses sterilisasi yang sering
digunakan adalah dengan pemanasan basah (autoklaf) dan pemanasan kering
Sterilisasi pemanasan dengan berbagai variasi suhu dapat menurunkan
viskositas dan meningkatkan daya sebar basis gel alginat akibat dari
depolimerisasi. Sterilisasi dengan radiasi dan gas juga sudah diupayakan, namun
depolimerisasi pada basis gelalginat tetap terjadi.
Rantai polimer pada gel alginat terbentuk oleh ikatan hidrogen antara
gugus karboksilat antara monomer yang satu dan yang lainnya. Panas yang tinggi
dapat memutus ikatan hidrogen pada polimer alginat, sehingga berdampak pada
viskositas dan daya sebar gel tersebut.
K. Hipotesis
Suhu dan lama sterilisasi metode panas basah dan panas kering
15 BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian tentang pengaruh suhu dan lama sterilisasi metode panas basah
dan panas kering terhadap sifat fisik basis gel alginat termasuk jenis penelitian
eksperimental murni karena ada perlakuan khusus pada setiap subjek uji (alginat).
Penelitian akan dilakukan di Laboratorium Formulasi Teknologi Sediaan Steril
Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
B. Variabel dan Definisi Operasional 1. Klasifikasi variabel
a. Variabel bebas. Variabel bebas pada penelitian ini adalah suhu dan lama
proses sterilisasi menggunakan autoklaf dan oven.
b. Variabel tergantung. Variabel tergantung pada penelitian ini adalah
viskositas dan daya sebar basis gel.
c. Variabel pengacau terkendali. Variabel pengacau terkendali pada
penelitian ini adalah keaseptisan kerja dan sterilitas lingkungan kerja,
serta sumber alginat yang digunakan sepanjang penelitian, berasal dari
sumber yang sama.
d. Variabel pengacau tak terkendali. Variabel pengacau tak terkendali pada
memungkinkan oven dibuka dan ditutup oleh orang lain sehingga proses
sterilisasi tidak maksimal dan suhu di dalam oven menjadi tidak stabil.
2. Definisi operasional
a. Gel. Gel merupakan sediaan semi padat dimana suatu cairan terpenetrasi
dalam partikel organik atau anorganik.
b. Steril. Steril merupakan kondisi bebas dari segala bentuk kehidupan
mikroorganisme.
c. Sterilisasi. Sterilisasi merupakan usaha pembunuhan atau penghilangan
jasad renik dari suatu benda atau bahan tertentu.
d. Sterilisasi panas basah. Sterilisasi panas basah merupakan salah satu
metode sterilisasi menggunakan uap air panas, dengan menggunakan
autoklaf.
e. Sterilisasi panas kering. Sterilisasi panas kering merupakan salah satu
metode sterilisasi menggunakan aliran udara panas, dengan
menggunakan oven.
f. Alginat. Alginat merupakan gelling agent yang berasal dari dinding sel
ganggang coklat, yang terdiri dari polimer asam uronat.
g. Viskositas. Viskositas merupakan tahanan suatu cairan untuk mengalir.
h. Daya sebar. Daya sebar merupakan kemampuan suatu sediaan untuk
C. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah natrium alginat (Na
Alginat)(BRATACHEM), kalsium alginat (Ca Alginat)(A&Z), akuades, alkohol
70%, dan nutrient agar (NA)(OXOID).
D. Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat – alat gelas
(PYREX-GERMANY), sendok sungu, neraca elektrik, cawan porselen, cawan
petri (PYREX), autoklaf seri kt-40D (ALP), oven, lampu spiritus, ose, hot plate
magnetic stirrer, viskometer seri VT 03 (RION-JAPAN), dan alat pengukur daya sebar (modifikasi Laboratorium Formulasi Teknologi Sediaan Farmasi, USD,
Yogyakarta).
E. Tata Cara Penelitian
Tata cara penelitan secara umum digambarkan dalam bagan berikut :
1. Persiapan bahan
Ditimbang sebanyak 2,5 gram kalsium alginat dan 7,5 gram natrium
alginat. Akuades sebanyak 190 mL disiapkan di dalam beaker glass.
2. Pembuatan basis gel
Natrium alginat dan kalsium alginat yang sudah ditimbang dimasukkan
ke dalam beaker glass, lalu ditambahkan air sedikit demi sedikit sambil diaduk,
hingga terbentuk sistem semi padat yang homogen.
3. Sterilisasi panas basah
Basis gel yang sudah dibuat dalam beaker glass, ditutup menggunakan
aluminium foil, lalu direkatkan. Gel dimasukkan ke dalam autoklaf, tutup autoklaf
dengan rapat. Suhu dan lama proses sterilisasi diatur dengan variasi sebagai
berikut :
Tabel I. Variasi suhu dan lama sterilisasi pada metode sterilisasi panas basah
Suhu sterilisasi (oC) Lama sterilisasi (menit) 110 5; 10; 15; 20; 25 115 5; 10; 15; 20; 25 121 5; 10; 15; 20; 25 127 5; 10; 15; 20; 25
Basis gel yang sudah disterilisasi kemudian dikeluarkan dan didinginkan
sejenak, lalu siap untuk diuji.
4. Sterilisasi panas kering
Natrium alginat dan kalsium alginat yang sudah ditimbang kemudian
diletakkan di dalam cawan petri steril. Cawan petri kemudian dimasukkan ke
dalam oven, lalu oven ditutup dengan rapat. Suhu dan lama proses sterilisasi
Tabel II. Variasi suhu dan lama sterilisasi pada metode sterilisasi panas kering
Suhu sterilisasi (oC) Lama sterilisasi (menit) 130 30; 60; 90; 120; 150 140 30; 60; 90; 120; 150 150 30; 60; 90; 120; 150 160 30; 60; 90; 120; 150 170 30; 60; 90; 120; 150
Natrium alginat dan kalsium alginat yang sudah disterilisasi kemudian
dikeluarkan dan didinginkan sejenak, lalu siap untuk diuji.
5. Uji sterilitas
a. Pembuatan media. Media untuk uji sterilitas adalah nutrient agar (NA).
Jumlah NA yang akan ditimbang, dihitung terlebih dahulu sesuai dengan
kebutuhan. Untuk 1 L media, ditimbang 28 gram NA. NA yang sudah
ditimbang kemudian dicampurkan dengan akuades. Media dipanaskan
diatas hot plate magnetic stirrer hingga diperoleh cairan kuning jernih.
Media NA dituangkan dalam tabung reaksi dengan volume 15 ml. Media
disterilkan dengan menggunakan autoklaf selama 15 menit tekanan 1 atm
pada suhu 121oC. Media NA yang sudah disterilkan kemudian dituang ke
dalam cawan petri dan dibiarkan memadat
b. Uji sterilitas. Uji sterilitas dilakukan dengan menyiapkan senyawa uji
diperoleh diamati dan dibandingkan dengan kontrol kontaminasi media
dan kontrol gel tanpa sterilisasi.
6. Uji viskositas
Basis gel ditimbang sebanyak 150 gram, dimasukkan ke dalam gelas
stanless steel untuk uji viskositas. Nyalakan viskotester, amati angka yang ditunjukkan oleh jarum pada layar. Nilai viskositas diperoleh jika jarum sudah
konstan pada nilai tertentu.
7. Uji daya sebar
Basis gel ditimbang sebanyak 0,5 gram, diletakkan di tengah permukaan
kaca bulat berskala. Di atas gel diletakkan kaca bulat lain, lalu diberikan tekanan
dan beban seberat 1 kg selama 3 menit. Tarik kaca bulat sebelah atas dengan
beban 80 gram. Dicatat jarak dan waktu yang diperlukan untuk memisahkan
kedua kaca tersebut.
Daya sebar dapat dihitung dengan rumus berikut :
S = M x L / T (1)
S = daya sebar (cm g/detik)
L = jarak tempuh (cm)
M = berat kaca bulat bagian atas
T = waktu yang dibutuhkan untuk memisahkan kaca bulat bagian atas dan bawah
F. Analisis Hasil
Analisis statistik ANAVA dilakukan untuk mengetahui signifikansi
pengaruh suhu dan lama sterilisasi terhadap viskositas dan daya sebar.
Berdasarkan analisis statistik ini maka dapat ditentkan hubungan antara suhu dan
lama sterilisasi terhadap sifat fisiknya, hal ini dapat dilihat dari harga F hitung dan
F tabel. Studi dengan anova dilakukan apabila diperoleh distribusi data yang
normal. Normalitas data diketahui dengan uji Saphiro-Wilk, jika nilai P > 0.05,
maka distribusi data normal, berlaku sebaliknya.
Penentuan hipotesis dilakukan terlebih dahulu, hipotesis alternatif (H1
suhu dan lama sterilisasi berpengaruh secara signifikan terhadap viskositas dan
daya sebar basis gel, sedangkan H0 merupakan negasi dari H1. H1 diterima jika
harga F hitung lebih besar daripada harga F tabel.
Apabila distribusi ditemukan tidak normal, maka dilakukan uji
nonparametrik untuk melihat pengaruh suhu dan lama sterilisasit terhadap
viskositas dan daya sebar gel alginat menggunakan uji Kruskal-Wallis. Jika nilai P
< 0.05, maka ada pengaruh suhu dan lama sterilisasi terhadap viskositas dan daya
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Preparasi Basis Gel Alginat
Alginat merupakan salah satu bahan polimer dari alam yang berasal dari
spesies ganggang coklat (Phaeophyceae) dan biasa digunakan dalam produksi
sediaan farmasi, kosmetik, alat kesehatan, dan juga pangan (Draget et al, 2005).
Alginat yang digunakan untuk penelitian ini adalah natrium alginat
(BRATACHEM) dan kalsium alginat (A&Z).
Alginat dalam konsentrasi 3-6 % dapat membentuk gel (Voigt, 1995).
Pada penelitian ini gel alginat dibuat dalam konsentrasi 5 % sebanyak 200 gram.
Asam alginat dan natrium alginat akan membentuk sistem gel yang disebut
dengan egg box (gambar 4) jika diberi tambahan kation multivalen (seperti
kalsium), oleh karena itu pada penelitian ini serbuk alginat yang digunakan adalah
Natrium (Na) Alginat dan Kalsium (Ca) alginat dengan perbandingan 3:1 (dari
hasil orientasi) agar terbentuk gel.
Gambar 4. Proses pembentukan egg box pada alginat setelah penambahan ion Ca2+ a) monochain b) monocomplex c) clusters
(Zhao, Hu, Evans, Harris, 2010)
c
Preparasi gel alginat yang dilakukan dibagi menjadi dua perlakuan.
Preparasi untuk melihat pengaruh suhu dan lama sterilisasi metode panas kering
dilakukan setelah kedua serbuk disterilkan, karena jika dibuat dalam bentuk gel
terlebih dahulu, kandungan air pada gel akan menguap, sedangkan untuk metode
panas basah, preparasi gel dilakukan sebelum proses sterilisasi.
Pada preparasi, natrium alginat cukup sulit didispersikan dalam akuades
dingin, namun dalam pengadukan perlahan dapat terdispersi dengan rata. Teknik
yang dapat dilakukan agar alginat dapat terdispersi dengan baik adalah
menambahkan alginat secara perlahan sambil dilakukan pengadukan. Kalsium
alginat didispersikan dengan sebagian akuades. Setelah masing-masing natrium
alginat dan kalsium alginat terdispersi merata, kalsium alginat dituangkan ke
dalam larutan natrium alginat perlahan sambil diaduk. Setelah itu, gel siap diuji
(pada sterilisasi metode panas kering) atau di sterilkan (pada sterilisasi metode
panas basah).
B. Sterilisasi Basis Gel Alginat
Gel alginat dapat digunakan sebagai sediaan penutup luka. Sediaan
penutup luka harus dapat mencegah masuknya mikroorganisme ke dalam luka,
termasuk mikroorganisme dari sediaan itu sendiri (Boateng et al, 2007), maka
perlu dilakukan sterilisasi terhadap sediaan tersebut.
Sterilisasi merupakan salah satu proses yang dilakukan untuk
menghilangkan mikroorganisme yang mungkin terdapat dalam suatu sediaan
mensterilkan suatu sediaan farmasi, namun metode sterilisasi dengan pemanasan
lebih sering digunakan dalam dunia industri karena lebih cepat, dan juga lebih
ekonomis (Serp et al, 2002).
Sterilisasi dengan pemanasan tergolong dalam sterilisasi secara fisika.
Pada penelitian ini dilakukan sterilisasi metode panas basah dengan menggunakan
autoklaf dan metode panas kering dengan menggunakan oven.
Prinsip kerja autoklaf dalam membunuh bakteri adalah adanya panas
lembab dengan tekanan menyebabkan denaturasi protein sel bakteri, sedangkan
prinsip kerja oven dalam membunuh bakteri adalah panas tinggi dapat
menyebabkan dehidrasi sel dan denaturasi protein bakteri.
Pada penelitian ini, untuk masing-masing metode sterilisasi terdapat
perbedaan variasi suhu dan lama sterilisasi untuk kemudian dilihat pengaruhnya
terhadap viskositas dan daya sebarnya. Pada umumnya, sterilisasi menggunakan
autoklaf dilakukan pada suhu 121oC selama 15 menit dan sterilisasi menggunakan
oven dilakukan pada suhu 160oC selama 120-180 menit, atau 170oC selama
90-120 menit, atau 180oC selama 45-60 menit (Hagman, 2003). Metode sterilisasi
dengan panas basah umumnya membutuhkan suhu yang lebih rendah dan waktu
sterilisasi yang lebih singkat dibandingkan dengan metode panas kering karena
adanya suhu dan tekanan yang tinggi.
Langkah pertama yang harus dilakukan pada sterilisasi metode panas
basah adalah mengisi panci autoklaf dengan air. Air yang dimasukkan ke dalam
autoklaf tidak boleh melebihi batas. Gel kemudian dimasukkan ke dalam autoklaf,
kencang, agar ketika tekanan di dalam autoklaf cukup tinggi, tutup tidak terbuka.
Saluran tempat keluar uap juga harus ditutup untuk menjaga tekanan di dalam
autoklaf. Pengaturan suhu dan lama sterilisasi diatur terlebih dahulu sebelum
autoklaf dinyalakan. Setelah itu, autoklaf dinyalakan dan ditunggu hingga proses
selesai secara otomatis sesuai pengaturan lama sterilisasi. Saat membuka tutup
autolaf, tekanan di dalam autoklaf harus menunjukkan angka 0.
Langkah yang harus dilakukan pada sterilisasi panas kering dengan oven
tidak serumit dengan menggunakan autoklaf. Sebelum memasukkan serbuk
alginat yang akan disterilkan, oven harus dinaikkan suhunya terlebih dahulu
hingga suhu sterilisasi yang dikehendaki, setelah itu serbuk alginat dimasukkan ke
dalam oven dan ditunggu hingga lama sterilisasi yang dikehendaki.
Gel alginat dan serbuk alginat yang telah disterilisasi kemudian
didinginkan dan dapat diuji sterilitasnya.
C. Uji Sterilitas Basis Gel Alginat
Setelah proses sterilisasi selesai dilakukan, untuk mengetahui apakah
material/bahan sudah setril atau belum, perlu dilakukan uji sterilisasi. Menurut
USP (United State Pharmacopea), uji sterilitas pada umumnya dibagi menjadi 2
metode, yang pertama uji sterilitas langsung, dan yang kedua uji sterilitas tidak
langsung.
Pada uji sterilitas langsung, sampel uji langsung diaplikasikan dalam
media, sedangkan pada uji sterilitas tidak langsung, sampel uji disaring terlebih
Pada umumnya pada uji sterilitas, media yang direkomendasikan untuk digunakan
adalah soybean casein digest medium dan fluid thioglycollate medium karena
cukup sensitif terhadap adanya kontaminasi bakteri.
Pada penelitian ini, uji sterilitas yang digunakan adalah uji sterilitas
langsung, dimana gel atau serbuk alginat yang sudah selesai disterilkan dan
didinginkan diaplikasikan pada media nutrien agar secara goresan. Penggunaan
metode uji sterilitas langsung karena sampel uji berbentuk serbuk dan gel,
sehingga tidak memungkinkan untuk dilakukan penyaringan seperti pada uji
sterilitas tidak langsung. Media yang penulis gunakan untuk uji sterilitas adalah
nutrien agar, dan bukan soybean casein digest medium dan fluid thioglycollate
medium seperti yang direkomendasikan karena nutrien agar merupakan salah satu
media pertumbuhan universal bakteri, dan sudah dapat menggambarkan sterilitas
suatu sediaan uji.
Sebelum dilakukan uji sterilitas, berbagai persiapan harus dilakukan
terlebih dahulu. Pertama, cawan petri untuk media disterilkan dengan
menggunakan autoklaf pada suhu 121oC selama 25 menit, kemudian dimasukkan
ke dalam oven untuk mengeringkan lembab yang mungkin masih ada setelah
proses autoklaf, dan baru dikeluarkan setelah akan digunakan untuk mengurangi
kontaminasi terhadap peralatan.
Kedua, pembuatan media nutrien agar dengan ketentuan 28 gram nutrien
agar dibutuhkan untuk 1 liter media. Pembuatan media disesuaikan dengan
Ketiga, media nutrien agar disterilisasi dengan menggunakan autoklaf
pada suhu 121oC selama 15 menit, kemudian media dimasukkan ke dalam cawan
petri yang sudah disterilkan, dan media dibiarkan memadat.
Setelah media nutrien agar memadat, gel atau serbuk alginat yang sudah
disterilkan, digoreskan di permukaan media nutrien agar menggunakan ose.
Sebelum dan sesudah digunakan, ose harus disterilkan dengan memijarkannya
pada api bunsen.
Uji sterilitas dilakukan secara aseptis, untuk mencegah terjadinya
kontaminasi dari lingkungan, sehingga hasil yang diperoleh nanti benar berasal
dari gel atau serbuk alginat yang digoreskan. Suasana aseptis dilakukan dengan
bekerja pada jarak + 15-20 cm di dekat api bunsen. Selain itu setiap akan
membuka dan menutup cawan petri, bagian tepi cawan petri juga dilalukan pada
api bunsen.
Cawan petri yang sudah berisi media dengan goresan sampel kemudian
diinkubasi selama 24 jam untuk diamati ada tidaknya pertumbuhan mikroba. Pada
uji sterilitas juga diperlukan kontrol kontaminasi media dan juga kontrol negatif.
Kontrol kontaminasi media hanya berupa cawan petri berisi media
nutrien agar yang digunakan untuk uji sterilitas. Kontrol ini penting dilakukan
untuk mengetahui apakah media yang digunakan untuk uji sterilitas terdapat
kontaminasi atau tidak, sehingga jika nanti terdapat pertumbuhan bakteri,
benar-benar berasal dari sampel dan bukan dari media yang digunakan. Kontrol negatif
dilakukan dengan menggoreskan gel atau serbuk alginat pada media. Kontrol
Gambar 5. Hasil uji sterilitas gel dengan sterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121oC selama a) 5 menit, b) 10 menit, c) 15 menit, d) 20 menit, e) 25 menit, yang dibandingkan dengan f) kontrol tanpa sterilisasi dan g) kontrol kontaminasi
media
Hasil uji sterilitas yang dilakukan terhadap sampel yang disterilisasi
dengan menggunakan autoklaf mendapatkan hasil sebagai berikut :
Tabel III. Hasil uji sterilitas gel alginat yang disterilkan dengan autoklaf
Perlakuan Kontrol - : tidak ada pertumbuhan bakteri, gel steril
Hasil uji menunjukkan bahwa sterilisasi gel menggunakan autoklaf pada
menit tidak dapat mensterilkan gel dengan baik, hal ini ditunjukkan dengan
adanya pertumbuhan bakteri pada media yang diinokulasikan gel. Proses
sterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121oC selama 15-25 menit dan 127oC
selama 5-25 menit menghasilkan gel yang sudah steril, hal ini ditunjukkan dengan
bersihnya media, tanpa pertumbuhan bakteri.
Hasil uji sterilitas yang dilakukan terhadap sampel yang disterilisasi
dengan menggunakan oven mendapatkan hasil sebagai berikut :
Tabel IV. Hasil uji sterilitas gel alginat yang disterilkan dengan oven
Perlakuan Kontrol - : tidak ada pertumbuhan bakteri, gel steril
D. Uji Sifat Fisik Sediaan Gel Alginat
Penampilan gel yang meliputi warna, bentuk, dan bau berpengaruh
terhadap estetika gel. Viskositas berpengaruh terhadap daya alir dan konsistensi
gel. Daya sebar berpengaruh terhadap pengaplikasian gel di kulit.
1. Penampilan gel
Penampilan gel yang meliputi warna, bentuk, dan bau berpengaruh
Proses sterilisasi yang melibatkan panas dapat berpengaruh terhadap
rantai polimer alginat. Hal ini juga dapat merubah penampilan dari gel, maupun
serbuk alginat tersebut. Pengamatan terkait penampilan gel dilakukan sebelum
dan setelah proses sterilisasi berlangsung.
Pengamatan penampilan gel maupun serbuk alginat yang sudah
disterilkan dengan variasi suhu dan lama tertentu, selalu dibandingkan dengan gel
atau serbuk yang tidak mengalami sterilisasi agar dapat dilihat perbedaannya.
Pengamatan dilakukan secara manual dan berdasarkan visual, sehingga
kekurangannya cukup subjektif dalam menentukan perubahan warna yang terjadi.
2. Viskositas gel
Viskositas gel basis alginat ini perlu untuk diamati, karena pada dasarnya
alginat merupakan suatu polimer yang akan mengalami pemutusan ikatan apabila
diberi perlakuan panas yang tinggi. Respon fisik yang paling mudah dilakukan
untuk mengamati pemutusan rantai polimer pada alginat adalah viskositas. Selain
itu viskositas berpengaruh terhadap stabilitas gel (terutama jika merupakan sistem
emulgel), ekstrudabilitas gel, dan daya sebar gel.
Viskositas dari gel diamati 2 hari setelah dilakukan proses pembuatan
gel, agar hasil yang diperoleh tidak terpengaruh oleh sifat pseudopalastik gel
akibat pembuatan (Garg et al, 2002), selain itu pada hari kedua suhu gel yang
tinggi akibat pemanasan saat sterilisasi sudah menurun, sehingga hasil yang
Pengamatan viskositas dilakukan dengan menggunakan viskometer seri
VT 03 (RION-JAPAN). Dua hari setelah proses sterilisasi, sebanyak 150 gram gel
dimasukkan ke dalam gelas alumunium untuk kemudian diukur viskositasnya.
Viskositas pada alat ini dinyatakan dalam dPaS.
Penggunaan viskometer jenis ini dirasa lebih hemat bahan, mudah dan
praktis dibandingkan penggunaan viskometer stormer yang ada di laboratorium,
namun kekurangan dari metode ini adalah pembacaan skala viskositas cukup
subjektif.
Viskometer jenis ini sebenarnya kurang cocok digunakan untuk sediaan
yang bersifat non-newtonian, termasuk basis gel alginat yang memiliki tipe aliran
pseudoplastis, sehingga seharusnya pengukuran viskositas dilakukan
menggunakan stormer, yang dapat memberikan gaya yang sama pada saat
pengukuran.
Hasil uji viskositas gel alginat yang mendapatkan perlakuan sterilisasi
dan yang tidak mengalami sterilisasi (kontrol) dihitung selisihnya, hingga menjadi
nilai selisih (Δ) viskositas (tabel V dan tabel VI).
Tabel V. Rata-rata ∆ viskositas gel alginat yang disterilisasi dengan autoklaf
Tabel VI. Rata-rata ∆viskositas gel alginat yang disterilisasi dengan oven
Uji daya sebar dilakukan untuk mengetahui kemampuan suatu sediaan
untuk diaplikasikan di kulit (dioleskan). Uji ini penting untuk dilakukan karena
terkait dengan kemudahan aplikasi gel, ekstrudabilitas gel, dan penerimaan
konsumen (Garg et al, 2002).
Pada penelitian ini daya sebar diuji berdasarkan pada prinsip perangkat
yang dilakukan oleh Mutimer et al (1956) dengan menggunakan alat pengukur
daya sebar modifikasi laboratorium sediaan padat dan semi padat Universitas
Sanata Dharma. Pengukuran dilakukan 2 hari sesudah proses pembuatan seperti
pada pengamatan viskositas. Selain itu setelah 2 hari, suhu tinggi gel akibat
proses sterilisasi juga sudah turun, sehingga pengukuran daya sebar tidak
dipengaruhi oleh panas, karena suhu berpengaruh terhadap viskositas yang akan
mempengaruhi daya sebar suatu sediaan semi solid.
Menurut Kumar et al (2010), bobot gel yang diletakkan di atas pelat
gelas adalah 2 gram, namun pada penelitian ini gel yang digunakan hanya 0,5
gram saja. Hal ini dikarenakan konsistensi gel yang telah disterilisasi terlalu cair,
sehingga diameter penyebaran yang akan terbentuk juga sangat besar, padahal
gel yang digunakan dirasa tidak akan mempengaruhi objektifitas pengukuran,
karena seluruh gel yang diukur mendapatkan perlakuan yang sama.
Gel di atas pelat kemudian ditutup dengan pelat lain yang sudah
ditimbang bobotnya (untuk perhitungan daya sebar), sehingga terbentuk semacam
lapisan pelat kaca-gel-pelat kaca. Kemudian di atas pelat kaca diberikan beban 1
kg selama 5 menit untuk menghilangkan udara yang mungkin terperangkap dan
memfasilitasi pembentukan lapisan film gel diantara kedua pelat kaca.
Setelah 5 menit, diameter yang terbentuk pada plat tersebut diukur dari
berbagai sisi, kemudian diambil nilai rata-ratanya. Waktu yang dibutuhkan untuk
memisahkan kedua pelat kaca tersebut dicatat untuk kemudian dimasukkan ke
dalam persamaan berikut :
S = M x L / t (1)
S = daya sebar yang merupakan (cm g/detik)
L = jarak tempuh (cm)
M = berat kaca bulat bagian atas
t = waktu yang dibutuhkan untuk memisahkan kaca bulat bagian atas dan bawah
(Kumar et al, 2010)
Hasil uji daya sebar gel alginat yang mendapatkan perlakuan sterilisasi
dan yang tidak mengalami sterilisasi (kontrol) dihitung selisihnya, hingga menjadi
Tabel VII. Rata-rata ∆ daya sebar gel alginat yang disterilisasi dengan autoklaf
Tabel VIII. Rata-rata ∆ daya sebar gel alginat yang disterilisasi dengan Oven
Lama
E. Pengaruh Suhu dan Lama Sterilisasi terhadap Sifat Fisik Gel Alginat Pengamatan penampilan pada serbuk dan gel alginat baik yang
mengalami sterilisasi maupun yang tidak menunjukkan adanya perbedaan dari
segi warna, namun dari segi bau dan bentuk tidak nampak terjadi perubahan.
Gambar 6. Perubahan penampakan warna pada serbuk alginat yang disterilisasi menggunakan oven pada suhu 130O C selama a) 30 menit, b) 60 menit, c) 90 menit,
d) 120 menit, e) 150 menit, yang dibandingkan dengan f) kontrol tanpa sterilisasi
b c
d e f
Sterilisasi dengan oven menyebabkan perubahan warna pada serbuk
alginat, baik natrium alginat yang awalnya berwarna coklat muda menjadi lebih
gelap, dan juga kalsium alginat dari putih pucat menjadi kekuningan hingga coklat
dibandingkan terhadap kontrol. Hal ini terjadi karena reaksi oksidasi akibat
paparan panas tinggi terhadap serbuk tersebut. Hasil yang diperoleh juga
menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu dan lama proses sterilisasi
menggunakan oven, maka perubahan warna yang terjadi pada serbuk alginat juga
semakin nampak (menjadi lebih gelap).
Perubahan warna pada serbuk alginat yang telah mengalami sterilisasi
juga berdampak pada warna basis gel alginat yang terbentuk. Semakin lama
proses dan tinggi suhu sterilisasi, maka basis gel alginat yang dihasilkan semakin
gelap (gambar 7).
Gambar 7. Perubahan penampakan warna pada basis gel alginat dari serbuk yang disterilisasi menggunakan oven pada suhu 170OC
Pada sterilisasi dengan autoklaf, perubahan warna menjadi lebih gelap
yang terjadi tidak terlalu nampak, namun tetap terdapat perbedaan warna antara
perlakuan dengan kontrol. Selain perubahan warna, tampak terjadi sineresis pada
basis gel alginat setelah melalui proses sterilisasi menggunakan autoklaf pada
suhu 127oC.
Gambar 8. Perubahan penampakan warna pada basis gel alginat yang disterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121O C selama a) 5 menit, b) 10 menit, c) 15
menit, d) 20 menit, e) 25 menit, yang dibandingkan dengan f) kontrol tanpa sterilisasi
Gel alginat dan serbuk alginat yang telah dibuat gel (keduanya sudah
mengalami proses sterilisasi pada suhu dan lama tertentu) diuji viskositas dan
daya sebarnya. Hasil viskositas gel perlakuan dibandingkan dengan kontrol gel
yang tidak mengalami proses sterilisasi, kemudian masing-masing dihitung
selisihnya dan dianggap sebagai nilai selisih (∆) viskositas dan ∆ daya sebar.
Nilai selisih (∆) dari viskositas dan daya sebar dari kontrol dan perlakuan
dianalisis secara statistik untuk melihat apakah terdapat perbedaan ∆ viskositas dan ∆ daya sebar yang bermakna. Nilai ∆ viskositas dan ∆ daya sebar yang
semakin kecil, menunjukkan kecilnya perubahan sifat fisik terkait, begitu pula
sebaliknya.
Analisis statistik diawali dengan melihat normalitas ∆viskositas dan ∆daya sebar. Normalitas data dapat diketahui dengan melakukan uji Saphiro Wilk.
Pemilihan uji Saphiro Wilk berdasarkan jumlah sampel yang kurang dari 50. c
d e f
Tabel IX. Hasil uji normalitas ∆viskositas dan ∆ daya sebar gel alginat yang : Data tidak normal, dengan p < 0,05
Data dapat dikatakan normal jika memiliki nilai probabilitas (p) lebih
dari 0,05, jika nilai probabilitas (p) kurang dari 0,05, maka distribusi data tidak
normal (Dahlan, 2009).
Salah satu syarat data agar dapat diuji statistik secara parametrik (misal
ANAVA) adalah harus memiliki distribusi data yang normal, apabila distribusi
data tidak normal, analisis dilakukan menggunakan metode non parametrik. Hasil uji normalitas data ∆ viskositas menunjukkan bahwa sebagian besar distribusi data
∆ viskositas tidak normal, sedangkan distribusi data ∆ daya sebar normal (Tabel
Tabel X. Hasil uji normalitas ∆ viskositas dan ∆ daya sebar gel alginat yang : Data tidak normal, dengan p < 0,05
Hasil data ∆ daya sebar dapat diolah dengan menggunakan uji ANAVA, karena distribusinya normal, sedangkan untuk data ∆ viskositas yang tidak normal
dapat diolah dengan analisis statistik non paramerik, untuk uji beda berkelompok
adalah uji Kruskal-Wallis (sebagai alternatif dari uji ANAVA). Uji Kruskal-Wallis
dapat digunakan untuk melihat signifikansi perbedaan ∆ viskositas pada
masing-masing perlakuan. Pada uji Kruskal-Wallis, data pada tiap kelompok dapat
dikatakan berbeda bermakna apabila nilai p kurang dari 0,05 dan dikatakan
berbeda tidak bermakna jika p lebih dari 0,05.
Data yang akan diuji statistik secara parametrik juga harus memiliki vasiasi data yang baik. Data ∆ daya sebar menunjukkan distribusi normal, untuk
mengetahui apakah data tersebut dapat diolah secara parametrik, dilakukan uji
Tabel XI. Hasil uji levene (kesamaan variasi) ∆ daya sebar basis gel alginat dengan sterilisasi autoklaf dan oven
Nilai P variasi ∆ daya sebar basis gel alginat yang disterilisasi menggunakan
autoklaf, tiap waktu variasi suhu
Nilai P variasi ∆ daya sebar basis gel alginat yang disterilisasi menggunakan
Nilai P variasi ∆ daya sebar basis gel alginat yang disterilisasi menggunakan
oven, tiap waktu variasi suhu
Nilai P variasi ∆ daya sebar basis gel alginat yang disterilisasi menggunakan
dari 0,05. Hasil uji levene menunjukkan bahwa data ∆ daya sebar basis gel alginat
yang disterilisasi dengan oven dan autoklaf memiliki variasi yang baik,
ditunjukkan dengan nilai P yang lebih besar dari 0,05.
Hasil uji beda ∆ viskositas dan ∆ daya sebar basis gel alginat pada tiap
suhu sterilisasi dengan masing-masing variasi lama sterilisasi menggunakan
autoklaf (Tabel XII) menunjukkan bahwa ada perbedaan yang bermakna
(P<0,05) pada ∆viskositas basis gel alginat setelah melalui proses sterilisasi,
dengan suhu dan lama sterilisasi yang berbeda.
Tabel XII. Hasil uji beda ∆viskositas dan ∆ daya sebar gel alginat dengan sterilisasi autoklaf tiap suhu dengan variasi lama sterilisasi
121oC 0.01243 Berbeda bermakna 9,4e-12 Berbeda bermakna 127oC 0.0103 Berbeda bermakna 7,26e-13 Berbeda bermakna
Hasil uji beda ∆ viskositas dan ∆ daya sebar basis gel alginat pada tiap
lama sterilisasi dengan masing-masing variasi suhu sterilisasi menggunakan
autoklaf (Tabel XIII) menunjukkan bahwa ada perbedaan yang bermakna
(P<0,05) pada ∆ viskositas basis gel alginat setelah melalui proses sterilisasi,
dengan suhu dan lama sterilisasi yang berbeda.
Tabel XIII. Hasil uji beda ∆viskositas dan ∆ daya sebar gel alginat dengan sterilisasi autoklaf tiap lama sterilisasi dengan variasi suhu sterilisasi
Lama sterilisasi
∆ viskositas ∆ daya sebar
Nilai P hasil Nilai P hasil 5 menit 0,01505 Berbeda bermakna 3,43e-14 Berbeda bermakna 10 menit 0,0148 Berbeda bermakna 4,88e-13 Berbeda bermakna 15 menit 0,01505 Berbeda bermakna 1,29e-9 Berbeda bermakna 20 menit 0,01531 Berbeda bermakna 8,71e-11 Berbeda bermakna 25 menit 0,01556 Berbeda bermakna 7,83e-12 Berbeda bermakna
Dari kedua uji beda di atas, menunjukkan bahwa suhu dan lama
sterilisasi menggunakan autoklaf (panas basah) mempengaruhi ∆ viskositas basis
gel alginat. Semakin tinggi suhu dan lama sterilisasi, maka ∆ viskositas basis gel
yang dihasilkan semakin besar, yang menunjukkan bahwa pemanasan tinggi dapat
merubah banyak viskositas basis gel alginat.
Hasil uji beda ∆ viskositas dan Δ daya sebar serbuk alginat yang telah
dibuat gel pada tiap perlakuan suhu dengan masing-masing variasi lama sterilisasi
menggunakan oven (Tabel XIV) menunjukkan bahwa ada perbedaan yang bermakna (P<0,05) pada ∆viskositas basis gel alginat setelah melalui proses
Tabel XIV. Hasil uji beda ∆viskositas dan ∆ daya sebar gel alginat dengan sterilisasi oven tiap suhu dengan variasi lama sterilisasi
Suhu ∆viskositas ∆daya sebar Nilai p hasil Nilai p hasil 130 oC 0,009475 Berbeda bermakna 9,84e-12 Berbeda bermakna 140 oC 0,009256 Berbeda bermakna 1,22e-11 Berbeda bermakna 150 oC 0,009819 Berbeda bermakna 1,78e-13 Berbeda bermakna 160 oC 0,008606 Berbeda bermakna 1,4e-11 Berbeda bermakna 170 oC 0,008698 Berbeda bermakna <2e-16 Berbeda bermakna
Hasil uji beda ∆ viskositas dan daya sebar gel alginat pada tiap lama
sterilisasi dengan masing-masing variasi suhu sterilisasi menggunakan oven
(Tabel XV) menunjukkan bahwa ada perbedaan yang bermakna (P<0,05) pada ∆
viskositas gel alginat setelah melalui proses sterilisasi, dengan suhu dan lama
sterilisasi yang berbeda.
Tabel XV. Hasil uji beda ∆viskositas dan ∆ daya sebar gel alginat dengan sterilisasi oven tiap lama sterilisasi dengan variasi suhu sterilisasi
Lama Sterilisasi
∆ viskositas ∆ daya sebar
Nilai p hasil Nilai p hasil 30 menit 0,008606 Berbeda bermakna 5,79e-15 Berbeda bermakna 60 menit 0,01045 Berbeda bermakna 3,03e-12 Berbeda bermakna 90 menit 0,008606 Berbeda bermakna 2,89e-14 Berbeda bermakna 120 menit 0,008606 Berbeda bermakna 5,11e-16 Berbeda bermakna 150 menit 0,008791 Berbeda bermakna 2,67e-15 Berbeda bermakna
Dari kedua uji beda di atas, menunjukkan bahwa suhu dan lama
sterilisasi menggunakan oven (panas kering) mempengaruhi viskositas dan daya
Kenaikan ∆ viskositas akibat pengaruh suhu dan lama sterilisasi baik
menggunakan metode panas basah maupun panas kering, dapat dilihat pada gambar 9.
Hasil menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu dan semakin lama proses sterilisasi, dapat
mengakibatkan kenaikan ∆ viskositas. Kenaikan ∆ viskositas menunjukkan besarnya
perbedaan viskositas basis gel alginat yang tidak mengalami sterilisasi dan yang
mengalami sterilisasi. Perubahan yang terjadi berupa penurunan viskositas basis gel
alginat.
Kenaikan ∆ daya sebar akibat pengaruh suhu dan lama sterilisasi baik
menggunakan metode panas basah maupun panas kering, dapat dilihat pada gambar 10
dan gambar 11. Gambar 10 menunjukkan bahwa grafik yang terbentuk tidak linier, dan
pada gambar 11 menunjukkan bahwa grafik yang terbentuk cenderung eksponensial. Hal
ini nampak pula bahwa nilai R2 grafik eksponensial lebih baik daripada yang linier.
Hasil menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu dan semakin lama proses
sterilisasi, dapat mengakibatkan kenaikan ∆ daya sebar. Kenaikan ∆ daya sebar
menunjukkan besarnya perbedaan daya sebar basis gel alginat yang tidak mengalami sterilisasi dan yang mengalami sterilisasi. Perubahan yang terjadi berupa peningkatan
nilai daya sebar basis gel
Penurunan viskositas dan peningkatan daya sebar basis gel alginat merupakan
dampak dari proses sterilisasi. Sterilisasi menggunakan oven dan autoklaf sama-sama
melibatkan pemanasan. Seperti yang diketahui bahwa pemanasan dapat menyebabkan
pemutusan rantai polimer pada alginat (Leo et al., 1990). Putusnya rantai polimer ini
46 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan, maka dapat disimpulkan
bahwa semakin tinggi suhu sterilisasi dan lama sterilisasi, baik menggunakan
metode panas basah dan panas kering menurunkan viskositas dan meningkatkan
daya sebar basis gel alginat.
Sterilisasi basis gel alginat dengan autoklaf pada suhu 121 oC selama 15
menit dapat mensterilkan basis gel dan memberikan dampak perubahan viskositas
serta daya sebar terkecil.
B. Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, saran yang dapat penulis
berikan adalah
1. Perlu dilakukan penelitian lebih mendalam terhadap aspek sterilitas pada
variasi suhu dan lama sterilisasi tersebut dengan menggunakan uji sterilitas
sesuai ketentuan kompendial.
2. Perlu dilakukan penelitian pengaruh sterilisasi dengan metode lain seperti
