i
PENGARUH PENINGKATAN KARBOPOL SEBAGAI GELLING AGENT DALAM SEDIAAN PASTA GIGI MINYAK KAYU MANIS (Cinnamon
burmanii (Bl.))
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh: Zufri Bella Yani NIM: 108114183
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
vi
“AKU INI KECIL
NAMUN KARENA ALLAHKU
AKU BESAR”
TERIMAKASIH YANG TIADA HABISNYA KEPADA
ALLAH SWT
KUPERSEMBAHKAN KARYAKU INI
UNTUK:
IBU DAN BAPAK
KELUARGAKU
NEGRIKU INDONESIA
DAN
ALMAMATERKU
vii PRAKATA
Penulis mengucap syukur kepada Allah SWT karena hanya atas berkat, rahmat, dan kehendak-Nya, penulis dapat menyusun dan menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Peningkatan Karbopol sebagai Gelling Agent dalam Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis (Cinnamon burmanii (Bl.))” ini dengan baik. Selama penyusunan skripsi ini penulis mendapat banyak bantuan berupa bimbingan, saran, dan dukungan dari berbagai pihak. Secara khusus, penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Dr. T.N. Saifullah Sulaiman, S.Si., M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing utama yang telah memberikan bimbingan dan pendampingan dalam penyusunan skripsi ini.
2. Agustina Setiawati, M.Sc., Apt. selaku dosen pembimbing pendamping yang memberikan bantuan dan masukan selama penyusunan skripsi. 3. Maria Dwi Jumpowati, S.Si., selaku dosen yang telah banyak memberikan
kritik dan saran selama penelitian.
4. Keluargaku yang memberikan dukungan dan selau mendoakan suksesnya penyusunan skripsi ini.
5. Drs. Nyoto Wardoyo, Apt., pakde yang selalu mengerti dan mendukung selama penyusunan skripsi ini.
6. Widya, Nita, Elisa, Hans, dan Tora selaku teman-teman satu tim yang selalu berbagi informasi selama penyusunan skripsi ini.
viii
8. Nia, Rinda, Titi, Bakti dan teman-teman FSM D 2010, teman-teman FST B 2010, dan teman-teman kos yang selalu memberikan semangat dan mendoakan suksesnya skripsi ini.
9. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan kontribusi selama penyusunan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi yang dibuat ini masih sangat terbatas, mengingat kemampuan yang dimiliki penulis masih terbatas. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Penulis berharap agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan pengetahuan dalam bidang ilmu Farmasi.
ix
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING... ii
HALAMAN PENGESAHAN... iii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA... iv
HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI... v
HALAMAN PERSEMBAHAN... vi
1. Perumusan Masalah... 2
2. Keaslian Penelitian... 2
3. Manfaat Penelitian... 3
x
b. Manfaat Praktis... 3
B. Tujuan Penelitian... 3
1. Tujuan Umum... 3
2. Tujuan Khusus... 4
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA... 5
A. Karies Gigi, Plak, dan S. mutans……… 5 e. Bahan penambah rasa... f. Air... 2. Uji Pasta Gigi Antibakteri... 3. Uji Iritasi...
xi
A. Jenis dan Rancangan Penelitian... 19
B. Variabel dan Definisi Operasional... 19
1. Variabel Penelitian... 19
2. Definisi Operasional... 20
C. Bahan Penelitian... 21
D. Alat Penelitian... 22
E. Tata Cara Penelitian... 1. Identifikasi dan verifikasi minyak kayu manis... 2. Uji potensi konsentrasi minyak kayu manis... 3. Pembuatan pasta gigi... 4. Uji sifat fisik dan stabilitas pasta gigi... 5. Uji potensi senyawa antimikroba pasta gigi minyak kayu manis... 6. Uji iritasi pasta gigi minyak kayu manis... 22
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 33
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN... 47
A. Kesimpulan... 47
B. Saran... 47
DAFTAR PUSTAKA... 49
LAMPIRAN... 54
xii DAFTAR TABEL
Halaman Tabel I. Formula pasta gigi minyak kayu manis dengan variasi
konsentrasi karbopol..………. 27 Tabel II. Komposisi bahan pengukuran kadar protein………. 31 Tabel III. Hasil verifikasi sifat fisik minyak kayu manis………….. 33 Tabel IV.
Tabel V. Tabel VI.
Diameter zona hambat pertumbuhan S. mutans yang terbentuk oleh minyak kayu manis……… Hasil Uji Organoleptis Pasta Gigi Minyak Kayu Manis… Hasil Pengukuran Zona Hambat Pasta Gigi Minyak Kayu
Manis………...
34 38
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. S. mutans dalam saliva (A) dan S. mutans dalam saliva yang
mengandung 1% sukrosa... 6 Gambar 2. Cis-sinamaldehid (A) dan trans-sinamaldehid (B)………... 8 Gambar 3. Struktur kimia karbopol...……… 11 Gambar 4. Bentuk molekul karbopol sebelum dinetralisasi (A) dan
sesudah dinetralisasi (B)………... 12 Gambar 5.
Hasil uji penegasan daya antibakteri minyak kayu manis konsentrasi 6%, 7% (a) dan 8%, 9% (b)……….
Hasil formulasi sediaan pasta gigi dengan berbagai
konsentrasi karbopol………
Diagram hasil pengukuran viskositas pasta gigi minyak kayu manis……….
Diagram hasil pengukuran daya lekat pasta gigi minyak kayu manis……….
Grafik hasil uji viskositas pasta gigi minyak kayu manis selama 4 minggu penyimpanan……….
xiv
Gambar 13. Zona hambat pertumbuhan S. mutans yang terbentuk oleh
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Certificate of Analysis (COA) Cinnamomum burmannii.. 53 Lampiran 2. Surat keterangan S. mutans... 54 Lampiran 3.
Lampiran 4.
Uji karakteristik minyak kayu manis... Uji daya antibakteri minyak kayu manis berbagai konsentrasi(1-10%) dengan metode difusi sumuran...
55
58 Lampiran 5.
Lampiran 6.
Hasil pengamatan dilusi padat... Perhitungan Konsentrasi Minyak Kayu Manis Metode Dilusi Padat...
63
65 Lampiran 7. Hasil uji penegasan dengan metode streak plate untuk
menentukan KHM dan KBM... 66 Lampiran 8. Uji aktivitas antibakteri pasta gigi minyak kayu manis
terhadap S. mutans... 67 Lampiran 9. Hasil formulasi pasta gigi minyak kayu manis... 68 Lampiran 10. Uji sifat fisik pasta gigi minyak kayu manis... 71 Lampiran 11.
Lampiran 12.
Lampiran 13.
Uji aktivitas antibakteri pasta gigi minyak kayu manis terhadap S. mutans... Gambar uji aktivitas antibakteri pasta gigi minyak kayu manis terhadap S. mutans... Uji iritasi pasta gigi minyak kayu manis...
76
xvi Lampiran 14.
Lampiran 15.
Gambar uji iritasi sediaan pasta gigi minyak kayu manis dengan menggunakan slug... Hasil perhitungan statistik...
xvii
xviii INTISARI
Plak gigi merupakan penyebab utama terjadinya karies gigi dan timbulnya plak gigi terutama disebabkan oleh bakteri Streptococcus mutans (S. mutans). Salah satu upaya mencegah timbulnya plak dapat dilakukan dengan menggosok gigi menggunakan pasta gigi. Salah satu bahan alam yakni minyak kayu manis dapat berperan sebagai antibakteri dan fungisidal karena mengandung sinamaldehida yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. mutans.
Pada formula pasta gigi, gelling agent mempunyai peranan penting dalam menjaga konsistensi sediaan pasta gigi. Karbopol yang digunakan sebagai gelling agent dalam penelitian ini mampu memberikan viskositas yang baik terhadap sediaan. Penelitian dengan jenis penelitian eksperimental murni eksploratif ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh peningkatan karbopol sebagai gelling agent terhadap sifat fisik pasta gigi minyak kayu manis dan kemampuan pasta gigi minyak kayu manis menghambat bakteri S. mutans . Sifat fisik dan stabilitas sediaan pasta gigi diuji dengan melihat pergeseran viskositas, daya lekat dan pH serta diuji daya hambat antibakterinya. Analisis data menggunakan software R 3.0.2 untuk mengetahui signifikasi (p < 0,05) dari setiap faktor dan interaksinya dalam memberikan efek.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa karbopol sebagai gelling agent berpengaruh terhadap sifat fisik pasta gigi minyak kayu manis dan dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. mutans. Pasta gigi minyak kayu manis mengiritasi membrane mukosa.
xix ABSTRACT
Dental plaque is the primary cause of dental caries dental plaque and mainly caused by the bacterium Streptococcus mutans (S. mutans). One effort to prevent plaque build up can be done by brushing your teeth using toothpaste. One of the natural ingredients that cinnamon oil can act as an antibacterial and fungicidal because it contains cinnamaldehyde which can inhibit the growth of S. mutans bacteria.
In formula toothpaste, gelling agent has an important role in maintaining the consistency of toothpaste preparations. Carbopol is used as a gelling agent in this study were able to provide good viscosity of the preparation. Research the type of purely explorative experimental study aims to determine the effect of an increase in carbopol as a gelling agent on the physical properties of cinnamon oil toothpaste and toothpaste ability cinnamon oils inhibit S. mutans bacteria. The physical properties and stability of toothpaste preparations tested by looking at the shift in viscosity, adhesion and pH as well as the inhibition of antibacterial tested. Analysis of the data using the software R 3.0.2 to determine the significance (p <0.05) of each factor and their interaction in effect.
The results showed that the carbopol as a gelling agent effect on the physical properties of cinnamon oil toothpaste and can inhibit the growth of S. mutans bacteria. Cinnamon oil toothpaste had severe irritation potency.
1 BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Masalah kesehatan gigi utama menurut survei Departemen Kesehatan adalah karies gigi yang umumnya disebabkan oleh deposit-deposit organik seperti materi alba, sisa makanan, dan plak gigi (Sasmita et al., 2006). Menurut Dewi (2011) plak gigi merupakan penyebab utama terjadinya karies gigi sedangkan timbulnya plak gigi terutama disebabkan oleh bakteri Streptococcus mutans (S. mutans) (Pratiwi, 2005). Bakteri S. mutans merupakan floral normal pada rongga mulut dan gigi, tetapi apabila terjadi peningkatan populasi, bakteri tersebut dapat berubah menjadi bakteri patogen (Marsaban, 2007).
Salah satu upaya mencegah timbulnya plak dapat dilakukan dengan menggosok gigi menggunakan pasta gigi. Pasta gigi yang digunakan harus mengandung bahan yang telah disetujui. Salah satu bahan alam yakni minyak kayu manis dapat berperan sebagai antibakteri dan fungisidal karena mengandung sinamaldehida (Kusumastuti, 2012) sehingga penambahannya ke dalam formula pasta gigi dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. mutans (Dwijayanti, 2011).
yang dapat terdispersi dalam air sehingga sediaan dapat dengan mudah dibilas dengan air dalam penggunaannya. Karbopol dalam sediaan pasta gigi memiliki kemampuan untuk mempertahankan viskositas, selain itu pada konsentrasi 0,02-2% karbopol dapat memberikan viskositas yang baik pada sediaan (Lubrizol, 2002).
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh peningkatan jumlah karbopol di setiap formula pasta gigi minyak kayu manis terhadap sifat fisik sediaan yang berupa viskositas dan daya lekat serta mengetahui daya antibakteri pasta gigi minyak kayu manis terhadap bakteri S. mutans.
1. Perumusan Masalah
Permasalahan yang akan diteliti adalah:
a. Bagaimana pengaruh karbopol sebagai gelling agent terhadap sifat fisik sediaan pasta gigi minyak kayu manis?
b. Apakah sediaan pasta gigi yang mengandung minyak kayu manis dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. mutans?
c. Apakah sediaan pasta gigi minyak kayu manis memiliki potensi dalam mengiritasi jaringan mukosa mulut?
2. Keaslian Penelitian
Sepanjang pengetahuan penulis, penelitian tentang pengaruh peningkatan konsentrasi karbopol sebagai gelling agent dalam sediaan pasta gigi yang mengandung minyak kayu manis (Cinnamomum burmani (BI.)) belum pernah dilakukan.
3. Manfaat Penelitian a. Manfaat teoretis
Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan khususnya dibidang farmasi tentang pengaruh penggunaan karbopol pada sediaan pasta gigi dan sifat antibakteri pasta gigi minyak kayu manis terhadap bakteri S. mutans.
b. Manfaat praktis
Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan pasta gigi yang dapat mencegah karies pada gigi bagi masyarakat.
B. Tujuan penelitian 1. Tujuan Umum
Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh karbopol sebagai gelling agent terhadap sifat fisik (viskositas dan daya lekat) sediaan pasta gigi minyak kayu manis.
2. Tujuan Khusus
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Karies Gigi, Plak, dan S. mutans
Karies gigi adalah suatu penyakit yang disebabkan oleh adanya interaksi antara bakteri, plak, diet, dan gigi. Karies tidak timbul apabila tidak terdapat plak pada gigi (Pratiwi, 2005). Plak adalah lapisan lembut yang terbentuk dari campuran antara makrofag, leukosit, enzim, komponen anorganik, matriks ekstraseluler, epitel rongga mulut, sisa-sisa makanan serta bakteri yang melekat di permukaan gigi (Dewi, 2011).
Bakteri mulut yang paling banyak berada di gigi adalah S. mutans (Gambar 1A) yang ditemukan pada mulut saat gigi sudah mulai tumbuh (Madigan et al., 2000) dan terutama terdapat pada populasi yang banyak mengkonsumsi sukrosa (Irma dan Intan, 2013). Sel bakteri S. mutans yang berbentuk bulat atau lonjong dengan diameter 2 µm merupakan bakteri kokus gram positif yang koloninya berpasangan atau berantai, tidak berspora, dan tidak bergerak. Metabolisme bakteri ini bersifat anaerob fakultatif (Collier et al., 1998). Tempat kolonisasi S. mutans terdapat pada celah, lubang gigi, permukaan gigi dekat gusi atau lesi karies (Schuster, 1995). Bakteri S. mutans mampu melekatkan diri pada permukaan gigi dengan sangat kuat karena S. mutans dapat menghasilkan dextran polisakarida yang bersifat adhesive (daya perekat) kuat. Bakeri S. mutans menghasilkan dextran hanya ketika ada sukrosa (Gambar 1B) dengan bantuan enzim dextransucrase (Madigan et al., 2000). Bakteri S. mutans yang berada
dalam mulut secara anaerobik mampu mencerna atau menghidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa. Glukosa mengalami fermentasi melalui jalur glikolisis (Madigan et al., 2000). Hasil akhir glikolisis adalah asam laktat yang dapat menyebabkan penurunan pH plak gigi yang kemudian menyebabkan demineralisasi email dan terbentuklah karies gigi (Marsaban, 2007). Infeksi dari bakteri S. mutans meluas hingga mencapai bagian pulpa (banyak terdapat pembuluh darah dan saraf) jika tidak ditangani, sehingga bakteri S. mutans yang bersifat patogen dapat menyebar ke seluruh tubuh dan menginfeksi organ tubuh lainnya (Richard dan Huemer, 2008).
Gambar 1. S. mutans dalam saliva (A) dan S. mutans dalam saliva yang mengandung 1% sukrosa (Forssten et al., 2010)
B. Minyak Kayu Manis
Produksi minyak atsiri telah mengalami perkembangan yang cukup pesat baik dalam skala nasional maupun internasional. Perkembangan yang cukup pesat ini dikarenakan harga jualnya yang selalu mengalami peningkatan setiap tahunnya (Weiss, 1997).
Minyak atsiri adalah salah satu senyawa organik yang berasal dari jaringan tumbuhan, bersifat mudah menguap, dan bukan merupakan senyawa
murni tetapi tersusun atas beberapa komponen yang mayoritas berasal dari golongan terpenoid. Famili Lauraceae dari tanaman kayu manis ini merupakan famili tanaman yang potensial dalam menghasilkan minyak atsiri (Guenther, 2006). Minyak atsiri dari tanaman kayu manis (minyak sinamon) umumnya mengandung benzaldehid, benzenpropan, terpineol, α-terpineol, α-kopaen, β -kariofilen, cis-sinamaldehid (Gambar 2A), dan trans-sinamaldehid (Gambar 2B) sebagai kandungan terbesar dalam minyak sinamon ini dengan jumlah sekitar 65%-85%. Persentase cis-sinamaldehid yang terlalu kecil bila dibandingkan dengan isomernya dalam minyak sinamon diakibatkan karena tidak stabilnya senyawa ini pada panas sehingga jarang ditemukan dalam konsentrasi yang besar (Zetra dan Burhan, 2010). Minyak atsiri kayu manis dapat digunakan pada penyakit nyeri haid, pengganti plasma, antibakteri, dan bersifat fungisidal (Bisset dan Witchtl, 2001).
Gambar 2. Cis-sinamaldehid (A) dan trans-sinamaldehid (B)
C. Pasta Gigi
Pasta gigi adalah sediaan semisolid yang mengandung satu atau lebih zat aktif yang ditujukan untuk membersihkan seluruh permukaan gigi (Debnath, 2002), menghilangkan atau mengurangi bau mulut, memberikan rasa segar (Garlen, 1996). Penyikatan gigi dengan pasta gigi adalah upaya pencegahan yang paling efektif untuk menjamin kesehatan rongga mulut dan gigi terutama sebagai langkah pencegahan terhadap timbulnya plak yang akan menyebabkan karies gigi (Sasmita et al., 2006).
Bahan-bahan penyusun pasta gigi menurut Garlen (1996) umumnya adalah sebagai berikut:
a. Bahan abrasif
Bahan abrasif yang terdapat pada pasta gigi umumnya berbentuk bubuk pembersih yang dapat memoles dan menghilangkan kotoran dan plak. Jumlah konsentrasi abrasif umumnya berkisar antara 20%-50% dari total formulasi (Garlen, 1996).
b. Binders
Binders (bahan pengikat) adalah gom alam atau sintetis, resin, atau hidrokoloid lain yang digunakan dalam formulasi pasta gigi untuk menjaga konstituen cair dan padat dalam bentuk pasta yang halus. Jumlah konsentrasi bahan pengikat umumnya berkisar antara 0,9%-2% dari total formulasi (Garlen, 1996).
c. Humectant
Humectant adalah bahan yang digunakan untuk menangkap air dari udara dan menjaga pasta gigi agar tetap lembab. Pada formulasi pasta gigi, umumnya digunakan antara 20%-40%, sedangkan pada sediaan gel digunakan sebanyak 80% (Garlen, 1996).
d.Surface Active Agents
Surface Active Agents atau surfaktan adalah bahan yang dapat menimbulkan busa. Bahan ini bekerja pada rentang konsentrasi 2%-5% (Garlen, 1996).
e. Bahan penambah rasa
f. Air
Air dalam pasta gigi berfungsi sebagai pelarut. Konsentrasi air yang terlalu besar dapat menjadi media pertumbuhan bakteri sehingga penambahan bahan pengawet diperlukan (Garlen, 1996).
g. Bahan tambahan lain
Bahan tambahan lain yang umumnya ditambahkan adalah bahan terapeutik seperti fluor atau natrium monoflorofosfat, bahan desensitisasi, bahan antitartar, bahan antimikroba, bahan pemutih, dan bahan pengawet (Garlen, 1996). Seiring dengan kemajuan teknologi, berbagai produsen pasta gigi membuat inovasi untuk menambahkan bahan alam yang bermanfaat bagi kesehatan rongga mulut dan gigi. Oleh karena itu, penelitian ini menambahkan bahan alam berupa minyak kayu manis yang telah diketahui manfaatnya sebagai zat antibakteri sebagai bahan aktif sediaan pasta gigi.
D. Karbopol
air atau gliserin dan membentuk struktur mikrogel tiga dimensi. Namun, karbopol tidak larut dalam sebagian besar pelarut. Iritasi primer, sensitifitas, atau reaksi alergi tidak ditemukan pada penggunaan karbopol (Rowe et al., 2009).
Gambar 3. Struktur Kimia Karbopol (Sahoo et al., 2011)
Gambar 4. Bentuk molekul karbopol sebelum dinetralisasi (A) dan sesudah
dinetralisasi (B) (Lubrizol, 2002)
E. Evaluasi Pasta Gigi 1. Uji Sifat Fisik
Suatu pasta gigi dapat dikatakan baik apabila memiliki karakterisasi sifat fisik yang baik dilihat dari uji organoleptis (warna, dan bau), pH, viskositas, dan stabilitasnya dalam penyimpanan (Garlen, 1996). Warna diuji dengan menuangkan pasta gigi pada wadah dan melihat warna yang dihasilkan apakah seragam dan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Aroma diuji dengan cara mencium pasta gigi tersebut apakah menghasilkan aroma yang telah sesuai dan tidak menyengat/bau tengik. Pengujian pH bertujuan untuk mengetahui apakah sediaan pasta gigi yang dibuat telah sesuai dengan pH standar rongga mulut (6,5 sampai 8) sehingga tidak menimbulkan iritasi pada saat pemakaian (Lucida et al., 2007).
semakin besar tahanannya untuk mengalir sehingga semakin kental sediaan tersebut, sebaliknya apabila semakin kecil viskositas suatu sediaan maka semakin kecil tahanannya untuk mengalir sehingga semakin encer sediaan tersebut. Pengukuran viskositas pasta gigi dilakukan dengan menggunakan viskometer RION seri VT 04 dengan rotor No.2 (Lieberman et al., 1996). Viskositas dihitung dengan cara mengkonversi nilai viskositas yang telah ditetapkan dengan skala pada spindel. Satuan viskositas yang tertera pada alat adalah dPa.s (1 dPa.s=1 poise) (Kusumastuti, 2012).
Evaluasi pasta gigi juga dilakukan dengan menguji kemampuan pasta gigi melekat pada permukaan gigi dan sikat gigi atau biasa disebut daya lekat/cohesiveness. Daya lekat diukur dengan cara mengeluarkan sejumlah tertentu pasta ke atas papan logam lalu dialiri dengan aliran air yang konstan, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk menghilangkan seluruh pasta gigi dari papan logam maka semakin tinggi daya lekat pasta gigi tersebut. Pengukuran daya lekat tidak ditetapkan standarnya. Oleh karena itu, pengukuran daya lekat suatu pasta gigi biasanya dilakukan dengan suatu pasta gigi lain yang telah memiliki daya lekat yang baik sebagai pembandingnya (Garlen, 1996).
2. Uji Pasta Gigi Antibakteri
pertumbuhan atau metabolisme dari bakteri dengan dua kategori yakni bakteriostatik (senyawa yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri) dan bakterisidal (senyawa yang dapat membunuh bakteri).
Metode uji senyawa antibakteri dapat digunakan untuk menguji pasta gigi antibakteri yakni dengan metode difusi dan metode dilusi padat (Tortora, Funke, dan Case, 2010). Prinsip metode difusi adalah pengukuran potensi antibakteri berdasarkan pengamatan diameter daerah hambatan bakteri sebagai hasil dari berdifusinya senyawa uji (Jawetz et al., 1996). Metode ini dapat dilakukan dengan beberapa cara, yakni:
a. Cara Kirby Bauer
Metode ini dilakukan dengan mengoleskan permukaan media agar dengan kapas yang telah dicelupkan dengan suspensi bakteri, kemudian diletakkan kertas samir diatasnya yang mengandung antibakteri, diinkubasi pada suhu 37oC selama 18-24 jam. Hasil yang diamati adalah berupa zona radikal (zona di sekitar kertas samir yang tidak ditemukan sama sekali pertumbuhan bakteri) dan irradikal (daerah di sekitar kertas samir yang pertumbuhan bakterinya dihambat tetapi tidak dimatikan) (Kusumastuti, 2012).
b. Cara Sumuran
c. Cara Pour Plate
Metode ini dilakukan dengan mengambil satu ose suspensi bakteri yang telah memenuhi standar konsentrasi bakteri (108 CFU/mL) dan dimasukkan ke dalam 4mL media agar base 1,5% yang mempunyai suhu 50oC. Suspensi bakteri dituang pada media agar setelah suspense bakteri homogen. Disk diletakkan di atas media, diinkubasi selama 15-20 jam pada suhu 37oC. Hasil yang diamati adalah berupa zona radikal dan irradikal (Kusumastuti, 2012).
Prinsip metode uji dilusi padat adalah dengan mencampurkan larutan uji, suspensi bakteri, dan media pertumbuhan cair kemudian diamati berdasarkan kekeruhannya. Media yang berisi konsentrasi senyawa antibakteri yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri terlihat memiliki kekeruhan yang paling tipis dibandingkan dengan konsentrasi senyawa antibakteri yang tidak dapat menghambat pertumbuhan. Konsentrasi senyawa antibakteri yang dapat menghentikan pertumbuhan bakteri akan memberikan hasil berupa media jernih saat di streak ke media lain. Potensi agen antibakteri dapat ditentukan dengan melihat konsentrasi terendah yang dapat menghambat atau menghentikan pertumbuhan bakteri (McKane dan Kandel, 1996).
3. Uji Iritasi
karena bila dibandingkan dengan hewan mamalia yang lain, slugs mempunyai badan yang hampir seluruhnya terdapat membran mukosa (Adriaens, 2006).
Prinsip dari uji iritasi adalah slugs yang permukaan tubuhnya terdiri dari sel silia, sel mikrofili, dan sel sekresi mukosa akan memproduksi mucus setelah diletakkan pada sediaan uji. Jumlah mucus (MP) yang dihasilkan dirubah menjadi bentuk persentase dibandingkan dengan berat tubuhnya. Jika persentase mencapai kategori severe maka uji dilanjutkan ke tahap kerusakan jaringan. Pada uji kerusakan jaringan, phosphate buffred saline (PBS) (pH 7,4) ditambahkan pada slugs. Sediaan dinyatakan dapat menyebabkan kerusakan jaringan jika slugs mengeluarkan protein dan enzim (lactate dehydrogenase (LDH) dan alkaline phosphatase (ALP)). Kategori yang digunakan dalam penelitian dapat dilihat pada Gambar 5 (Adriaens, 2006).
Gambar 5. Penggolongan hasil uji iritasi (Adriaens, 2006)
yang mengukur potensi iritasi senyawa kimia pada mata. Keuntungan masa depan dari uji ini adalah kemampuannya dalam mendeteksi sediaan yang dapat menyebabkan membran mukosa terasa panas dan terbakar. Keuntungan tersebut belum dapat dilakukan pada hewan mamalia dan studi secara in vitro (Adriaens, 2006).
F. Landasan Teori
Karies adalah suatu penyakit yang disebabkan oleh interaksi antara gigi, bakeri, dan plak. Bakteri yang berperan dalam tumbuhnya plak adalah S. mutans. Untuk mengatasi bakteri tersebut, telah diketahui salah satu bahan alam yang dapat mengganggu pertumbuhannya yakni minyak kayu manis yang menggandung sinamaldehid sebagai senyawa antibakteri. Sementara itu, cara yang paling baik untuk mencegah timbulnya karies adalah dengan menyikat gigi menggunakan pasta gigi.
Pasta gigi yang umumnya digunakan mengandung bahan-bahan seperti bahan abrasif, gelling agent, humectant, Surface Active Agents, bahan penambah rasa, dan air. Gelling agent merupakan komposisi penting dalam pembuatan pasta gigi sebagai bahan yang dapat digunakan untuk menjaga konstituen cair dan padat dalam bentuk pasta yang halus. Karbopol sebagai salah satu bentuk dari gelling agent telah terbukti mampu memberikan konsistensi yang baik pada sediaan gel pada rentang konsentrasi 0,2 %-2%.
kemudian diolah dengan menggunakan aplikasi R 3.0.2 (R Development Core Team, 2013) untuk menyimpulkan hasil dari penelitian ini.
G. Hipotesis
1. Peningkatan konsentrasi karbopol sebagai gelling agent dapat mempengaruhi sifat fisik sediaan pasta gigi antibakteri minyak kayu manis, yang meliputi peningkatan viskositas dan daya lekat.
2. Sediaan pasta gigi yang mengandung zat aktif minyak kayu manis dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. mutans.
3. Sediaan pasta gigi minyak kayu manis tidak memiliki potensi dalam mengiritasi jaringan mukosa mulut.
19 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental murni eksploratif.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional 1. Variabel Penelitian
a. Variabel bebas. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah variasi konsentrasi karbopol yaitu 0,25%; 0,5%; 1%; 1,25%; dan 1,5%.
b. Variabel Tergantung. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisik dan stabilitas pasta gigi minyak kayu manis (organoleptis, viskositas, pH, dan daya lekat) serta daya antibakterinya (besarnya diameter zona hambat pertumbuhan bakteri S. mutans).
c. Variabel pengacau terkendali. Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah lama penyimpanan, sifat dari wadah penyimpanan, suhu penyimpanan, intensitas cahaya, diameter sumuran (7 mm), volume bakteri S. mutans yang diinokulasikan, kepadatan suspensi bakteri uji, volume sediaan pasta gigi yang diinokulasikan dalam sumuran (20µL), kontrol positif (pasta gigi “X”).
2. Definisi Operasional
a. Pasta gigi minyak kayu manis adalah sediaan semi-aqueous yang mengandung minyak atsiri kulit batang kayu manis yang digunakan sebagai antibakteri.
b. Gelling Agent merupakan bahan yang digunakan untuk membentuk kekentalan atau pembentuk sifat alir sediaan pasta gigi. Gelling agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah karbopol.
c. Viskositas optimum adalah viskositas yang sesuai gel toothpaste yang telah beredar di pasaran yaitu sebesar 300-600 d.Pa.s.
d. Stabilitas pasta ditentukan dari besarnya nilai pergesaran viskositas antara sebelum dan sesudah penyimpanan selama 1 bulan yaitu < 15%.
e. Streptococcus mutans merupakan biakan bakteri murni yang diperoleh dari Laboratorium Balai Kesehatan Yogyakarta.
f. Daya antibakteri adalah kemampuan pasta gigi minyak kayu manis menghambat atau membunuh S. mutans dibanding kontrol negatif.
g. Kontrol negatif yang digunakan dalam optimasi adalah parafin. Sementara itu, kontrol positif dan kontrol negatif yang digunakan dalam uji senyawa antibakteri berturut-turut adalah pasta gigi “X” dan basis pasta gigi.
i. Metode difusi sumuran adalah metode yang digunakan untuk mengukur daya hambat minyak atsiri terhadap S. mutans dengan cara mengukur zona jernih di sekitar sumuran.
j. Metode dilusi padat adalah metode pengukuran aktivitas antibakteri dengan cara mengencerkan minyak atsiri kulit batang kayu manis pada beberapa konsentrasi, kemudian dicampurkan pada media padat untuk melihat daya hambat minyak atsiri serta menentukan KHM dan KBM. k. Kadar Hambat Minimal (KHM) adalah konsentrasi terkecil dari minyak
atsiri kayu manis untuk menghambat pertumbuhan S. mutans.
l. Kadar Bunuh Minimal (KBM) adalah konsentrasi terkecil dari minyak atsiri kayu manis untuk menghentikan pertumbuhan S. mutans.
C. Bahan Penelitian
D. Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat-alat gelas, termometer, timbangan, hand refractometer, waterbath, mikroskop, mortir dan stamper, autoklaf (model KT-40, ALP Co. Ltd. Midorigouka Kamurashi, Tokyo, Japan), inkubator (Heraeus), indikator pH, sentrifuge (Heraeus), vortex, oven, neraca analitik, mikropipet, Viskometer Rion seri VT 04, satu set peralatan uji daya lekat, dan satu set peralatan uji daya antibakteri.
E. Tata Cara Penelitian 1. Identifikasi dan verifikasi minyak kayu manis
Minyak kayu manis yang digunakan dalam penelitian ini merupakan minyak atsiri dari tanaman kayu manis (Cinamomum burmani (BI.)) yang diperoleh dari Eteris Nusantara dan telah diuji identitasnya.
Verifikasi minyak kayu manis meliputi: a. Pengamatan organoleptis
Pengamatan organoleptis berupa pengamatan bentuk, warna, dan aroma dari minyak kayu manis tersebut.
b. Indeks bias
hingga tanda . tergantung dari konsentrasi sampel yang diuji. Berikut adalah jarak
jangkauan:
1= 1,333–1,404 (skala sebelah kiri) 2= 1,404–1,468 (skala tengah)
3= 1,468–1,520 (skala sebelah kanan)
Ujung refraktor diarahkan ke arah cahaya yang terang dan dilihat melalui lensa sambil diputar-putar sampai skala terlihat jelas (tampak garis batas yang memisahkan sisi yang terang dan gelap pada bagian atas dan bawah). Jika garis batas berwarna atau tidak jelas, maka ring diputar untuk menghilangakan warna hingga batas terlihat jelas.
c. Bobot Jenis
Piknometer 10 mL ditimbang dalam keadaan kosong dan bersih kemudian diisi dengan air suling sampai penuh. Suhu diturunkan hingga 23°C kemudian dinaikkan perlahan hingga 25°C (permukaan air diatur sampai puncak kapiler kemudian pipa kapiler ditutup). Suhu kamar, dinding luar piknometer diusap dan ditimbang setelah mencapai. Hal yang sama dilakukan pada minyak kayu manis. Bobot minyak kayu manis sama dengan kerapatan minyak kayu manis dibagi kerapatan air pada suhu 25°C.
2. Uji Potensi Konsentrasi Minyak Kayu Manis a. Sterilisasi peralatan dan media
Pipet ukur disterilisasi dengan menggunakan oven pada suhu 50°C selama 20 menit.
b. Penyiapan media uji
Pada penelitian ini media yang digunakan adalah TSA dan TSB. Pembuatan media TSA yaitu dengan mencampurkan serbuk TSA sebanyak 24 gram dengan aquadest sebanyak 600 mL. Pembuatan media TSB yaitu dengan mencampurkan serbuk TSBsebanyak 1,8 gram dengan aquadest sebanyak 60 mL, lalu kedua media tersebut disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121°C dan tekanan 1 atm selama 15 menit. Penyiapan media stok mikroba uji, media TSA yang telah disterilkan dibiarkan memadat dalam kondisi miring untuk reisolasi bakteri S.mutans.
c. Pembuatan suspensi bakteri
Isolat murni bakteri S.mutans yang sudah dibiakkan diambil 1-3 ose kemudian diinokulasikan ke dalam 5 mL TSB, lalu divortex sampai tercampur merata. Setelah itu, diinkubasi pada suhu 37°C selama 24 jam. Suspensi bakteri uji dibuat dan disetarakan kekeruhannya dengan larutan standar Mc Farland 0,5. Kekeruhan suspense bakteri uji apabila melebihi kekeruhan Mc Farland 0,5, maka dilakukan penambahan media TSB steril sampai didapat kekeruhan yang sama.
d. Penanaman isolat S.mutans secara pour plate.
telah diinokulasikan bakteri S. mutans sebagai lapisan atas dituang setelah lapisan bawah memadat.
Lapisan atas, 0,2 mL bakteri S. mutans dari stok suspensi bakteri uji diinokulasikan ke dalam 20 mL media TSA pada suhu 45-50oC. Setelah itu dituang secara pour plate ke dalam petri yang telah berisi lapisan bawah. Media TSA yang mengandung bakteri dibiarkan beberapa saat sampai memadat.
e. Uji difusi sumuran.
Media double layer yang telah memadat masing-masing dibuat enam lubang sumuran dengan pelubang sampai batas antara lapisan bawah dan lapisan atas. Setiap petri diisikan minyak kayu manis konsentrasi 1%-10% dan kontrol negatif (parafin cair) masing-masing sebanyak 20µL. Tahap ini dilakukan dengan lima kali replikasi. Setelah itu, media diinkubasi selama 24 jam dengan suhu 37°C, kemudian diamati diameter zona jernih yang dihasilkan. Diameter zona jernih yang dihasilkan diukur dengan penggaris dan nilainya dikurangi diameter sumuran yang digunakan (7 mm). Daya antibakteri diamati berdasarkan diameter zona jernih yang terbentuk dibandingkan dengan kontrol negatif. Setelah itu dipilih sejumlah konsentrasi yang mempunyai zona jernih untuk dilanjutkan ke uji dilusi padat.
f. Uji dilusi padat
diinkubasi selama 24 jam. Kekeruhan dibandingkan dengan kontrol negatif (media TSA berisi parafin cair yang telah diinkubasi 24 jam). Penilaian diberikan dengan notasi (+) untuk media yang tampak keruh dan (-) jika tidak ada kekeruhan (tidak ada pertumbuhan bakteri uji). Konsentrasi yang terlihat jernih secara visual dipilih untuk dilanjutkan ke uji penegasan.
g. Uji Penegasan (streak plate)
Media TSA yang telah memadat dalam petri dibagi menjadi dua bagian. Bagian pertama untuk streak kontrol negatif (parafin cair) dan bagian kedua untuk streak sampel dari uji dilusi padat. Media diinkubasi selama 24 jam dengan suhu 37°C dan diamati daya hambat yang dihasilkan pada setiap media. Bila ditemukan adanya pertumbuhan, dilakukan kembali uji penegasan kedua dengan melakukan streak sampel dari uji penegasan pertama pada media TSA baru. Media diinkubasi kembali selama 24 jam dengan suhu 37oC dan tentukan KHM dan KBM minyak kayu manis. Konsentrasi minyak kayu manis yang dapat menghasilkan KBM adalah konsentrasi yang digunakan dalam formula pasta gigi minyak kayu manis.
3. Pembuatan Pasta Gigi
a. Formula pasta gigi minyak kayu manis
Tabel I. Formula pasta gigi minyak kayu manis dengan variasi konsentrasi
b. Cara pembuatan pasta gigi minyak kayu manis
4. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Pasta Gigi a. Uji Organoleptis
Pengamatan organoleptis dilakukan dengan mengamati tekstur, warna, aroma dan homogenitas dari pasta gigi minyak kayu manis yang dibuat.
b. Uji pH
Uji pH dilakukan setelah pembuatan pasta gigi selesai dengan menggunakan indikator pH. Uji ini dilakukan 48 jam setelah pembuatan untuk mengetahui efek karbopol terhadap viskositas, sedangkan untuk memonitor perubahan viskositas, dilakukan uji setiap minggu dari minggu pertama sampai minggu keempat.
c. Uji Daya Lekat
Uji daya lekat dilakukan dengan cara meletakkan 0,25 gram pasta gigi di atas dua object glass yang telah ditentukan, kemudian ditekan dengan beban 1 kg selama 1 menit. Setelah itu dipasang object glass pada alat uji lalu ditambahkan beban 80 gram pada alat uji, kemudian dicatat waktu pelepasan pasta dari object glass (Voigh, 1995).
Uji daya lekat dilakukan 48 jam setelah pembuatan untuk mengetahui efek karbopol terhadap daya lekat, sedangkan untuk memonitor perubahan daya lekat dilakukan uji setiap minggu dari minggu pertama sampai minggu keempat.
d. Uji viskositas dan pergeseran viskositas
penunjuk viskositas. Uji ini dilakukan 48 jam setelah pembuatan untuk mengetahui efek karbopol terhadap viskositas, sedangkan untuk memonitor perubahan viskositas, dilakukan uji setiap minggu dari minggu pertama sampai minggu keempat.
5. Uji Potensi Senyawa Antimikroba Pasta Gigi Minyak Kayu Manis
Media TSA dibuat dengan mencampurkan 32 gram serbuk TSA dengan 800 mL aquadest, kemudian media disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121oC dan tekanan 1 atm selama 15 menit. Media diinokulasi dengan suspensi bakteri S. mutans dan dibiarkan memadat dalam petri steril. Media yang telah memadat masing-masing dibuat empat lubang sumuran secara aseptis dengan menggunakan pelubang sumuran. Pada setiap petri diinokulasikan minyak kayu manis 7%, kontrol negatif (basis pasta), kontrol positif (pasta gigi “X”), dan sampel pasta gigi minyak kayu manis masing-masing formula dengan menggunakan mikropipet. Volume yang diinokulasikan adalah 20 µL dan diinkubasi selama 24 jam dengan suhu 37° C, kemudian diamati diameter zona jernih yang dihasilkan. Diameter zona jernih yang dihasilkan diukur dengan penggaris, kemudian dikurangi diameter sumuran yang digunakan. Daya antibakteri diamati berdasarkan diameter zona jernih yang terbentuk dibandingkan dengan kontrol negatif. Replikasi dilakukan sebanyak 3 kali untuk setiap formula pasta gigi. 6. Uji Iritasi Pasta Gigi Minyak Kayu Manis
a. Uji iritasi awal
Petri kosong ditimbang dan ditambahkan 500µL/mg sampel, kemudian ditimbang kembali untuk mendapatkan berat tanpa mucus. Slugs yang beratnya sesuai (3-4 gram) diletakkan di atas sampel selama 30 menit. Setelah itu, slug dibersihkan dari mucus dan petri ditimbang untuk mendapatkan berat mucus. Berat yang didapatkan dikonversikan dalam bentuk persentase %b/b (berat mucus/berat badan slugs). Perlakuan direplikasi lima kali pada setiap formula. Jika persentase yang didapatkan berada dalam kategori severe (Gambar 5) maka uji dilanjutkan ke uji kerusakan jaringan.
b. Uji kerusakan jaringan
Slugs yang digunakan pada poin a dipindahkan ke petri lain yang telah di isi 1 mL PBS pH 7,4 kemudian campuran didiamkan selama 30 menit. PBS diambil dan dicek kadar protein dan enzimnya (ALP dan LDH).
c. Pengukuran enzim
d. Pengukuran kadar protein
Pada tahap ini, blangko, standar dan sampel dibuat dengan mencampurkan reagen, aquadest, standar, dan sampel dengan perbandingan seperti pada Tabel III.
Tabel II. Komposisi bahan pengukuran kadar protein
Blanko Standar Sampel Reagen 1.000 µL 1.000 µL 1.000 µL
Aquadest 10 µL - -
Standar - 10 µL - Sampel - - 10 µL
Ketiga campuran pada Tabel IV diinkubasi selama 90 detik pada suhu 37oC. Absorbansi ketiga campuran diukur dah dihitung kadarnya dengan rumus:
Kadar = absorbansi sampel
absorbansi standar x konsentrasi standar
F. Analisis Hasil
1. Pengaruh Peningkatan Konsentrasi Karbopol pada Sifat Fisik Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis
2. Analisis data uji daya antibakteri minyak kayu manis
33 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Identifikasi dan verifikasi minyak kayu manis
Identifikasi minyak kayu manis bertujuan untuk mengetahui karakteristik minyak kayu manis secara kualitatif, sedangkan verifikasi minyak kayu manis bertujuan menjamin kesesuaian karakteristik minyak kayu manis yang didapat dengan CoA (Certificate of Analysis). Hasil verifikasi minyak kayu manis yang dapat dilihat pada Tabel IV telah sesuai dengan CoA dan memenuhi persyaratan organoleptis, indeks bias, dan bobot jenis yang ditetapkan oleh Badan Standarisasi Nasional (2006) sebagai minyak kayu manis yang bermutu.
Tabel III. Hasil verifikasi sifat fisik minyak kayu manis
Sifat fisik Verifikasi Certificate of Analysis (CoA)
Bau Manis, pedas dan hangat Manis, pedas dan hangat Khas minyak kayu manis
Warna Kuning Kuning Kuning
muda-coklat muda
2. Uji Potensi Konsentrasi Minyak Kayu Manis
(a) (b)
Gambar 6. Hasil uji difusi sumuran minyak kayu manis
Keterangan: kontrol negatif (A)
Hasil uji antibakteri minyak kayu manis menunjukkan bahwa pada konsentrasi minyak kayu manis 1-4%, tidak ditemukan zona hambat pada media pertumbuhan, sedangkan untuk konsentrasi minyak kayu manis 5-10% ditemukan zona hambat (Gambar 6). Hasil pengukuran zona hambat minyak kayu manis menunjukkan bahwa seiring meningkatnya konsentrasi minyak kayu manis, meningkat pula zona hambat yang dihasilkan.
Tabel IV. Diameter zona hambat pertumbuhan S. mutans yang terbentuk oleh minyak kayu manis
Konsentrasi 1-4% tidak mempunyai zona hambat dan dianggap tidak berbeda secara signifikan dengan kontrol negatif sehingga tidak diikutsertakan pada tahap selanjutnya. Pada konsentrasi 5-10% yang telah ditemukan zona jernih kemudian diujikan kembali potensi anti bakterinya dengan metode dilusi padat.
Hasil uji dilusi padat menunjukkan bahwa pada konsentrasi 5% masih tampak keruh, sedangkan pada konsentrasi 6-10% sudah tampak jernih. Pada uji dilusi pada minyak kayu manis yang dilakukan mengalami penurunan konsentrasi yang disebabkan minyak kayu manis ditambahkan ke dalam media TSA sehingga konsentrasinya menjadi 0,06-0,13%.
(a) (b)
Gambar 7. Hasil uji penegasan daya antibakteri minyak kayu manis konsentrasi 0,08%(6), 0,09% (7)(a) dan 0,10%(8), 0,12% (9)(b)
Uji penegasan dilakukan pada seri konsentrasi 0,08-0,12% untuk menentukan KHM dan KBM dari minyak kayu manis. Hasil uji penegasan menunjukkan pada konsentrasi 0,08% media ditumbuhi oleh bakteri sesuai dengan jalur goresan, sedangkan pada konsentrasi 0,09-0,12% tidak ditumbuhi oleh bakteri (Gambar 7).
pertama. Setelah diinkubasi 24 jam, hasil uji penegasan kedua adalah sama bahwa pada konsentrasi 0,08% masih ditumbuhi oleh bakteri namun lebih tipis karena jumlah koloni sudah berkurang setelah digoreskan untuk kedua kalinya. Pada konsentrasi 0,09-0,12% tetap tidak ditumbuhi oleh bakteri.
Berdasarkan hasil yang diperoleh maka dapat ditarik kesimpulan bila konsentrasi 0,08% merupakan KHM dan minyak kayu manis dengan konsentrasi 0,09% merupakan KBM.
3. Formula Pasta Gigi
Pasta gigi merupakan sediaan semisolid yang mengandung satu atau lebih zat aktif yang digunakan untuk membersiskan seluruh permukaan gigi (Debnath, 2002). Minyak kayu manis digunakan sebagai zat aktif, selain itu terdapat pula bahan-bahan lain yakni gliserin dan sorbitol sebagai humektan; karbopol yang digunakan untuk menjaga viskositas dari sediaan pasta gigi; metil paraben sebagai pengawet yang digunakan untuk mencegah adanya pertumbuhan mikrobia; silitol sebagai pemanis; Oleum menthae piperitae sebagai perasa mint yang digunakan untuk memberikan rasa nyaman pada pengguna saat diaplikasikan; natrium lauril sulfat sebagai surfaktan anionik yang digunakan untuk membuat busa saat diaplikasikan; CaCO3 sebagai bahan abrasif yang digunakan untuk menghilangkan noda; dan aquadest sebagai pelarut.
gigi keluar dari tube serta kemudahan zat aktif terlepas dari sediaan untuk memberikan efek yang diinginkan.
(0,25%) (0,5%) (0,75%)
(1%) (1,25%) (1,5%)
Gambar 8. Hasil formulasi sediaan pasta gigi dengan berbagai konsentrasi karbopol
Hasil formulasi sediaan pasta gigi dari keenam formula yang dibuat dapat dilihat pada Gambar 8, dimana terlihat bahwa formula 1 dengan konsentrasi karbopol 0,25% terlihat lebih encer apabila dibandingkan dengan formula 6 dengan konsentrasi karbopol 1,5% yang terlihat sangat lekat.
4. Uji Sifat Fisik Pasta Gigi a. Uji organoleptis
Tabel V. Hasil Uji Organoleptis Pasta Gigi Minyak Kayu Manis
Homogenitas Homogen Homogen Homogen Homogen Homogen Homogen
Hasil pengamatan pada Tabel VI menunjukkan bahwa sediaan pasta gigi pada setiap formula memiliki bau, warna, dan homogenitas yang sama sehingga perbedaan konsentrasi karbopol tidak mempengaruhi karakteristik bau, warna, dan homogenitas sediaan pasta gigi minyak kayu manis yang dibuat. Bau kayu manis berasal dari zat aktif sediaan pasta gigi yaitu minyak kayu manis, sedangkan warna putih yang dihasilkan karena bahan padat yang jumlahnya lebih banyak dari cairan berwarna putih. Sediaan pasta gigi yang dihasilkan tidak terjadi pemisahan sehingga dikatakan homogen. Perbedaan dapat dilihat pada tekstur sediaan pasta gigi yang semakin kental seiring meningkatnya konsentrasi karbopol, sehingga karbopol berpengaruh terhadap tekstur dari sediaan pasta gigi minyak kayu manis yang dibuat.
b. Uji pH
Sediaan pasta gigi yang dibuat memiliki pH 8 pada formula 1 sampai 6, hal ini menunjukkan bahwa karbopol tidak mempengaruhi pH sediaan pasta gigi yang dibuat. Sediaan pasta gigi minyak kayu manis memiliki pH yang masih masuk dalam rentang konsentrasi Standar Nasional Indonesia untuk sediaan pasta gigi yaitu 4,5-10,5.
c. Uji Viskositas
Uji viskositas bertujuan untuk mengamati profil kekentalan dari sediaan pasta gigi yang telah dibuat. Hasil yang diperoleh menunjukkan adanya peningkatan viskositas pada setiap formula pasta gigi seiring meningkatnya penambahan konsentrasi karbopol (Gambar 9).
Gambar 9. Diagram hasil pengukuran viskositas pasta gigi minyak kayu manis
Peningkatan viskositas pada konsentrasi kabopol 0,25 – 0,75% tidak terlihat signifikan karena pada konsentrasi tersebut sediaan yang terbentuk masih encer. Viskositas karbopol terlihat naik signifikan pada konsentrasi 1% karena
sediaan pasta gigi yang terbentuk sudah agak lekat. Sediaan pasta gigi pada konsentrasi 1,5% yang dihasilkan memiliki tekstur yang sangat lekat sehingga paningkatan viskositas terlihat signifikan pada diagram Gambar 9.
Berdasarkan hasil dari uji yang telah dilakukan, peningkatan konsentrasi karbopol memberikan pengaruh pada peningkatan viskositas sediaan pasta gigi minyak kayu manis. Viskositas sediaan pasta gigi minyak kayu manis semakin meningkat karena semakin kental gelling agent yang terbentuk seiring dengan konsentrasi karbopol yang semakin naik. Hal ini sesuai dengan penelitian Fitriana (2007) yang mengatakan bahwa peningkatan konsentrasi karbopol yang merupakan senyawa polimer akan meningkatkan viskositas sediaan.
d. Uji Daya Lekat
Uji daya lekat yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui kemampuan melekatnya sediaan pasta gigi pada sikat gigi dan saat diaplikasikan. Hasil uji daya lekat dengan kenaikan konsentrasi karbopol menunjukkan semakin meningkatnya konsentrasi karbopol maka waktu melekat sediaan pasta gigi semakin lama (Gambar 10).
Gambar 10. Diagram hasil pengukuran daya lekat pasta gigi minyak kayu manis
5. Uji Stabilitas Pasta Gigi
Uji stabilitas sediaan pasta gigi dilakukan pengamatan selama 4 minggu. Uji stabilitas ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penyimpanan terhadap sediaan pasta gigi minyak kayu manis. Uji stabilitas yang dilakukan meliputi uji organoleptis, pH, viskositas dan daya lekat.
a. Uji Organoleptis
Hasil yang diperoleh dari uji organoleptis yang meliputi pemeriksaan bau, warna dan homogenitas tidak mengalami perubahan setiap minggunya. Pemeriksaan tekstur pada minggu ketiga mengalami peningkatan semakin kental pada setiap formula pasta gigi. Tekstur yang bertambah kental dapat disebabkan oleh beberapa faktor seperti kemasan yang kurang kedap, kelembaban ruang penyimpanan yang tidak terkontrol sehingga lembab dari pasta gigi lama-kelamaan berkurang. Kelembaban pasta gigi berkurang karena cairan yang
terkandung dalam pasta gigi menguap sehingga tekstur pasta gigi menjadi lebih kental karena kandungan air dalam sediaan semakin berkurang.
b. Uji pH
Hasil uji pH selama penyimpanan menunjukkan pH sediaan pasta gigi tidak berubah selama penyimpanan. Sediaan pasta gigi memiliki pH 8 dari awal hingga akhir pengamatan, hal ini menunjukkan bahwa lama penyimpanan tidak mempengaruhi stabilitas pH sediaan.
c. Pengaruh penyimpanan terhadap uji viskositas
Gambar 11. Grafik hasil uji viskositas pasta gigi minyak kayu manis selama 4 minggu penyimpanan
Hasil uji viskositas cenderung menunjukkan adanya kenaikan selama penyimpan (Gambar11). Pada minggu kedua untuk formula 1-3 terlihat adanya peningkatan dan pada uji statistik juga menunjukkan data yang berbeda bermakna (p<0,05). Formula 5 memiliki nilai signifikasi 0,005865 yang berarti tidak berbeda bermakna pada minggu ke-1, tetapi pada grafik menunjukkan
peningkatan viskositas. Formula 6 pada Gambar 12 menunjukkan grafik yang naik untuk pengamatan setiap minggunya tetapi tidak signifikan secara statistik. Viskositas pasta gigi naik dapat dikarenakan pembentukan cross linked dari polimer karbopol yang semakin sempurna setiap minggunya.
Pengamatan viskositas selama 4 minggu pada sediaan pasta gigi menunjukkan adanya peningkatan viskositas walaupun tidak signifikan sehingga dapat disimpulkan bahwa penyimpanan selama 4 minggu tidak berpengaruh besar terhadap viskositas sediaan pasta gigi.
d. Uji Daya Lekat
Gambar 12. Grafik hasil uji daya lekat pasta gigi minyak kayu manis selama 4 minggu penyimpanan
Uji daya lekat dilihat dari grafik Gambar 13 menunjukkan daya lekat yang meningkat setiap minggunya. Pada uji statistik hanya pada formula 2 dan 6 menunjukkan data yang tidak berbeda bermakna untuk pengamatan ke setiap minggunya. Tetapi bila dilihat dari grafik Gambar 13 tetap terlihat jelas kenaikan daya lekat terutama pada formula 6.
Berdasarkan hasil dari uji daya lekat dapat disimpulkan bahwa lama penyimpanan berpengaruh pada daya lekat sediaan pasta gigi. Hal ini dapat disebabkan air dalam sediaan pasta gigi menguap karena sediaan pasta gigi dikeluar masukkan dari wadah untuk dilakukan pengujian, kemasan yang tidak tertutup rapat sehingga sediaan pasta gigi semakin lekat.
6. Uji Daya Antibakteri Pasta Gigi Minyak Kayu Manis terhadap s. mutans dengan Metode Difusi Sumuran
Uji daya antibakteri pasta gigi minyak kayu manis bertujuan untuk mengetahui kemampuan pasta gigi dalam menghambat pertumbuhan bakteri S. mutans penyebab plak gigi. Sediaan pasta gigi memiliki viskositas yang tinggi sehingga dipilih metode sumuran agar sediaan dapat berdifusi ke dalam media pertumbuhan bakteri.
Gambar 13. Zona Hambat Pertumbuhan Streptococcus mutans yang Terbentuk oleh Pasta Gigi Minyak Kayu Manis
Kontrol basis pada pengujian ini tidak menunjukkan adanya zona hambat (Gambar 13). Kandungan di dalam basis yang juga memiliki aktivitas antibakteri seperti oleum menthae piperitae, SLS, dan silitol tidak cukup besar untuk menimbulkan efek antibakteri. Zona hambat tidak terbentuk pada kontrol
Kontrol minyak
Kontrol positif Kontrol basis
basis menandakan bahwa basis sediaan pasta gigi tidak memiliki aktivitas untuk menghambat pertumbuhan bakteri S. mutans.
Tabel VI. Hasil Pengukuran Zona Hambat Pasta Gigi Minyak Kayu Manis
Konsentrasi
Tabel VI menunjukkan diameter zona hambat yang dihasilkan, dimana diameter zona hambat kontrol positif yaitu pasta gigi “X” memiliki diameter zona hambat yang paling besar dibandingkan dengan diameter zona hambat yang lainya. Data diameter zona hambat yang diperoleh kemudian diuji secara statistik. Hasil dari uji statistik menunjukkan bahwa sediaan pasta gigi minyak kayu manis memiliki zona hambat yang lebih besar dan memiliki perbedaan yang bermakna secara statistik dari kontrol basis. Hal ini menunjukkan bahwa minyak kayu manis dalam sediaan pasta gigi memberikan efek yang signifikan dalam membentuk zona hambat sediaan pasta gigi minyak kayu manis. Kontrol positif pasta gigi “X” memiliki diameter zona hambat yang lebih besar dan memiliki perbedaan bermakna secara statistik dari sediaan pasta gigi minyak kayu manis.
7. Uji Iritasi Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis
tidak bercangkang(slugs). Slugs memiliki cairan di dalam tubuhnya yang akan keluar apabila slugs terkena senyawa yang mengiritasi, sehingga cairan ini diasumsikan sebagai mukosa mulut.
Presentasi iritasi yang kurang dari 15% termasuk dalam kategori tidak mengiritasi (Adriaens, 2006). Hasil dari pengujian menunjukkan iritasi dari sediaan pasta gigi minyak kayu manis sebesar 12,834% yang berarti tidak mengiritasi. Slugs yang digunakan setelah pengujian tidak lama kemudian meninggal, sehingga disimpulkan bahwa sediaan pasta gigi minyak kayu manis mengiritasi berat. Slugs yang diuji seharusnya tetap hidup karena uji iritasi ini dilakukan selama 5 hari berturut-turut dengan slugs yang sama kemudian dihitung persentase iritasinya. Hal ini menunjukkan bahwa sediaan pasta gigi minyak kayu manis belum dapat diaplikasikan karena mengiritasi berat.
47 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A.Kesimpulan
1. Karbopol sebagai gelling agent memberikan pengaruh yang signifikan terhadap sifat fisik yaitu viskositas dan daya lekat sediaan pasta gigi minyak kayu manis. Viskositas dan daya lekat sediaan pasta gigi meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi karbopol. Gelling agent yang terbentuk semakin kental dan jarak antar molekul menjadi semakin rekat sehingga viskositas dan daya lekat meningkat. Karbopol tidak memberikan pengaruh pada pH sediaan pasta gigi minyak kayu manis karena pH sediaan tetap sama seiring meningkatnya konsentrasi karbopol.
2. Sediaan pasta gigi yang mengandung zat aktif minyak kayu manis dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. mutans.
3. Sediaan pasta gigi minyak kayu manis mengiritasi jaringan mukosa mulut.
B.Saran
1. Pasta gigi minyak kayu manis lebih dikembangkan lagi formulasinya agar tidak mengiritasi saat diaplikasikan.
3. Perlu ditambahkan uji sifat fisik lainnya seperti uji daya sebar, extrudability (kemampuan pasta gigi keluar dari tube) uji sag ( kemampuan pasta gigi untuk menjaga konsistensi).
DAFTAR PUSTAKA
Adriaens, E., 2006, The Slug Mucosal Irritation assay: an alternative assay for local tolerance testing, NC3Rs, 8, pp.1-9.
Badan Standarisasi Nasional, 1995, Pasta Gigi, Standar Nasional Indonesia, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.
Barry, B.W., 1983, Dermatological Formulation, Marcel Dekker Inc., New York, pp.300-304.
Collier, L., Balows, A., dan Susman, M., 1998, Microbiology and Microbial Infextions, Oxford Universuty Press Inc., New York, pp.633-638.
Departemen Kesehatan RI, 1977, Materia Medika Indonesia, Jilid 1, Departemen Kesehatan RI, Jakarta, hal. 40-5.
Debnath, T., 2002, Public Health and Preventive Densitry, 2nd ed., AITBS, New Delhi, pp.137-8.
Dewi, R.A.P., 2011, Pengaruh Pasta Gigi dengan Kandungan Buah Apel (Pyrus malus) terhadap Pembentukan Plak Gigi, Artikel Ilmiah, Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro, Semarang.
Dwijayanti, K.R., 2011, Daya Antibakteri Minyak Atsiri Kulit Batang Kayu Manis (Cinnamomum burmannii Bl.) terhadap Streptococcus mutans Penyebab Karies Gigi, Skipsi, Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
Fessenden, J.R., and Fessenden, J.S., 1986, Kimia Organik, 3rd ed., Penerbit Erlangga, Jakarta, p.62.
Fitria, S., 2013, Pengaruh Konsentrasi Sorbitol sebagai Humektan dalam Pasta Gigi Minyak Atsiri Kayu Manis (Cinnamomum burmannii (BI.)) terhadap Karakteristik Fisik dan Stabilitas Sediaan, Skripsi, Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi “YAYASAN PHARMASI”, Semarang.
Forssten, S.D., Bjorklund, M., and Ouwehand, A.C., 2010, Streptococcus mutans, Caries, and Simulation Models, Nutrients, 2, pp. 290-8.
Garlen, D., 1996, Toothpates, in H.A. Lieberman, (Ed.), Pharmaceutical Dosage Forms: Dysperse Systems Vol 2, Marcel Dekker Inc., New York, pp.432-443.
Gill, A.O., and Holley, R.A., 2004, Mechanisms of Bactericidal Action of Cinnamaldehyde against Listeria monocytogenes and of Eugenol against L. monocytogenes and Lactobacillus sakei, Applied and Environmental Microbiology, 70(10), pp. 5750-5755.
Guenther, E., 2006, Essential Oil, Jilid 1, diterjemahkan oleh Ketaren S., Universitas Indonesia Press, Jakarta.
Harmely et al., 2012, Formulasi Pasta Gigi Minyak Cengkeh (Oleum caryophylli) dan Uji Aktivitas Antibakteri Terhadap Streptococus mutans, Jurnal Scientia 2(1), pp. 36-40.
Irma, I., dan Intan, S.A., 2013, Penyakit Gigi, Mulut, dan THT, Nuha Medika, Yogyakarta, hal.1-26.
Jawetz, E.J.I., Melnick, and Adelberg, E.A., 1996, Mikrobiologi Kedokteran, diterjemahkan oleh Nugroho, E., dan Maulany, EGC, Jakarta, hal. 234-40, 286-90.
Kusmayati dan Agustini, N.W.R., 2007, Uji Aktivitas Senyawa Antibakteri dari Mikroalga (Porphyridium cruentum), Biodiversitas, Fakultas MIPA Universitas Negeri Solo, 8(1), hal. 48-53.
Kusumastuti, M.S.T., 2012, Perbandingan Daya Antibakteri dan Sifat Fisik Pasta Gigi Infusa dan Ekstrak Etanol The Hijau terhadap Streptococcus mutans, Skripsi, Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
Lubrizol, 2002, Neutralizing Carbopol® and Pemulen® Polymers in Aqueous and Hydroalcoholic System, Technical Data Sheet, 237, p. 2.
Lucida, H., Bakhtiar, A., dan Putri, W.A., 2007, Formulasi Sediaan Antiseptik Mulut dari Katekin Gambir, J. Sains Tek. Far., 12(1), pp.1-7.
Madigan, M.T., Martinko, J.M., and Parleer, J., 2000, Brock Biology of Microorganisms, 9th ed., Prentice-Hall Inc., New Jersey, pp.777-809.
McKane, L., and Kandel, J., 1996, Microbiology: Essentials and Applications, Mc Graw Hill Inc., New York, pp.396-583.
Mitsui, T., 1997, New Cosmetic Science, Elsevier, Netherlands, pp.134-245, 479-871.
Pamulatsih, T., 2013, Optimasi Formula Emulgel Minyak Daun Cengkeh sebagai Penghilang Bau Kaki dengan Carbopol® 940 sebagai Gelling Agent dan Propilen Glikol sebagai Humectant, Skripsi, Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
Pelczar, M.J., dan Chan, E.S.C., 2007, Dasar-Dasar Mikrobiologi 1, UI Press, Jakarta, hal.447-697.
Pratiwi, R., 2005, Perbedaan Daya Hambat terhadap Streptococcus mutans dari Beberapa Pasta Gigi yang Mengandung Herbal, Majalah Kedokteran Gigi, 38(2), hal.64-67.
R Development Core Team, 2013, R: A Language and Evironment for Statistikal Computing, R Foundation for Statistikal Computing, Vienna.
Richard, P., and Huemer, M.D., 2008, Chewing Mastic Gum Prevent Tooth Decay, http://www.physorg.com/news80832481.html, diakses pada tanggal 1 Maret 2014.
Rowe, R.C., Sheskey, P.J., and Quinn, M.E., 2009, Handbook of Pharmaceutical Excipients, 6th ed., Pharmaceutical Press and American Pharmacists Association, USA, pp.118-679.
Sahoo, S., Chakraborti, C.K., and Mishra, S.C., 2011, Qualitative Analysis of Kontrolled Release Ciprofloxacin/Carbopol 934 Mucoadhesive Suspension, Journal of Advanced Pharmaceutical Technology and Research, 2(3), pp. 195-204.
Sari, L.O.R.K., 2006, Pemanfaatan Obat Tradisional dengan Pertimbangan Manfaat dan Keamanannya, Majalah Ilmu Kefarmasian, 3(1), hal.1-7.
Sasmita, I.S., Pertiwi, A.S.P., dan Halim, M., 2006, Gambaran Efek Pasta Gigi yang Mengandung Herbal terhadap Penurunan Indeks Bias, Skripsi, Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Padjajaran, Bandung.
Scheia, R.C., 2012, Dental Anatomy, Lippincott William and Wilkins, Philadhelpia, pp.121-308.
Tortora, G.J., Funke, B.R., dan Case, C.L., 2010, Microbiology: An Introduction Media Update, 10th ed., Benjamin Gumming, New York, pp.572-773. Voigh, R., 1995, Buku Pelajaran Teknologi Farmasi, diterjemahkan oleh Noerono,
S., Universitas Gadjah Mada Press, Yogyakarta, hal.387. Weiss, E.A., 1997, Essential Oil Crops, CAB International, Victoria.
Zats, J.L., and Kushla, G.P., 1996, Pharmaceutical Dosage Forms: Disperse System, 2nd ed., Marcel Dekker Inc., New York, pp.399-421.
LAMPIRAN
Lampiran 3. Uji karakteristik minyak kayu manis a. Pengamatan organoleptis minyak kayu manis
Jenis Pengamatan Hasil
Bentuk Cair
Warna Kuning
Bau Aromatis
b.Uji indeks bias minyak kayu manis
Replikasi np ns*
c. Uji bobot jenis minyak kayu manis (1) Bobot Jenis
a. Kalibarasi Piknometer
Tabel data perhitungan bobot air dalam piknometer
Replikasi 1 Replikasi 2 Replikasi 3 Bobot piknometer
kosong
24,3435 24,3652 24,3468
Bobot pikonometer + air
34,5235 34,5689 34,5473
Bobot air 10,1797 10,2037 10,2005
Suhu perlakuan 25° C
ρair dalam table 0,99707 g/mL
Volume Piknometer Replikasi 1 = massa air/ ρair = 10,1797 g/ 0,99707 g/mL
= 10,2096 mL
Volume Piknometer Replikasi 2 = massa air/ ρair = 10,2037 g/ 0,99707 g/mL
= 10,2336 mL
Volume Piknometer Replikasi 3 = massa air/ ρair = 10,2005 g/ 0,99707 g/mL
= 10,2305 mL
Tabel data perhitungan bobot minyak dalam piknometer Replikasi 1 Replikasi 2 Replikasi 3 Bobot piknometer
kosong
24,3440 24,3960 24,3639
Bobot pikonometer + minyak
34,6885 34,7716 34,7246
Bobot minyak 10,3445 10,3445 10,3607
Massa Jenis minyak kayu manis Replikasi 1 = ρ1 = m1/v1 = 10,3445 g/10,2096 mL
Bobot Jenis minyak kayu manis Replikasi 1 = ρ1/ ρair = 1,0132 g/mL/ 0,99707g/mL = 1,0161 Bobot Jenis minyak kayu manis Replikasi 2 = ρ1/ ρair = 1,0138 g/mL/ 0,99707g/mL = 1,0168 Bobot Jenis minyak kayu manis Replikasi 3 = ρ1/ ρair = 1,0127g/mL/ 0,99707g/mL = 1,0157
Rerata Bobot Jenis minyak kayu manis = 1,0161+1,0168+1,0157/ 3 = 1,0162 Standar Deviasi (SD) = 0,0005
Bobot minyak kayu manis= Rerata ± SD = 1,0162 ± 0,0005 c. Bobot Jenis Minyak Kayu Manis (7%)
Tabel data perhitungan bobot minyak dalam piknometer Replikasi 1 Replikasi 2 Replikasi 3 Bobot piknometer
kosong
24,3418 24,3766 24,3477
Bobot pikonometer + minyak
33,3287 33,3546 33,3719
Bobot Jenis minyak kayu manis Replikasi 1 = ρ1/ ρair = 0,8773 g/mL/ 0,99707g/mL = 0,8798 Bobot Jenis minyak kayu manis Replikasi 2 = ρ1/ ρair = 0,8773 g/mL/ 0,99707g/mL = 0,8798 Bobot Jenis minyak kayu manis Replikasi 3 = ρ1/ ρair = 0,8821 g/mL/ 0,99707g/mL = 0,8846
Rerata Bobot Jenis minyak kayu manis = 0,8798+0,8798+0,8846/ 3 = 0,8814 Standar Deviasi (SD) = 0,003
Bobot minyak kayu manis= Rerata ± SD = 0,8814± 0,003 d. Massa minyak kayu manis 7% dan 100% dalam formula 7% = 7mL/100mL
Rerata Bobot Jenis minyak kayu manis = 8,084 g+8,084 g +8,0363g/ 3 = 8,0681 g Standar Deviasi (SD) = 0,03
Lampiran 4. Uji daya anti bakteri minyak kayu manis berbagai konsentrasi (1%-10%) dengan metode difusi sumuran
A. Konsentrasi 1%-5%
Replikasi 1 Replikasi 2
Replikasi 3
Keterangan :
Replikasi 4 Replikasi 5
Replikasi 6
Keterangan :
B. Konsentrasi 6%-10%
Replikasi 1 Replikasi 2
Replikasi 3
Keterangan :
