A
Diaju Memp
UN
APLIKASI D
ukan untuk M peroleh Gela Program
Es NIM
FAKUL NIVERSITA YO
ii DESAIN FA
SKRIPSI Memenuhi Sa
ar Sarjana F Studi Ilmu F
Oleh : ster Caroline M : 058114
LTAS FARM AS SANATA
GYAKART 2008
AKTORIAL
alah Satu Sy armasi (S.Fa Farmasi
e 120
MASI A DHARMA TA
L
yarat arm)
v
Janganlah takut, sebab Aku menyertai engkau, janganlah bimbang, sebab Aku ini Allahmu; Aku akan meneguhkan, bahkan akan menolong engkau; Aku akan memegang engkau dengan tangan kananKu yang
membawa kemenangan. Yesaya 41 : 10
HALAMAN PERSEMBAHAN
Karya ini kupersembahkan untuk orang-orang yang kukasihi ‘Jesus Christ’
Papa, Mama, Cie-cie, Special Thanks to Kelas C 2005,
Teman-teman Angkatan 2005, Dan Almamaterku
vi PRAKATA
Puji Syukur kepada Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang atas semua berkat dan penyertaan-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini dengan baik. Laporan akhir ini disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu Program Studi Farmasi (S.Farm).
Penulis banyak mengalami kesulitan dan hambatan dalam menyelesaikan laporan akhir ini. Namun dengan bantuan dari banyak pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan laporan akhir tersebut. Dengan kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terimakasih atas bantuan yang telah diberikan kepada :
1. Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis.
3. Agatha Budi Susiana Lestari, M.Si., Apt., selaku dosen penguji atas kesediaannya meluangkan waktu untuk menjadi dosen penguji, serta kritik dan saran yang diberikan.
4. Romo Drs. Petrus Sunu Hardiyanta, S.J., S.Si., selaku dosen penguji yang telah menguji sekaligus memberikan kritik, saran, dan arahan kepada penulis.
5. C.M. Ratna Rini Nastiti, S.Si., Apt., atas arahan dan masukan yang diberikan.
vii
7. Agus dan Jovan sebagai teman satu tim atas bantuan, kerjasama, dan dukungannya.
8. Febrian, Agung, Tara, Hendra, Ceci, Ermin, Reni, Lussy, Retha, dan teman-teman kelas C atas dukungan dan perteman-temanan kita.
9. Teman-teman angkatan 2005 terutama kelompok F atas suka dan duka yang kita lewati bersama.
10.Pak Musrifin, Mas Agung, Mas Iswandi, Mas Ottok, serta laboran-laboran yang lain atas bantuannya selama penulis menyelesaikan laporan akhir. 11.Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah
membantu penulis dalam menyelesaikan laporan akhir ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan akhir ini banyak kekurangan mengingat adanya keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Akhir kata semoga laporan ini dapat berguna bagi pembaca.
ix INTISARI
Penelitian tentang optimasi proses pencampuran ini bertujuan untuk mengetahui dominansi antara suhu pencampuran, kecepatan putar, dan interaksinya dalam mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas krim, serta mendapatkan area proses pencampuran optimum yang menghasilkan krim dengan sifat fisis dan stabilitas yang baik.
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental dengan aplikasi metode desain faktorial dua faktor yaitu suhu pencampuran – kecepatan putar dan dua level. Sifat fisis krim yang diuji adalah viskositas dan daya sebar, stabilitas krim dengan memakai pergeseran viskositas, ukuran droplet, perubahan ukuran droplet, dan persen pemisahan krim. Teknik analisis yang digunakan adalah Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95%.
Diperoleh hasil bahwa suhu pencampuran, kecepatan putar, dan interaksinya mempengaruhi sifat fisis krim anti hair loss. Kecepatan putar mixer dominan mempengaruhi respon daya sebar krim anti hair loss, sedangkan suhu pencampuran dominan dalam menentukan respon viskositas krim anti hair loss. Berdasarkan contour plot superimposed diperoleh area optimum untuk daya sebar, viskositas, dan pergeseran viskositas yang diperkirakan sebagai proses pencampuran optimum pada level yang diteliti.
x ABSTRACT
The aim of mixing process optimization were to determine the dominant factor among mixing temperature, mixing rate, and its interaction on the physical properties and physical stabilities of cream and to determine the optimum mixing process area of mixing process and mixing rate which has good physical properties and physical stabilities of cream.
This study was experimental research with two factors which are mixing temperature-mixing rate and two levels factorial design. The mixing process were optimized on their physical properties such as spreadability and viscosity, and their physical stabilities such as viscosity shift over one month storage, globule size, globule size shift over one month storage, and the degree of coalescence over one month storage. The data were analyzed statistically using Yate’s treatment with 95% level of confidence.
The result show that the mixing temperature, mixing rate, and its interaction influence cream’s physical properties. Mixing rate was dominant on determining spreadability, while mixing temperature was dominant on determining viscosity. The superimposed contour plot showed the optimum area of spreadability, viscosity, and viscosity shift. The area was estimated as optimum mixing process of anti hair loss cream on the level studied.
xi DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ... i
HALAMAN JUDUL ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ... v
PRAKATA ... vi
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... viii
INTISARI ... ix
ABSTRACT ... x
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR GAMBAR ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xviii
BAB I. PENGANTAR ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Perumusan Masalah ... 3
C. Keaslian Penelitian ... 3
D. Manfaat Penelitian ... 3
xii
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA... 5
A. Masalah Rambut ... 5
B. Androgenetic Alopecia ... 5
C. Saw Palmetto ... 6
1. Keterangan Botani ... 6
2. Deskripsi Umum ... 6
3. Komposisi Kimia ... 6
4. Fungsi ... 7
5. Ekstrak Saw Palmetto ... 7
6. Mekanisme Aksi ... 7
D. Krim ... 8
1. Deskripsi ... 8
2. Vanishing Krim ... 9
E. Pencampuran ... 10
F. Mixer ... 10
G. Uji Sifat Fisis ... 12
1. Daya Sebar ... 12
2. Viskositas ... 12
H. Stabilitas Emulsi ... 13
I. Mikromeritik ... 16
J. Metode Desain Faktorial ... 18
xiii
L. Hipotesis ... 21
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ... 22
A. Jenis Rancangan Penelitian ... 22
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ... 22
1. Variabel Penelitian ... 22
2. Definisi Operasional ... 22
C. Alat dan Bahan ... 24
D. Tata Cara Penelitian ... 25
1. Formula... 25
2. Pembuatan Krim ... 25
3. Uji Daya Sebar ... 26
4. Uji Viskositas ... 26
5. Uji Tipe Krim ... 27
6. Uji Mikromeritik ... 28
7. Uji Persen Pemisahan ... 28
E. Analisis Data dan Optimasi ... 28
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 30
A. Pembuatan Krim ... 30
B. Pengujian Tipe Krim ... 31
C. Sifat Fisis dan Stabilitas Krim ... 33
1. Daya Sebar ... 35
2. Viskositas ... 37
xiv
4. Ukuran Droplet ... 41
5. Pergeseran Ukuran Droplet ... 46
6. Persentase Pemisahan Krim ... 48
D. Optimasi Proses Pencampuran ... 49
1. Contour Plot Daya Sebar ... 50
2. Contour Plot Viskositas ... 51
3. Contour Plot Pergeseran Viskositas... 52
4. Contour Plot Superimposed ... 53
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 55
A. Kesimpulan ... 55
B. Saran ... 55
DAFTAR PUSTAKA ... 56
LAMPIRAN ... 59
xv
DAFTAR TABEL
Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level ... 19 Tabel II. Percobaan desain faktorial... 26 Tabel III. Respon hasil percobaan ... 33 Tabel IV. Efek suhu pencampuran, kecepatan putar dan interaksinya dalam
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Planetary mixer ... 11
Gambar 2. Sigma blade mixer ... 12
Gambar 3. Contoh grafik distribusi frekuensi ukuran partikel ... 17
Gambar 4. Penentuan tipe emulsi dengan menggunakan metode warna ... 32
Gambar 5. Hubungan suhu pencampuran (a) dan kecepatan putar (b) terhadap daya sebar krim anti hair loss ... 35
Gambar 6. Grafik hubungan suhu pencampuran (a) dan kecepatan putar (b) terhadap viskositas krim anti hair loss ... 37
Gambar 7. Grafik hubungan suhu pencampuran (a) dan kecepatan putar (b) terhadap pergeseran viskositas krim anti hair loss ... 40
Gambar 8. Grafik hubungan suhu pencampuran (a) dan kecepatan putar (b) terhadap respon ukuran droplet krim anti hair loss ... 43
Gambar 9. Grafik hubungan ukuran droplet terhadap frekuensi droplet ... 45
Gambar 10. Grafik pergeseran ukuran droplet percobaan (1) ... 46
Gambar 11. Grafik pergeseran ukuran droplet percobaan a ... 47
Gambar 12. Grafik pergeseran ukuran droplet percobaan b ... 47
Gambar 13. Grafik pergeseran ukuran droplet percobaan ab ... 48
Gambar 14. Contour plot daya sebar krim anti hair loss ekstrak Saw Palmetto .. ... 50
xvii
Gambar 16. Contour plot pergeseran vikositas krim anti hair loss ekstrak Saw Palmetto ... 52 Gambar 17. Contour plot superimposed sifat fisik dan stabilitas fisik krim anti
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Certificate of Analysis ... 59
Lampiran 2. Perhitungan Konsentrasi Ekstrak Saw Palmetto dan Perhitungan Bahan ... 60
Lampiran 3. Notasi Desain Faktorial ... 61
Lampiran 4. Data Uji Sifat Fisis dan Stabilitas Fisis Krim Anti Hair Loss Ekstrak Saw Palmetto ... 62
Lampiran 5. Perhitungan Persamaan Uji Daya Sebar ... 66
Lampiran 6. Perhitungan Persamaan Uji Viskositas ... 69
Lampiran 7. Perhitungan Persamaan Uji Pergeseran Viskositas ... 72
Lampiran 8. Perhitungan Efek Faktor Ukuran Droplet ... 75
Lampiran 9. Yate’s Treatment ... 76
1 BAB I PENGANTAR
A. Latar belakang
Optimasi formula krim anti hair loss ekstrak Saw Palmetto (Serenoa repens) dengan propilen glikol dan gliserol sebagai humectant : aplikasi desain faktorial (Kusumastuti, 2007) yang telah dilakukan sebelumnya, diperoleh formula krim yang optimal. Formula optimal berarti krim anti hair loss memiliki sifat fisik dan stabilitas fisik yang sesuai dengan persyaratan mutu krim. Pada penelitian terdahulu tersebut, proses pencampuran dilakukan secara manual dengan prosedur yang sama, sehingga belum dilakukan optimasi terhadap proses pencampuran sediaan krim. Menurut Voigt (1994) tentang pencampuran yaitu proses penting dalam pembuatan sediaan obat dengan tujuan mencapai homogenitas partikel dalam sediaan. Penulis beranggapan bahwa proses pencampuran merupakan bagian yang penting dalam pembuatan suatu sediaan, dalam hal ini sediaan krim, sehingga perlu dilakukan optimasi proses pencampuran.
panas dapat berupa suhu, sedangkan energi kinetik dapat berupa kecepatan pencampuran yang juga dipengaruhi oleh lama pencampuran.
Proses pencampuran sediaan sangat penting karena pencampuran dapat mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas suatu sediaan. Banyak faktor yang mempengaruhi proses pencampuran, namun faktor yang berpengaruh paling besar dan relatif dapat dikendalikan yaitu suhu pencampuran, lama pencampuran, dan kecepatan putar, namun dalam penelitian ini penulis memilih untuk melakukan optimasi terhadap suhu pencampuran dan kecepatan putar. Hal ini dikarenakan selama proses pencampuran, kecepatan putar yang digunakan akan menyebabkan adanya gaya geser pada krim yang memungkinkan terjadi perubahan sifat fisik krim. Gaya geser yang diaplikasikan selama proses pencampuran bisa menghasilkan perbedaan kualitas dari produk yang terbentuk (Amiji, 2003). Suhu pencampuran yang semakin tinggi dapat mempengaruhi tegangan permukaan sehingga juga dapat mempengaruhi sifat fisis krim (Nielloud, 2000). Pengaruh suhu pencampuran adalah penurunan tegangan permukaan.
Optimasi pencampuran dilakukan untuk mengetahui suhu pencampuran dan kecepatan putar yang optimal sehingga didapatkan krim yang memenuhi persyaratan mutu. Pada pencampuran secara mekanik, alat yang digunakan adalah mixer (Sheth and Bandelin, 1992).
Dengan demikian, metode ini merupakan metode yang sesuai untuk menentukan proses pencampuran optimum dalam krim, dimana krim menggunakan kombinasi humectant yaitu propilenglikol dan gliserol (Bolton, 1990).
B. Perumusan Masalah Permasalahan yang akan diteliti adalah:
1. Bagaimana pengaruh proses pencampuran yang meliputi suhu, kecepatan putar, dan interaksinya terhadap sifat fisik dan stabilitas krim?
2. Adakah area optimum dalam proses pencampuran (suhu dan kecepatan putar) krim?
C. Keaslian Penelitian
Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang Optimasi Proses Pencampuran Krim Anti hair loss Ekstrak Saw Palmetto (Serenoa repens) dengan Perbandingan Suhu Pencampuran dan Kecepatan Putar : Aplikasi Desain Faktorial belum pernah dilakukan.
D. Manfaat Penelitian
E. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui pengaruh proses pencampuran yang meliputi suhu, kecepatan putar, dan interaksinya terhadap sifat fisik dan stabilitas krim.
5 BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Masalah Rambut
Masalah yang umum terjadi pada rambut adalah alopecia (kerontokan rambut). Secara klinik ada 3 jenis alopecia, yaitu: alopecia areata, yaitu kehilangan seluruh rambut pada satu atau beberapa bagian pada daerah kepala, sehingga terlihat bercak botak di antara bagian lain yang rambutnya tumbuh dengan baik; telogen effluvium, merupakan suatu keadaan di mana terjadi keguguran rambut telogen pada masa dini dan dalam jumlah yang banyak; dan
alopecia androgenetic, disebabkan oleh pemendekan fase anagen dan meningkatnya pergantian rambut ke fase telogen (Martodiharjo, 1991).
B. Androgenetic Alopecia
C. Saw Palmetto 1. Keterangan Botani
Nama : Saw Palmetto
Nama ilmiah : Sabal serrulata, Serenoa repens
Sinonim : Palmerita, Palmito of Mountain range, Serenoa Famili : Arecaceae (Palmae)
Bagian yang digunakan: buah (Hellemont, 1986). 2. Deskripsi Umum
Saw Palmetto merupakan tanaman yang kecil, pohon palem yang lebat berasal dari daerah pesisir pantai Atlantik (dari California Selatan hingga Florida). Tanaman ini biasanya tumbuh dengan tinggi 6-10 kaki dan lebar 2-3 kaki, memiliki daun yang berduri dan berbentuk bundar, puncak pohon berbentuk seperti kipas. Bagian yang mengandung sifat untuk pengobatan berasal dari buahnya. Buah saw palmetto memiliki panjang 0,5 – 1 inci dengan warna merah-kecoklatan hingga hitam dan berkerut (kisut), membujur, dan memiliki diameter sekitar 0,5 inci (Sugg and Wiggins, 1999).
3. Komposisi Kimia
Saw Palmetto mengandung minyak dengan beberapa asam lemak, meliputi capric, caprylic, caproic, lauric, oleic, dan asam palmitat dan sejumlah besar fitosterol (beta-sitosterol, cycloartenol, stigmasterol, lupeol, lupenone, dan 24-metil- cycloartenol), serta resin dan tanin. Asam-asam lemak dan fitosterol inilah yang secara nyata memblok formasi dari enzim 5-alfa-reduktase (Simonis, 2000).
4. Fungsi
Secara tradisional Saw Palmetto digunakan untuk pengobatan: cystitis, bronchitis kronis, asma, diabetes, disentri, indigesti, dan ”underdevelopment
breastts”. Penggunaan modern Saw Palmetto adalah untuk terapi benign prostatic hyperplasia (BPH) (Anonim, 1998).
5. Ekstrak Saw Palmetto
Mayoritas kandungan bioaktif dari Saw Palmetto adalah lipofilik dan kemudian diekstraksi ke dalam bentuk minyak yang dapat diasimilasikan lebih baik pada kulit. Hasil observasi ini menunjukkan bahwa ketika diaplikasikan secara topikal, Saw Palmetto mungkin lebih bioavailable dan kemudian lebih efektif untuk pengobatan pada area dan organ tubuh (Anonim, 2005c).
6. Mekanisme aksi
menjadi DHT (Anonim, 2005b). Beta-sitosterol yang merupakan kandungan aktif dari Saw Palmetto telah dibuktikan dalam penelitian mampu memblok pengikatan DHT pada reseptor androgen yang terdapat pada folikel rambut (Anonim, 2005a). Kandungan fitosterol sebesar 0,01%-0,5% telah dibuktikan dapat berefek sebagai anti hair loss dalam sediaan topikal (Goodman, 2002).
D. Krim 1. Deskripsi
Krim merupakan sistem emulsi sediaan semipadat dengan penampilan tidak jernih, berbeda dengan salep yang tembus cahaya. Konsitensi dan sifat rheologisnya tergantung pada jenis emulsinya, apakah jenis air dalam minyak atau minyak dalam air, dan juga pada sifat zat padat dalam fase internal (Lachman, Lieberman, dan Kanig, 1994).
Krim berupa emulsi kental yang mengandung tidak kurang dari 60% air, dimaksudkan untuk pemakaian luar. Ada 2 tipe krim, yaitu krim tipe air minyak (A/M) dan krim minyak air (M/A). Untuk penstabil krim ditambahkan zat pengawet. Zat pengawet yang sering digunakan adalah nipagin 0,12 - 0,18% atau nipasol 0,02 – 0,05% (Anief, 2000).
Uji penentuan tipe emulsi perlu dilakukan untuk memastikan apakah emulsi yang dibuat merupakan tipe M/A atau A/M. Uji yang paling sering dilakukan adalah :
• Uji miscibility dalam minyak atau air. Emulsi hanya akan tercampur
dengan liquid yang memiliki fase kontinyu yang sama.
• Uji staining. Menggunakan pewarna yang larut air atau larut minyak,
yang pada salah satunya akan terlarut, dan mewarnai fase kontinyu (Aulton, 2002).
Praktek yang umum dalam memformulasi emulsi adalah melarutkan atau mendispersi komponen lipofilik pada fase yang sesuai sebelum emulsifikasi dilakukan. Maka dari itu, komposisi yang larut minyak atau yang dapat didispersikan dalam minyak dicampurkan pada fase minyak dan komposisi yang larut air atau yang dapat didispersikan dalam air dicampurkan dalam fase air (Lieberman, Rieger, dan Banker, 1996).
2. Vanishing Krim
E. Pencampuran
Proses pencampuran adalah salah satu proses penting dalam pembuatan sediaan obat. Fungsinya untuk memungkinkan tercapainya homogenitas campuran dari dua atau lebih bahan. Prinsip dasar pencampuran terletak pada penyusupan partikel bahan yang satu di antara partikel bahan lainnya (Voigt, 1994). Fokus utama dari proses teknologi emulsi adalah pada pencampuran, walaupun deaerasi, transfer panas, dan pompa juga merupakan bagian yang penting (Lieberman, Rieger, dan Banker, 1996).
Prinsip mekanisme pencampuran cair-cair ada tiga, yaitu 1) Bulk transport : merupakan analog dari convective mixing pada powder dimana pada pencampuran ini terjadi gerakan sejumlah besar material dari satu tempat ke tempat lain. 2) Turbulent mixing : terjadi dari gerakan secara acak dari molekul yang dipaksa bergerak secara turbulen. 3) Molecular diffusion : merupakan analog dari diffusion mixing dimana terjadi gerakan acak partikel secara individu, terjadi redistribusi partikel-partikel (Aulton, 2002).
F. Mixer
Sediaan semipadat umumnya memiliki viskositas yang cukup tinggi. Mixer yang sesuai adalah mixer yang elemen putarnya dapat menghasilkan gaya geser yang cukup tinggi (Aulton, 2002).
Permasalahan yang sering muncul pada pencampuran semisolid pada kenyataannya berbeda dengan pencampuran sediaan padat atau cair, sediaan semisolid akan lebih sukar mengalir, dimana akan ditemukan daerah ”dead spots”. Oleh karena itu harus digunakan mixer yang sesuai dengan pencampuran pada sediaan semisolid (Aulton, 2002). Mixer yang digunakan untuk semisolid ada dua macam yaitu:
a. Planetary mixer (Gambar 1), pisau pencampur (mixing blade) terletak di tengah dan terpasang pada lengan yang berputar. Terjadi perputaran ganda yaitu perputaran pisau pada sumbunya dan perputaran lengan mengelilingi mangkuk yang digunakan untuk mencampur. Jadi seperti perputaran bumi pada porosnya sambil berputar mengelilingi matahari.
Gambar 1. Planetary mixer (Aulton, 2002)
p r R 1 t y k u p 2 m S Sifa preparasi (k reologis dar Rieger, dan
1. Daya Seb Day tempat aplik yang berhub karakteristik untuk ketep penggunaann 2. Viskosita Vis mengalir, m Swarbick, da
Gamb at fisis dan kecepatan pe ri formulasi
Banker, 199
bar
ya sebar be kasinya yan bungan lang k yang penti
atan transfe nya (Garg et as
skositas ada maka makin an Cammara
bar 2. Sigma n karakterist encampuran, mempenga 96). G. erhubungan ng mencerm gsung denga ing dari form
r dosis atau t al., 2002).
alah suatu p tinggi visko ata, 1993).
a blade mixe tik dari sen tipe peralat aruhi hasil s
Uji Sifat F
dengan sud minkan kelic an koefisien mulasi sedia u melepaskan pernyataan ositas akan
er (Aulton, 2 nyawa dan
tan), lama p sediaan yang
Fisis
dut kontak a cinan (lubric gesekan. D an topikal d n bahan oba
tahanan dar makin besa
2002) campuranny pencampuran g didapat (L
antara sedia city) sediaan Daya sebar m dan bertangg
atnya, dan k
ri suatu ca ar tahananny
H. Stabilitas Emulsi
Emulsi yang stabil adalah dimana droplet fase terdispersinya tetap memiliki sifat asalnya dan terdistribusi secara merata dalam fase kontinyu.
1. Creaming
Creaming adalah pemisahan emulsi menjadi 2 bagian, dimana bagian yang satu memiliki fase fase dispersi lebih banyak dari bagian yang lain. Peningkatan creaming sangat memungkinkan terjadinya koalesen dari droplet, karena kedua hal tersebut sangat erat hubungannya. Emulsi yang mengalami creaming terlihat tidak elegan dan jika emulsi tidak digojog secara cukup, ada kemungkinan pasien tidak mendapat dosis yang benar. Mempertimbangkan pemakaian kualitatif dari hukum Stokes’ akan menunjukkan bahwa kecepatan terbentuknya creaming dapat dikurangi dengan metode-metode berikut :
a. Produksi emulsi dengan ukuran droplet kecil b. Meningkatkan viskositas dari fase kontinyu c. Mengurangi perbedaan densitas antara kedua fase d. Mengontrol konsentrasi fase dispersi (Aulton, 2002). 2. Koalesen
peningkatan luas permukaan dan karenanya meningkatkan energi bebas permukaan total, penyimpangan bentuk droplet ini akan tertahan dan pengeringan film fase kontinyu dari antara dua droplet akan tertunda (Aulton, 2002).
3. Inversi
Merupakan proses dimana emulsi berubah dari satu tipe ke tipe lain, misalnya dari M/A ke A/M (Winfield, 2004).
Kondisi penyimpanan yang tidak sesuai juga dapat menyebabkan ketidakstabilan emulsi. Peningkatan temperatur akan menyebabkan peningkatan kecepatan creaming, dan memperlihatkan penurunan viskositas fase kontinyu secara nyata. Peningkatan temperatur juga akan menyebabkan peningkatan gerakan kinetik, baik dari droplet fase terdispersi maupun dari agen pengemulsi pada antar permukaan minyak – air. Efek tersebut pada fase dispersi akan memungkinkan barier energi untuk diatasi dengan mudah dan dengan demikian jumlah tumbukan antara gelembung akan meningkat. Peningkatan pergerakan dari pengemulsi akan menghasilkan monolayer yang lebih luas, dan dengan demikian koalesen akan lebih mungkin terjadi. Peningkatan temperatur dapat menyebabkan penurunan viskositas. Jika fase internal yang digunakan adalah liquid, peningkatan temperatur dapat menyebabkan droplet lebih deformable karena penurunan yang simultan dari viskositas dan tegangan permukaan (Nielloud dan Mestres, 2000).
tegangan, waktu (waktu pencampuran). Efek kombinasi dari variabel diatas biasanya memproduksi penurunan viskositas dengan kenaikan temperatur (Nielloud dan Mestres, 2000).
Pertumbuhan mikroorganisme pada emulsi dapat menyebabkan kerusakan dan karena itulah penting untuk sebisa mungkin melindungi produk tersebut dari adanya mikroorganisme selama pembuatan, penyimpanan, dan pemakaian, dan karena itu produk mengandung preservatif yang sesuai.
Uji stabilitas emulsi penting untuk mengetahui apakah sebuah emulsi tetap stabil selama periode waktu tertentu, uji yang biasa dilakukan adalah :
• Uji makroskopik. Stabilitas fisik dari emulsi dapat diketahui dengan uji
derajat creaming atau koalesen yang terjadi pada periode waktu tertentu. Ini dilakukan dengan menghitung rasio volume emulsi yang mengalami pemisahan dibandingkan volume total emulsi.
• Analisis ukuran droplet. Jika rata-rata ukuran droplet meningkat seiring
bertambahnya waktu (bersamaan dengan penurunan jumlah droplet), dapat diasumsikan bahwa koalesen adalah penyebabnya.
• Perubahan viskositas. Sudah ditunjukkan bahwa banyak faktor yang
I. Mikromeritik
Mikromeritik adalah ilmu dan teknologi tentang partikel kecil. Satuan ukuran partikel yang sering digunakan dalam mikromeritik adalah mikrometer (µm) yang sering disebut micron. Dalam bidang farmasi ada informasi yang perlu diperoleh dari partikel yaitu (1) bentuk dan luas permukaan partikel dan (2) ukuran partikel dan distribusi ukuran partikel (Martin, Swarbick, dan Cammarata, 1993). Data tentang ukuran partikel diperoleh dalam diameter partikel dan distribusi diameter (ukuran) partikel (Martin, Swarbick, dan Cammarata, 1993).
300-500 partikel agar mendapat suatu perkiraan yang baik dari distribusi, sehingga metode ini membutuhkan waktu dan ketelitian. Namun pengujian mikromeritik dari suatu sampel harus tetap dilakukan bahkan jika digunakan metode analisis ukuran partikel yang lain, karena adanya gumpalan dari masing-masing partikel lebih dari satu komponen sering kali dideteksi dengan metode mikroskopik (Martin, Swarbick, dan Cammarata,1993).
Ukuran tetesan minyak yang semakin kecil menyebabkan luas permukaan semakin luas, dengan semakin luas permukaan tetesan minyak, maka area yang terabsorbsi oleh koloid juga semakin luas (Aulton, 2002).
Distribusi ukuran partikel, jika jumlah atau berat partikel yang terletak dalam suatu kisaran ukuran tertentu diplot terhadap kisaran ukuran atau ukuran partikel rata-rata, akan diperoleh kurva distribusi frekuensi. Grafik kurva distribusi frekuensi biasa ditunjukkan seperti pada gambar :
Gambar 3. Contoh grafik distribusi frekuensi ukuran partikel (Martin, Swarbick, dan Cammarata, 1993)
mungkin saja terdapat dua sampel yang garis tengah atau diameter rata-ratanya sama tetapi distribusi berbeda. Dari kurva distribusi frekuensi juga dapat terlihat ukuran partikel berapa yang sering muncul atau terjadi pada sampel disebut modus (Martin, Swarbick, dan Cammarata,1993). Ukuran partikel suatu emulsi bisa bervariasi dari kurang dari 0,05 µm hingga lebih dari 100 µm (Lieberman, Rieger, dan Banker, 1996).
J. Metode Desain Faktorial
Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas. Model yang diperoleh dari analisis tersebut berupa persamaan matematika. 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. Dengan desain faktorial dapat didesain suatu percobaan untuk mengetahui faktor yang dominan berpengaruh secara signifikan terhadap suatu respon (Bolton, 1990).
Optimasi campuran dua bahan (berarti ada dua faktor) dengan desain faktorial (two level factorial design) dilakukan berdasarkan rumus :
Y = bo + b1X1 + b2X2 + b12X1X2……….(1)
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
Pada desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat percobaan (2n=4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah faktor). Penamaan formula untuk jumlah percobaan = 4 adalah formula (1) untuk percobaan I, formula a untuk percobaan II, formula b untuk percobaan III, dan formula ab untuk percobaan IV (Bolton, 1990). Respon yang ingin diukur harus dapat dikuantitatifkan.
Rancangan percobaan desain faktorial sebagai berikut :
Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level
Percobaan Faktor A Faktor B Interaksi
(1) - - +
a + - -
b - + -
ab + + +
Keterangan:
(-) = level rendah (+) = level tinggi
Percobaan (1) = faktor A level rendah, faktor B rendah Percobaan a = faktor A level tinggi, faktor B rendah Percobaan b = faktor A level rendah, faktor B tinggi Percobaan ab = faktor A level tinggi, faktor B tinggi
Berdasarkan persamaan tersebut dengan substitusi secara matematis, dapat dihitung besarnya efek masing-masing faktor, maupun efek interaksi. Besarnya efek dapat dicari dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada level tinggi dan rata-rata respon pada level rendah. Konsep perhitungan efek menurut Bolton (1990) sebagai berikut :
Desain faktorial memiliki beberapa keuntungan. Metode ini memiliki efisiensi yang maksimum untuk memperkirakan efek yang dominan dalam menentukan respon. Keuntungan utama desain faktorial adalah bahwa metode ini memungkinkan untuk mengidentifikasi efek masing-masing faktor, maupun efek interaksi antar faktor. Metode ini ekonomis, dapat mengurangi jumlah penelitian jika dibandingkan dengan meneliti dua efek faktor secara terpisah (Bolton, 1990).
K. Landasan Teori
Proses pencampuran merupakan salah satu kriteria yang penting yang perlu diperhatikan agar diperoleh sediaan krim yang memiliki sifat fisik dan stabilitas sesuai dengan syarat sediaan yang ditentukan.
Sifat fisik dan karakteristik dari senyawa dan campurannya, metode preparasi (kecepatan pencampuran, tipe peralatan), lama pencampuran, dan sifat reologis dari formulasi mempengaruhi hasil sediaan yang didapat (Lieberman, Rieger, dan Banker, 1996). Peningkatan temperatur juga akan menyebabkan peningkatan gerakan kinetik, baik dari droplet fase terdispersi maupun dari agen pengemulsi pada antar permukaan minyak – air (Nielloud dan Mestres, 2000).
pencampuran, sifat reologi dari masing-masing bahan dan tegangan geser, maka dipilih faktor-faktor yang paling berpengaruh dan dapat dikendalikan untuk mencapai proses pencampuran yang optimal yaitu suhu pencampuran dan kecepatan putar. Dalam penelitian ini dilakukan pengembangan dari penelitian sebelumnya, dimana pada penelitian ini dilakukan optimasi terhadap proses pencampuran.
Sifat fisik dari formula dilihat dari formula yang memiliki daya sebar dan viskositas yang baik sehingga ketika diaplikasikan pada kulit konsistensinya tidak terlalu encer dan tidak terlalu kental. Stabilitas formula dilihat dari formula yang memiliki kestabilan selama penyimpanan. Kestabilan dapat dilihat dari pergeseran viskositas selama penyimpanan, ukuran droplet, pergeseran ukuran droplet, serta persentase pemisahan krim.
L. Hipotesis
22 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis Rancangan Penelitian
Penelitian ini termasuk dalam penelitian eksperimental murni dengan desain penelitian secara desain faktorial.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional 1. Variabel Penelitian
a) Variabel Bebas dalam penelitian ini adalah suhu pencampuran (60ºC dan 75ºC) dan kecepatan putar (400 rpm dan 600 rpm).
b) Variabel Tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisik (daya sebar dan uji viskositas) dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas, ukuran droplet, pergeseran ukuran droplet, dan persen pemisahan krim).
c) Variabel Pengacau Terkendali dalam penelitian ini sifat dari wadah penyimpanan dan lama penyimpanan.
d) Variabel Pengacau Tak Terkendali dalam penelitian ini adalah suhu penyimpanan dan intensitas cahaya.
2. Definisi Operasional
b) Ekstrak Saw Palmetto adalah ekstrak kering dari buah Serenoa repens yang berupa serbuk halus yang bersifat higroskopis dan mengandung sejumlah besar fitosterol.
c) Pencampuran adalah proses pendistribusian bahan yang satu ke bahan yang lain hingga tercapai homogenitas.
d) Faktor adalah proses pencampuran yang dilakukan yaitu suhu pencampuran dan kecepatan putar.
e) Sifat fisik krim adalah parameter untuk mengetahui kualitas fisik krim, dalam penelitian ini meliputi uji viskositas dan daya sebar.
f) Stabilitas fisik krim adalah parameter untuk mengetahui tingkat kestabilan krim, dalam penelitian ini meliputi uji viskositas setelah penyimpanan selama 1 bulan (pergeseran viskositas), ukuran droplet, pergeseran ukuran droplet setelah penyimpanan selama 1 bulan, dan persen pemisahan krim. g) Pergeseran viskositas (%) adalah selisih viskositas setelah 1 bulan dengan
viskositas 48 jam dibagi viskositas 48 jam 100%.
h) Viskositas optimal adalah viskositas yang mendukung kemudahan krim diisikan ke dalam wadah dan dikeluarkan saat diaplikasikan di kulit kepala. Viskositas optimal adalah 90-110 d Pa.s.
i) Pergeseran viskositas yang optimal adalah selisih viskositas yang dialami krim setelah disimpan 1 bulan dibandingkan viskositas 48 jam ≤ 10 %. j) Daya sebar optimal adalah daya sebar yang mendukung kemudahan krim
k) Desain faktorial adalah metode optimasi yang memungkinkan untuk mengetahui efek yang dominan dalam menentukan sifat fisik krim anti hair loss.
l) Respon adalah besaran yang akan diamati perubahan efeknya, besarnya dapat dikuantitatifkan.
m) Efek adalah perubahan respon yang disebabkan variasi level dan faktor. Besarnya dapat dicari dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada level tinggi dan rata-rata respon pada level rendah.
n) Contour plot adalah grafik yang digunakan untuk memprediksi area optimum berdasarkan satu parameter kualitas krim.
o) Contour plot superimposed adalah grafik yang digunakan untuk memprediksi area optimum formula berdasarkan semua parameter kualitas krim anti hair loss ekstrak Saw Palmetto. Diperoleh dari memilih area optimum pada masing-masing contour plot sifat fisik krim anti hair loss kemudian digabung menjadi satu grafik.
p) Area optimum adalah area kondisi yang menghasilkan krim dengan daya sebar 5 sampai 7 cm, viskositas 90 sampai 110 d Pa.s, dan persen pergeseran viskositas (setelah penyimpanan 1 bulan) ≤ 10 %.
C. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah Mixer (Philips modifikasi oleh Laboratorium Semi-Solid Universitas Sanata Dharma), waterbath, mikroskop, thermometer, gelas pengaduk, cawan porselin, timbangan, gelas objek dan penutup, stopwatch, kaca bulat berskala, penggaris, dan viscometer seri VT 04 (RION-JAPAN).
D. Tata Cara Penelitian 1. Formula
Formula yang digunakan adalah formula optimal (Kusumastuti, 2007) :
Fase A : Stearic acid 9,0
Cetyl alcohol 0,423
TEA 0,9
Propilenglikol 12,5
Fase B : NaOH 0,2
Glycerine 6,5
Aquadest 60,0
Nipagin 0,15
Fase C : Saw Palmetto 16,7
Fase D : Perfume 0,36 (40 tetes)
2. Pembuatan krim
sampai suhunya 50ºC, selanjutnya panaskan fase A hingga suhu 75oC di atas waterbath dan fase B hingga suhu 80oC. Tuang fase A ke dalam wadah pencampuran diatas waterbath yang telah diatur suhunya, selanjutnya tuang segera fase B, dan campurkan dengan menggunakan mixer pada kecepatan 400 – 600 rpm selama 5 menit pada suhu 60oC – 75oC. Pindahkan dari atas waterbath, masukkan ekstrak Saw Palmetto (fase C) dalam basis krim dan teteskan perfume (fase D) sebanyak 40 tetes kemudian mixer hingga homogen (± 2 menit).
Tabel II. Percobaan desain faktorial
Percobaan Suhu Pencampuran (ºC) Kecepatan Putar (rpm)
(1) 60 400
a 75 400
b 60 600
ab 75 600
3. Uji Daya Sebar
Uji daya sebar sediaan krim anti hair loss ekstrak Saw Palmetto dilakukan 48 jam setelah pembuatan. Cara: krim ditimbang seberat 1,0 gram, diletakkan di tengah kaca bulat berskala. Diatas krim diletakkan kaca bulat lain dan pemberat sehingga berat kaca bulat dan pemberat 125 gram, didiamkan selama 1 menit, kemudian dicatat diameter penyebarannya (Garg et al., 2002).
4. Uji Viskositas
viskositas (Instruction Manual Viscotester VT-04E). Uji ini dilakukan dua kali, yaitu (1) 48 jam setelah krim dibuat dan (2) setelah disimpan selama 1 bulan.
Stabilitas sediaan krim ditunjukkan dengan nilai pergeseran viskositas yang dihitung dengan rumus :
% pergeseran viskositas = |X100%
jam 48 viskositas
bulan 1 viskositas jam
48 viskositas
| −
5. Uji Tipe Krim
Untuk penentuan tipe krim terdapat sejumlah cara pengujian yang berguna. Disarankan masing-masing dilakukan berulang kali, oleh karena perhitungan semata-mata dengan sebuah metode, data yang dihasilkan dapat mengarahkan kepada keputusan yang salah. Kesulitan dari penentuan tipe krim diberikan sebagian besar pada krim dengan bagian fase minyak yang sangat tinggi (Voigt, 1994).
a. Metode Warna
Beberapa tetes suatu larutan bahan pewarna dalam air (metilen biru) dicampurkan ke dalam suatu contoh krim. Jika seluruh krim bewarna seragam, maka terdapat suatu krim dari tipe M/A, oleh karena air adalah fase luar (Voigt, 1994).
b. Metode Pengenceran
(kadang-kadang wadahnya dikocok perlahan), maka terdapat krim tipe M/A, 1 tetes suatu krim A/M tertinggal pada permukaaan air (Voigt, 1994).
c. Percobaan Pencucian
Hanya krim tipe M/A dapat mudah dicuci dengan air dari tangan atau barang (Voigt, 1994).
6. Uji Mikromeritik
Oleskan sejumlah krim pada gelas objek kemudian letakkan pada mikroskop. Amati ukuran droplet yang terdispersi pada krim. Gunakan perbesaran lemah untuk menentukan objek yang akan diamati kemudian ganti dengan perbesaran kuat. Catat diameter terjauh dari tiap droplet sejumlah 500 droplet (Martin, Swarbick, dan Cammarata, 1993).
7. Uji Persen Pemisahan
Dilakukan dengan menghitung rasio volume emulsi yang memisah dibanding volume total emulsi (Aulton, 2002).
E. Analisis Data dan Optimasi
Data standarisasi ekstrak Saw Palmetto mengacu pada standar yang tercantum dalam Certificate of Analysis.
dapat diketahui faktor yang dominan dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas. Area proses pencampuran optimum suhu pencampuran dan kecepatan putar diperoleh dari penggabungan contour plot masing-masing respon yang dikenal dengan contour plot superimposed. Area yang diperoleh selanjutnya merupakan area proses pencampuran yang optimum terbatas pada level yang diteliti.
Analisis statistik teknik Yate’s treatment dilakukan untuk mengetahui signifikansi dari setiap faktor dan interaksi dalam mempengaruhi respon. Berdasarkan analisis statistik ini maka dapat ditentukan ada atau tidaknya hubungan dari setiap faktor terhadap respon. Hal tersebut dapat dilihat dari harga F hitung dan F tabel. Sebelumnya ditentukan hipotesis terlebih dahulu, hipotesis alternatif (H1) menyatakan adanya hubungan antara faktor dengan respon,
sedangkan H0 merupakan negasi dari H1 yang menyatakan tidak adanya hubungan
antara faktor dengan respon. H1 diterima dan H0 ditolak bila harga F hitung lebih
30 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pembuatan Krim
Pada pembuatan krim, pertama-tama kita harus mencampur asam stearat, cetyl alcohol, TEA, dan propilenglikol (fase A) dalam satu cawan porselin. Lalu campur NaOH, glycerin, aquadest, dan nipagin (fase B) dalam cawan porselin yang lain. Panaskan fase B terlebih dahulu di atas waterbath sampai suhunya 50ºC, selanjutnya panaskan fase A hingga suhu 75oC di atas waterbath dan fase B hingga suhu 80oC. Tuang fase A ke dalam wadah pencampuran diatas waterbath yang telah diatur suhunya, selanjutnya tuang segera fase B, dan campurkan dengan menggunakan mixer pada kecepatan 400 – 600 rpm selama 5 menit pada suhu 60oC – 75oC. Pindahkan dari atas waterbath, masukkan ekstrak Saw Palmetto (fase C) dalam basis krim dan teteskan perfume (fase D) sebanyak 40 tetes kemudian mixer hingga homogen (± 2 menit).
cetyl alkohol 55ºC dan titik leleh asam stearat adalah 70ºC, maka untuk emulsifikasi dipilih 5ºC diatas titik leleh masing-masing bahan tersebut, yaitu 60º dan 75ºC.
Kecepatan putar mixer yang digunakan adalah 400 dan 600 rpm. Pada kecepatan 400 rpm telah terbentuk massa krim yang baik, maka dipilih kecepatan 400 rpm. Pertimbangan pemilihan level tinggi 600 rpm karena pada kecepatan tersebut masih terbentuk massa krim yang baik. Pada kecepatan yang semakin tinggi, maka konsistensi krim lebih encer, jadi jika level tinggi kecepatan terlalu besar maka krim akan terlalu encer dan viskositasnya tidak akan masuk dalam range viskositas optimum, pada kecepatan putar yang terlalu tinggi krim anti hair
loss mengalami foaming.
B. Pengujian Tipe Krim 1. Metode warna
Fase minyak fase air (berwarna biru)
Gambar 4. Penentuan tipe emulsi dengan menggunakan metode warna (perbesaran 40 X 10)
2. Metode pengenceran
Pengujian tipe krim dengan metode pengenceran pada dasarnya adalah menambahkan salah satu fase pada krim, dalam hal ini yang ditambahkan adalah air. Saat ditambahkan air pada krim, krim tersebut terencerkan oleh air, maka dapat disimpulkan bahwa fase eksternal krim adalah air, berarti krim tersebut bertipe M/A.
3. Metode pencucian
Pengujian tipe krim dengan metode pencucian dilakukan dengan mengoleskan krim pada tangan, kemudian krim dicuci dengan air, saat pengujian krim mudah dihilangkan (mudah tercuci) dari tangan, berarti krim tersebut bertipe M/A.
larut air (fase dimana emulgator larut merupakan fase eksternal), maka krim bertipe M/A.
C. Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Krim
Sediaan yang baik adalah sediaan yang dapat memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabil dalam penyimpanan. Sifat fisik yang diukur dalam penelitian ini adalah daya sebar dan viskositas. Stabilitas fisik krim dapat diketahui dengan uji viskositas krim setelah penyimpanan selama 1 bulan, ukuran droplet, perubahan ukuran dropletnya setelah penyimpanan selama 1 bulan (dengan uji mikroskopik), serta persentase pemisahan krim yang mungkin terjadi setelah penyimpanan selama 1 bulan.
Respon sifat fisik dan stabilitas fisik hasil percobaan dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Tabel III. Respon hasil percobaan Formula Daya sebar (cm) Viskositas
(d Pa.s)
Pergeseran viskositas (%)
Modus ukuran droplet (µm) (1) 6,3583 ± 0,3513 100 ± 13 7,445 ± 2,431 66,717 ± 12,290
a 5,8 ± 0,39 100 ± 11 7,818 ± 7,159 68,8 ± 0 b 6,8083 ± 0,3397 106,667 ± 6,055 6,947 ± 7,309 62,55 ± 6,85 ab 6,95 ± 0,16 88,333 ± 5,164 1,803 ± 2,795 64,633 ± 20,412
daya sebar sediaan semipadat, maka viskositas makin kecil. Pada sediaan semifluid diameter penyebarannya antara 5 – 7 cm (Garg et al., 2002).
Viskositas sediaan krim diukur dengan menggunakan viscotester Rion seri VT 04 dengan membaca skala yang tertera pada alat. Pengukuran viskositas dilakukan dua kali yaitu pada 48 jam setelah sediaan krim dibuat dan setelah penyimpanan selama 1 bulan. Pengukuran viskositas 48 jam setelah dibuat dimaksudkan untuk melihat profil kekentalan sediaan krim. Pengujian viskositas setelah penyimpanan 1 bulan, dimaksudkan untuk melihat perubahan profil kekentalan krim yang merupakan indikator ketidakstabilan krim dalam penyimpanan.
Dalam penelitian ini, faktor yang dominan antara suhu pencampuran, kecepatan putar, dan interaksi antara keduanya dalam menentukan daya sebar, viskositas, pergeseran viskositas, dan ukuran droplet krim anti hair loss ekstrak Saw Palmetto diketahui dari perhitungan, yaitu :
1. Desain faktorial, yaitu efek rata-rata dari setiap faktor maupun interaksinya untuk melihat pengaruh tiap faktor dan interaksinya terhadap besarnya respon. Perhitungan ini memuat arah respon. 2. Yate’s treatment, yaitu suatu teknik analisis secara statistik untuk
Tabel IV. Efek suhu pencampuran, kecepatan putar dan interaksinya dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas krim anti hair loss
Efek Daya sebar Viskositas Pergeseran
viskositas Ukuran droplet Suhu pencampuran |-0,2083| |-9,167| |-2,386| 2,083
Kecepatan putar 0,8 |-2,5| |-3,257| |-4,167|
Interaksi 0,35 |-9,167| |-2,759| 0
1. Daya Sebar
Efek kecepatan putar dominan dalam meningkatkan daya sebar ditunjukkan dengan nilai yang paling besar dan positif pada tabel IV. Grafik berikut menunjukkan hubungan antara pengaruh peningkatan suhu pencampuran dan kecepatan putar terhadap daya sebar krim anti hair loss :
Gambar 5a Gambar 5b
Gambar 5. Hubungan suhu pencampuran (a) dan kecepatan putar (b) terhadap daya sebar krim anti hair loss
Pada peningkatan suhu pencampuran, respon daya sebar akan menurun pada penggunaan kecepatan putar level rendah dan respon daya sebar akan meningkat pada penggunaan kecepatan putar level tinggi (Gambar 5a). Pada peningkatan kecepatan putar, respon daya sebar akan meningkat pada penggunaan suhu pencampuran level rendah maupun level tinggi (Gambar 5b).
5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 55 75 Daya seb a r (cm)
Suhu Pencampuran (ºC) Grafik hubungan suhu pencampuran dan daya sebar
kecepatan putar level rendah kecepatan putar level tinggi 5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 300 Daya seb a r (cm )
Kecepatan Putar (rpm) Grafik hubungan kecepatan putar
dan daya sebar
Hasil perhitungan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95% untuk respon daya sebar disajikan pada tabel V. Hipotesis alternatif (H1) menyatakan
adanya hubungan antara faktor dengan respon, sedangkan hipotesis null (H0)
merupakan negasi dari H1 yang menyatakan tidak adanya hubungan antara faktor
dengan respon. H1 diterima dan H0 ditolak bila F hitung lebih besar dari F tabel
yang berarti bahwa faktor berpengaruh signifikan terhadap respon. F tabel adalah 4,54.
Tabel V. Hasil perhitungan Yate’s treatment pada respon daya sebar Source of
variation
Degrees of freedom
Sum of
squares Mean squares F
Replicates 5 0,3283 0,06566
Treatment 3 4,8354 1,6118
a 1 0,2604 0,2604 2,2372
b 1 3,84 3,84 32,9917
ab 1 0,735 0,735 6,3148
Experimental
error 15 1,7459 0,116393
Total 23
pencampuran tidak signifikan). Kecepatan putar mixer yang tinggi akan meningkatkan mobilitas droplet, yang berarti tumbukan antar droplet makin besar, kemungkinan droplet untuk bergabung semakin tinggi karena struktur continuous network semakin menurun, sehingga viskositas semakin kecil dan daya sebar akan meningkat, sesuai teori bahwa daya sebar berbanding terbalik dengan viskositas (Garg et al., 2002).
2. Viskositas
Pada tabel IV menunjukkan bahwa suhu pencampuran memiliki nilai yang paling besar dan bernilai negatif, artinya suhu pencampuran dominan menurunkan viskositas krim anti hair loss. Grafik berikut menunjukkan hubungan antara pengaruh peningkatan suhu pencampuran dan kecepatan putar terhadap viskositas krim anti hair loss :
Gambar 6a Gambar 6b
Gambar 6. Grafik hubungan suhu pencampuran (a) dan kecepatan putar (b) terhadap viskositas krim anti hair loss
85 90 95 100 105 110 55 75 Vi skosi tas (d Pa.s)
Suhu pencampuran (ºC) Grafik hubungan suhu pencampuran dan viskositas
kecepatan pencampur an level rendah kecepatan pencampur an level tinggi 85 90 95 100 105 110
300 500 700
Vi
sk
ositas (d
Pa.s)
Kecepatan putar (rpm)
Pada peningkatan suhu pencampuran, respon viskositas 48 jam setelah dibuat tetap (tidak ada pengaruhnya pada viskositas krim) pada penggunaan kecepatan putar level rendah dan akan menurun pada penggunaan kecepatan putar level tinggi (Gambar 6a). Pada peningkatan kecepatan putar, respon viskositas 48 jam setelah dibuat akan meningkat pada penggunaan suhu pencampuran level rendah dan akan menurun pada penggunaan suhu pencampuran level tinggi (Gambar 6b).
Hasil perhitungan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95% untuk respon viskositas disajikan pada tabel VI. Hipotesis alternatif (H1) menyatakan
adanya hubungan antara faktor dengan respon, sedangkan hipotesis null (H0)
merupakan negasi dari H1 yang menyatakan tidak adanya hubungan antara faktor
dengan respon. H1 diterima dan H0 ditolak bila F hitung lebih besar dari F tabel
yang berarti bahwa faktor berpengaruh signifikan terhadap respon. F(1,15) tabel
yaitu 4,54.
Tabel VI. Hasil perhitungan Yate’s treatment pada respon viskositas Source of
variation
Degrees of freedom
Sum of
squares Mean squares F
Replicates 5 675 135
Treatment 3 1045,833 348,611
a 1 504,167 504,167 6,624
b 1 37,5 37,5 0,493
ab 1 504,166 504,166 6,624
Experimental
error 15 1141,667 76,111
Total 23
Hal ini dapat dilihat dari nilai efek suhu pencampuran (Tabel IV) yang didapat dari perhitungan desain faktorial dan hasil perhitungan Yate’s treatment untuk respon viskositas (Tabel VI) paling besar. Dari perhitungan Yate’s treatment disimpulkan bahwa terjadi interaksi karena F hitung interaksi lebih besar dari F tabel, maka respon viskositas tidak hanya ditentukan oleh suhu pencampuran saja, tapi juga dipengaruhi oleh kecepatan putar (walaupun pengaruh kecepatan putar tidak signifikan).
Dengan semakin tinggi suhu pencampuran, kekentalan medium dispersi menurun sehingga mobilitas droplet menjadi semakin besar karena struktur continuous network semakin menurun, droplet menjadi kurang rigid, dan hal ini dapat menurunkan viskositas krim.
3. Pergeseran viskositas
Gambar 7a Gambar 7b
Gambar 7. Grafik hubungan suhu pencampuran (a) dan kecepatan putar (b) terhadap pergeseran viskositas krim anti hair loss
Pada gambar 7a, peningkatan suhu pencampuran, respon pergeseran viskositas akan meningkat pada kecepatan putar level rendah, namun akan menurun pada kecepatan putar level tinggi. Sedangkan pada peningkatan kecepatan putar, respon pergeseran viskositas akan menurun baik pada penggunaan suhu pencampuran level rendah maupun level tinggi (Gambar 7b).
Hasil perhitungan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95% untuk respon pergeseran viskositas disajikan pada tabel VII. Hipotesis alternatif (H1)
menyatakan adanya hubungan antara faktor dengan respon, sedangkan hipotesis null (H0) merupakan negasi dari H1 yang menyatakan tidak adanya hubungan
antara faktor dengan respon. H1 diterima dan H0 ditolak bila F hitung lebih besar
dari F tabel yang berarti bahwa faktor berpengaruh signifikan terhadap respon. Nilai F(1,15) tabel yaitu 4,54.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
55 65 75
Perge
seran vi
skosi
tas (%
)
Suhu pencampuran (ºC) Grafik hubungan suhu pencampuran dan pergeseran
viskositas
kecepatan putar level rendah
kecepatan putar level tinggi 1 2 3 4 5 6 7 8 9
350 450 550 650
Pe
rgese
ran visk
ostas (%
)
Kecepatan putar (rpm) Grafik hubungan kecepatan
putar dan pergeseran viskositas
Tabel VII. Hasil perhitungan Yate’s treatment pada respon pergeseran viskositas
Source of variation
Degrees of freedom
Sum of
squares Mean squares F
Replicates 5 125,567 25,1134
Treatment 3 143,415 47,805
a 1 34,129 34,129 1,098
b 1 63,635 63,635 2,047
ab 1 45,651 45,651 1,468
Experimental
error 15 466,414 31,094
Total 23
Keterangan : a = suhu pencampuran; b = kecepatan putar; ab = interaksi
Dengan perhitungan efek pada desain faktorial, kecepatan putar dominan dalam menentukan pergeseran viskositas krim. Dari perhitungan Yate’s treatment terlihat bahwa tidak ada interaksi antara suhu pencampuran dan kecepatan putar. Dari tabel diatas, terlihat bahwa kedua faktor tidak berpengaruh signifikan secara statistik (F tabel tidak lebih dari F hitung) berarti respon pergeseran viskositas tidak dipengaruhi oleh faktor.
4. Ukuran Droplet
Mikromeritik merupakan ilmu dan teknologi tentang droplet yang kecil. Droplet yang dapat diukur dengan mikroskop adalah droplet dengan diameter 0,1 – 125 µm. Pengukuran droplet juga dimaksudkan untuk mengetahui stabilitas krim dalam penyimpanan sehingga dapat dihubungkan dengan hasil uji stabilitas setelah penyimpanan selama 1 bulan melalui data pergeseran viskositas.
pengukuran kemudian dihitung menjadi ukuran yang sebenarnya berdasarkan kalibrasi lensa okuler dan lensa objektif yang digunakan saat pengamatan.
Sebagai tolok ukur data yang dapat menggambarkan pengaruh kondisi suhu pencampuran dan kecepatan putar adalah modus, bukan mean, karena mean didapat dari rata-rata ukuran droplet yang beragam, sehingga tidak bisa menggambarkan kondisi yang sebenarnya. Modus merupakan frekuensi ukuran droplet yang paling banyak muncul saat pengamatan dengan mikroskop. Semakin banyak droplet kecil yang muncul maka semakin besar pengaruh kondisi percobaan yang diberikan selama proses pencampuran dalam menentukan ukuran droplet.
Dengan menggunakan desain faktorial dapat dihitung efek yang dominan dalam menentukan ukuran droplet krim anti hair loss. Hasil perhitungan desain faktorial untuk modus ukuran droplet dapat terlihat pada tabel IV.
Gambar 8a Gambar 8b
Gambar 8. Grafik hubungan suhu pencampuran (a) dan kecepatan putar (b) terhadap respon ukuran droplet krim anti hair loss
Pada peningkatan suhu pencampuran akan meningkatkan ukuran droplet pada penggunaan kecepatan putar level rendah maupun level tinggi (Gambar 8a) Sedangkan pada peningkatan kecepatan putar dengan suhu pencampuran level rendah maupun level tinggi akan menurunkan ukuran droplet yang nampak dari nilai modus (Gambar 8b).
Hasil perhitungan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95% untuk respon ukuran droplet disajikan pada tabel VIII. Hipotesis alternatif (H1)
menyatakan adanya hubungan antara faktor dengan respon, sedangkan hipotesis
null (H0) merupakan negasi dari H1 yang menyatakan tidak adanya hubungan
antara faktor dengan respon. H1 diterima dan H0 ditolak bila F hitung lebih besar
dari F tabel yang berarti bahwa faktor berpengaruh signifikan terhadap respon. Nilai F(1,15) tabel yaitu 4,54.
62 63 64 65 66 67 68 69 55 75 U k u ran dr opl et (µ m)
Suhu pencampuran (ºC) Grafik hubungan suhu pencampuran dan ukuran
droplet kecepatan putar level rendah kecepatan putar level tinggi 62 63 64 65 66 67 68 69
300 500 700
Uku ran dr opl et (µ m)
Kecepatan putar (rpm)
Grafik hubungan kecepatan putar dan ukuran droplet
Tabel VIII. Hasil perhitungan Yate’s treatment pada respon ukuran droplet Source of
variation
Degrees of freedom
Sum of
squares Mean squares F
Replicates 5 781,25 156,25
Treatment 3 130,208 43,403
a 1 26,042 26,042 0,170
b 1 104,166 104,166 0,682
ab 1 0 0 0 Experimental
error 15 2291,667 152,7778
Total 23
Keterangan : a = suhu pencampuran; b = kecepatan putar; ab = interaksi
Dengan perhitungan efek, kecepatan putar dominan dalam menentukan ukuran droplet. Dari perhitungan Yate’s treatment dapat terlihat bahwa tidak terjadi interaksi antara suhu pencampuran dan kecepatan putar. Berarti antara suhu pencampuran dan kecepatan putar tidak saling mempengaruhi, namun demikian kecepatan putar dominan dalam mempengaruhi respon ukuran droplet. Dominansi kecepatan putar terlihat dari nilai F hitung kecepatan putar yang paling besar, walaupun pengaruh kecepatan putar maupun suhu pencampuran tidak signifikan.
Gambar 9. Grafik hubungan ukuran droplet terhadap frekuensi droplet
Grafik distribusi frekuensi (Gambar 9) digunakan untuk membandingkan data ukuran droplet masing-masing percobaan pada uji mikromeritik dengan lebih mudah. Modus ukuran droplet pada percobaan (1) adalah 81,3 µm, sedangkan modus percobaan a adalah 68,8 µm. Modus ukuran droplet pada percobaan b dan ab sama, yaitu 56,3 µm, tapi frekuensi modus percobaan ab lebih besar.
Pada grafik tersebut terlihat bahwa droplet berukuran kecil berjumlah banyak dan droplet berukuran besar berjumlah sedikit sehingga hal ini dapat menjadi awal indikasi ketidakstabilan krim. Dengan semakin banyaknya droplet kecil, maka koalesens akan semakin mudah terjadi ketika krim tersebut disimpan selama jangka waktu 1 bulan.
Hasil perhitungan Yate’s treatment untuk pergeseran viskositas dan modus ukuran droplet menyatakan bahwa nilai F hitung dari kedua respon tersebut lebih kecil dari F tabel, hal ini berarti faktor tidak berhubungan dengan respon, hal yang kemungkinan berpengaruh adalah formula dari krim tersebut.
0 20 40 60 80 100 120
0 50 100
Frek
uensi d
ro
p
let
Ukuran droplet (µm)
Grafik hubungan ukuran droplet terhadap frekuensi droplet
percobaan (1)
percobaan a
percobaan b
Hal ini dapat terjadi karena formula yang digunakan adalah formula yang diperoleh dari penelitian sebelumnya merupakan formula yang sudah optimal.
5. Pergeseran ukuran droplet
Pergeseran ukuran droplet hanya digunakan untuk membandingkan ukuran droplet setelah penyimpanan selama 1 bulan terhadap ukuran droplet setelah pembuatan, ini hanya dibandingkan secara visual saja (melalui grafik), dihubungkan dengan pergeseran viskositas, sehingga secara visual dapat dilihat apakah terjadi koalesen pada krim anti hair loss atau tidak. Berikut adalah grafik pergeseran ukuran droplet pada keempat percobaan :
Gambar 10. Grafik pergeseran ukuran droplet percobaan (1) 0
20 40 60 80 100
Frek
uens
i d
ro
p
let
Ukuran droplet (µm)
Grafik hubungan ukuran droplet terhadap frekuensi droplet
setelah pembuatan
Ga Ga 0 20 40 60 80 100 120 Fre k u ensi d ro p le t 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Frek ue nsi d rop le t
ambar 11. G
ambar 12. G 6.25 18.8 3
Grafik h
Grafik hub
Grafik perge
Grafik perge 31.3 43.8 56.3
Ukuran drop hubungan uk
bungan ukur
eseran ukur
eseran ukur 3 68.8 81.3 9
plet (µm) kuran drople
droplet
ran droplet te droplet
ran droplet
ran droplet 93.8 106.3118. et terhadap fr
Gambar 13. Grafik pergeseran ukuran droplet percobaan ab
Dari grafik-grafik diatas, dapat terlihat bahwa setelah penyimpanan selama 1 bulan, ukuran droplet yang besar cenderung meningkat. Hal ini berarti terjadi koalesens dalam sediaan krim anti hair loss dimana sejumlah droplet kecil menyatu membentuk sebuah droplet yang lebih besar, sehingga ketika diamati secara mikroskopik, ukuran droplet setelah penyimpanan selama 1 bulan, tampak bahwa droplet yang berukuran besar jumlahnya meningkat, sedangkan droplet yang berukuran kecil jumlahnya berkurang. Koalesens memang salah satu indikasi ketidakstabilan krim, tapi secara visual (dengan mata) krim tidak terlihat memisah, hanya saja jumlah droplet berukuran besar bertambah seiring berkurangnya jumlah droplet berukuran kecil (Aulton, 2002).
6. Persentase pemisahan krim
Pada uji persentase pemisahan krim, dapat terlihat apakah krim tetap stabil (tidak memisah) pada periode penyimpanan tertentu. Berdasarkan data yang
0 20 40 60 80 100
Frek
ue
nsi
d
ropl
et
Ukuran droplet (µm)
Grafik hubungan ukuran droplet terhadap frekuensi droplet
setelah pembuatan
didapat, terlihat bahwa krim anti hair loss tidak memisah selama periode penyimpanan 1 bulan, jadi dapat dikatakan bahwa secara visual (makroskopik) krim stabil selama penyimpanan 1 bulan.
D. Optimasi Proses Pencampuran
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh kondisi proses pencampuran yang optimum. Formula optimum yang dimaksudkan adalah krim yang memiliki karakteristik krim yang baik sesuai standar. Parameter yang digunakan dalam optimasi formula adalah daya sebar, viskositas, dan pergeseran viskositas. Viskositas yang diinginkan dalam formula adalah yang tidak menimbulkan kesulitan dalam pencampuran, pengemasan, maupun saat pengeluaran sediaan dari kemasan, tidak terlalu kental karena akan menimbulkan kesulitan saat aplikasi krim anti hair loss ini di daerah rambut, namun juga tidak terlalu encer karena alasan estetika. Daya sebar yang optimal adalah yang dapat memberikan kemudahan saat pengaplikasian. Stabilitas krim selama penyimpanan digambarkan oleh besar pergeseran viskositas yang terjadi. Maka diharapkan pergeseran viskositasnya seminimal mungkin.
1.Contour plot daya sebar
Respon daya sebar yang diteliti menghasilkan persamaan desain faktorial berikut : Y = 13,2103 + (-0,1292) X1 + (-0,01155) X2 + (0,00023) X1X2. Melalui
persamaan tersebut dapat dibuat contour plot sebagai berikut :
Gambar 14. Contour plot daya sebar krim anti hair loss ekstrak Saw Palmetto
Melalui contour plot daya sebar (Gambar 14) dapat ditentukan area proses pencampuran yang optimum untuk memperoleh respon daya sebar yang dikehendaki terbatas pada level suhu pencampuran dan kecepatan putar yang diteliti. Respon yang dikehendaki untuk daya sebar adalah 5 – 7 cm (Garg et al., 2002) dengan alasan bahwa sediaan krim anti hair loss tersebut merupakan sediaan semifluid, karena aplikasinya pada daerah rambut.
2. Contour plot viskositas
Respon viskositas pada keempat percobaan menghasilkan persamaan desain faktorial sebagai berikut : Y = (-59,6) + (2,44) X1 + (0,399) X2 + (-0,0061)
X1X2. Contour plot yang dihasilkan dari persamaan tersebut adalah :
Gambar 15. Contour plot viskositas krim anti hair loss ekstrak Saw Palmetto
proses pencampuran terbatas pada level suhu pencampuran dan kecepatan putar yang diteliti.
3. Contour plot pergeseran viskositas
Persamaan desain faktorial untuk pergeseran viskositas adalah sebagai berikut : Y = (-36,455) + (0,745) X1 + (0,106) X2 + (-0,0018) X1X2. Melalui
persamaan tersebut dapat dibuat contour plot :
Gambar 16. Contour plot pergeseran vikositas krim anti hair loss ekstrak Saw Palmetto
Contour plot pergeseran viskositas (Gambar 16) dapat digunakan untuk menentukan area proses pencampuran yang optimum terbatas pada level suhu pencampuran dan kecepatan putar yang diteliti. Parameter kualitas untuk sediaan krim adalah pergeseran viskositas ≤ 10 %, dengan pergeseran viskositas ≤ 10 %
4. Contour plot superimposed
Proses pencampuran optimum krim dapat diprediksikan dengan cara mencari area proses pencampuran optimum untuk seluruh uji sifat fisik dan stabilitas fisik krim anti hair loss yang dilakukan. Garis-garis pada area optimum yang telah dipilih pada tiap-tiap uji yang dilakukan digabungkan menjadi satu contour plot superimposed sebagai berikut :
Gambar 17. Contour plot superimposed sifat fisik dan stabilitas fisik krim anti hair loss ekstrak Saw Palmetto
55 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa :
1. Kecepatan putar dominan dalam menentukan respon daya sebar krim. Suhu pencampuran dominan dalam menentukan viskositas krim. 2. Diperoleh area suhu pencampuran dan kecepatan putar optimum untuk
proses pencampuran krim anti hair loss ekstrak Saw Palmetto.
B. Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka saran yang dapat diberikan : 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai efektivitas sediaan krim
56
DAFTAR PUSTAKA
Allen, L.V., 2002, The Art, Science, & Technology of Pharmaceutical Compounding, 2nd Ed., 264-275, AphA, Washington, D.C.
Allen, L.V., Jr., Popovich, N.G., Ansel, H.C., 2005, Ansel’s Pharmaceutical Dosage Forms & Drug Delivery Systems, 8th Ed., 282, 404, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia
Amiji, M.M., dan Sandmann, B.J., 2003, Applied Physical Pharmacy, 28-33, McGraw-Hill Companies Inc., United States of America
Anief, M., 2000, Ilmu Meracik Obat, Teori dan Praktik, 71-73, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta
Anonim, Instruction Manual Viscotester VT-04E, 13-14, Rion Co., LTD, Japan Anonim, 1976, The Merck Index an Encyclopedia of Chemicals and Drugs, 9th
Ed., 1103, 1192, Merck and G. Inc., Rahnway, United States of America Anonim, 1983, Handbook of Pharmaceutical Excipients, 241-242, American
Pharmaceutical Association, Washington D.C.
Anonim, 1995, Farmakope Indonesia, Edisi IV, 6, Departemen Kesehatan RI, Jakarta
Anonim, 1998, Saw Palmetto Monograph (Serenoa repens),
http://www.chiro.org/nutrition/ABSTRACT/saw_palmetto_monograph.shtml., diakses pada tanggal 2 Mei 2008
Anonim, 2005a, Hair Removal Agents, http://www.lifex.com/appear.html, diakses pada tanggal 12 Juni 2005
Anonim, 2005b, Saw Palmetto (Serenoa repens),
http://www.emedicine.com/derm/topic509.htm, diakses pada tanggal 12 Juni 2008
Anonim, 2005c, Saw Palmetto Herbal Remedies, Froraleads GR, Error! Hyperlink reference not valid.., diakses pada tanggal 12 Juni 2008 Ansel, H., 1990, Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms, 11, Lea &
Febiger, Philadelphia
56
Bolton, S., 1997, Pharmaceutical Statistic Practical and Clinical Application, 3rd Ed., 84-85, 308-337, 533-545, Marcel Dekker Inc., New York
Garg, A., Aggarwal, D., Garg, S., and Singla, A.K., 2002, Spreading of Semisolid Formulation : An Update, Pharmaceutical Technology, September 2002, 84-102, www.pharmtech.com, diakses tanggal 21 Juli 2008
Goodman, D.S., 2002, Topical Preparation for The Treatment of Hair Loss Background of The Invention, 1-8, www.freepatientsonline.com, diakses tanggal 9 Juli 2008
Hellemont, J., 1986, Coppendium de Phytotherapiego, 356, Association Pharmaceutique Belge, Bruxelles
Kusumastuti, D. R., 2007, Optimasi Formul
