INTISARI
Kumarin dalam ekstrak etanol biji kluwak diketahui dapat berefek
sebagai antikoagulan. Salah satu bentuk sediaan yang sesuai untuk sifat kumarin
yang lipofil adalah emulsi M/A. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
pengaruh pemberian Span 80 dan Tween 80 sebagai surfaktan serta faktor yang
signifikan dalam menentukan sifat fisis dan stabilitas fisis emulsi ekstrak etanol
biji kluwak (Pangium edule Reinw.), serta menentukan prediksi area komposisi
optimum dari Span 80 dan Tween 80.
Biji kluwak diekstraksi dengan etanol kemudian diformulasikan ke dalam
emulsi. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental menggunakan
rancangan penelitian faktorial dengan dua faktor, yakni Span 80 dan Tween 80
pada level rendah dan level tinggi. Respon yang diuji adalah sifat fisis yaitu
ukuran droplet dan viskositas, serta stabilitas fisis. Analisis statistik dilakukan
untuk mengetahui faktor yang berpengaruh signifikan terhadap respon sifat fisis
dan stabilitas fisis dengan menggunakan uji ANOVA atau Kruskal-Wallis pada
taraf kepercayaan 95% dengan bantuan perangkat lunak R-3.1.1. Hasil uji
signifikansi digunakan untuk menentukan prediksi area komposisi optimum
menggunakan superimposed contour plot.
Hasil penelitian menunjukkan emulsi yang terbentuk bertipe M/A,
berwarna coklat mengkilap, kental, dan homogen, dengan pH 7,5. Span 80,
Tween 80, maupun interaksi keduanya memberikan pengaruh signifikan terhadap
ukuran droplet. Tween 80 memberikan pengaruh signifikan terhadap viskositas
emulsi. Area komposisi optimum Span 80 dan Tween 80 dalam emulsi dapat
ditemukan, yaitu pada rentang jumlah Span 80 sebesar 3,34 gram sampai 3,94
gram dan rentang jumlah Tween 80 sebesar 7,5 gram sampai 9 gram.
ABSTRACT
Coumarin in kluwak seed ethanolic extract could give anticoagulant
effect. The O/W emulsion is suitable for the lipophilic character of coumarin. The
purpose of this study were to identify the effect of Span 80 and Tween 80 as
surfactant and the most significance factor in determining physical properties and
physical stability of kluwak seed (Pangium edule Reinw.) ethanolic extract
emulsion, and to determine optimum composition area of Span 80 and Tween 80.
Kluwak seed has been extracted by ethanol then formulated into
emulsion. This study was an experimental design using a factorial design with two
factors, Span 80 and Tween 80 both in high and low levels, droplet size and
viscosity were evaluated as a response. Statistical analysis was used to determine
the factors influencing in physical properties and the physical stability, using
ANOVA or Kruskal-Wallis test at 95% degree of confidence was used to
determine the significance effect of factors on the responses, by using R-3.1.1
software. A significance test result was used to determine the optimum
composition area using contour plots superimposed.
The results showed that the formulation could produce emulsion with
O/W type, brown and glossy, thick, and homogen. Span 80, Tween 80, and these
interaction had a significant influence on the droplet size. Tween 80 had a
significant influence on the viscosity. Optimum composition area of Span 80 and
Tween 80 could be found at 3,34 gram - 3,94 gram Span 80 and 7,5 gram - 9 gram
Tween 80.
PENGARUH SPAN 80 DAN TWEEN 80 SEBAGAI SURFAKTAN
TERHADAP SIFAT FISIS DAN STABILITAS FISIS EMULSI EKSTRAK
ETANOL BIJI KLUWAK DENGAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Dara Prabandari Sumardi
NIM : 118114073
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
i
PENGARUH SPAN 80 DAN TWEEN 80 SEBAGAI SURFAKTAN TERHADAP SIFAT FISIS DAN STABILITAS FISIS EMULSI EKSTRAK
ETANOL BIJI KLUWAK DENGAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Dara Prabandari Sumardi NIM : 118114073
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
Tulisan ini seluruhnya saya persembahkan untuk sebuah
keluarga kecil, beranggotakan 3 orang. Sebuah tempat,
sebuah wajah, sebuah hadiah terindah dari Tuhan yang
saya miliki di dunia ini, satu-satunya dan tak tergantikan,
Bapak Sumardi dan Ibu Bekti Handayani Soebardi.
Terimakasih sudah menjadi segalanya untuk saya dan menjadikan
saya segalanya dalam hidup kalian berdua. Saya sangat mencintai
kalian berdua, sepenuh hidup saya. Saya bayi kalian, kucing kalian,
dan akan selalu seperti itu. Terimakasih Plamongan Abadi 149.
vii PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
rahmat-Nya sehingga skripsi dengan judul “Pengaruh Span 80 dan Tween 80
sebagai Surfaktan Terhadap Sifat Fisis dan Stabilitas Fisis Emulsi Ekstrak Etanol
Biji Kluwak Dengan Aplikasi Desain Faktorial” dapat diselesaikan dengan baik
dan tepat waktu. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta.
Pada kesempatan ini penulis hendak menyampaikan ucapan terimakasih
kepada semua pihak yang turut membantu penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi dengan baik. Ungkapan terimakasih tersebut penulis
sampaikan kepada:
1. Orang tua penulis, Bapak Sumardi dan Ibu Bekti Handayani Soebardi
atas segala kasih sayang, semangat, doa, tunjangan finansial dan
material, motivasi, saran, dan segalanya yang telah diberikan kepada
penulis selama ini.
2. Ibu Aris Widayati, M.Si., Apt., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Farmasi
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Bapak Septimawanto Dwi Prasetyo, M.Si., Apt.. selaku dosen
pembimbing dan dosen penguji skripsi penulis, atas segala bimbingan,
bantuan, motivasi, semangat, kritik, dan juga saran yang diberikan
viii
4. Ibu Beti Pudyastuti, M.Sc., Apt. selaku dosen penguji skripsi penulis,
atas segala bimbingan, arahan, waktu, kritik, dan juga saran yang telah
diberikan kepada penulis.
5. Ibu Dr. Erna Tri Wulandari, M.Si., Apt. selaku dosen penguji skripsi
penulis, atas segala bimbingan, arahan, waktu, kritik, dan juga saran
yang telah diberikan kepada penulis.
6. Ibu Agustina Setiawati, M. Sc., Apt. selaku Kepala Laboratorium
Fakultas Farmasi yang telah memberikan izin dalam penggunaan semua
fasilitas laboratorium untuk kepentingan dan keberlangsungan skripsi
ini.
7. Bapak Yohanes Dwiatmaka, M. Si., yang telah memberikan arahan,
motivasi, semangat, bantuan, dan saran yang diberikan kepada penulis
dari awal penyusunan proposal hingga proses pengerjaan skripsi ini
selesai.
8. Bapak Enade Perdana Istyastono, Ph. D., atas segala masukan dan
arahan yang diberikan kepada penulis dalam proses pengolahan data
skripsi ini.
9. Bapak Musrifin, Bapak Agung, Bapak Wagiran, Bapak Heru, Bapak
Pardjiman, Bapak Kayat, Bapak Kunto, Bapak Suparlan, dan Bapak
Bimo selaku Laboran Laboratorium Fakultas Farmasi atas waktu,
bantuan, dan dukungan yang diberikan kepada penulis dalam proses
ix
10. Ega Mantyas, atas segala masukan dan arahan yang diberikan kepada
penulis dalam proses pengolahan data skripsi ini.
11. Bonaventura Sukintoko Pramudyo, atas segala bantuan, dukungan,
waktu, dan arahan yang diberikan kepada penulis dalam proses
penyusunan skripsi ini.
12. Valentinus Kelvin Heryanto, atas segala kasih sayang, dukungan,
motivasi, semangat, dan kesabaran yang telah diberikan kepada penulis
selama ini.
13. Keluarga besar Farmasi 2011 khususnya FSM B 2011 dan FST A 2011
atas dukungan, kerja sama, bantuan, dan saran yang telah diberikan
kepada penulis selama ini.
14. Grup SideEffect, grup Arisan Alamanda, grup Comstaters, grup
Sandiwara, grup Dewi 1, dan teman-teman seperjuangan skripsi
(teman-teman lab lantai 1 dan lantai 3) atas semangat, keceriaan, bantuan, dan
motivasi yang telah diberikan kepada penulis selama ini.
15. Anastasia Arinda, Rose Erita, Lusia Drikti, Yovica Sagina, Fidelia
Yeristha, Maria Verita Vita, Lukas Ingheneng, Yoanna Kristia, Carolina
Dea, Henra, Laurensia Jessie, Regina Sheila, Ardhanareswari, Yoanes
Deni, Elisabeth Indah, Bagas Abiyoga, Eirene Copalcanty, Asrianti
Massau, Yolana Kwartono, Shinta Christia, Niken Arumdati, Yudist
Latubayesian, Vincensius Galih, Irvan Septya, Adi Evaldo, Titus
Hariyanto, dan Ayaga Divadi atas persahabatan, kasih sayang, semangat,
x
16. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah
ikut membantu penulis dalam proses penyusunan dan penyelesaian
skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak
kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharapkan adanya kritik dan saran
sehingga skripsi ini menjadi lebih baik. Penulis berharap skripsi ini dapat
bermanfaat bagi perkembangan pengetahuan masyarakat terutama dalam bidang
kesehatan dan kefarmasian.
Yogyakarta, Juni 2015
xi DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING... ii
HALAMAN PENGESAHAN... ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vi
PRAKATA... vii
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
INTISARI ... xviii
ABSTRACT... xix
BAB I. PENGANTAR ... 1
A. Latar Belakang Penelitian ... 1
1. Rumusan masalah ... 3
2. Keaslian penelitian... 4
3. Manfaat penelitian ... 5
B. Tujuan Penelitian... 6
1. Tujuan umum... 6
2. Tujuan khusus... 6
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 7
A. Kluwak ... 7
1. Keterangan botani... 7
2. Morfologi ... 7
3. Kandungan kimia... 9
4. Kegunaan... 10
B. Kumarin ... 11
xii
D. Emulsi... 14
E. Proses Emulsifikasi ... 15
F. Emulsifying Agent... 19
G. Sistem HLB (Hydrophile-Lipophile Balance) ... 20
H. Span 80 ... 21
I. Tween 80 ... 22
J. Desain Faktorial ... 22
K. Landasan Teori... 24
L. Hipotesis ... 26
BAB III. METODE PENELITIAN ... 27
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 27
B. Variabel Penelitian ... 27
C. Definisi Operasional... 28
D. Bahan Penelitian ... 31
E. Alat Penelitian... 32
F. Tata Cara Penelitian... 32
1. Preparasi serbuk kluwak dari biji kluwak ... 32
2. Ekstraksi serbuk daging biji kluwak... 32
3. Uji kualitatif ekstrak etanol biji kluwak ... 33
4. Orientasi faktor formula... 33
5. Formula emulsi ekstrak etanol biji kluwak ... 34
6. Pembuatan emulsi ekstrak etanol biji kluwak ... 35
7. Evaluasi emulsi ekstrak etanol biji kluwak... 36
8. Penentuan area komposisi optimum ... 38
9. Validasi formula... 38
G. Tata Cara Analisis Hasil ... 38
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 40
A. Pembuatan Ekstrak Etanol Biji Kluwak ... 40
B. Uji Kualitatif Kandungan Senyawa Kumarin... 42
C. Pembuatan Emulsi Ekstrak Etanol Biji Kluwak ... 44
xiii
1. Uji organoleptis ... 51
2. Uji pH... 52
3. Uji penentuan tipe emulsi ... 53
4. Uji indeks creaming ... 54
5. Uji perhitungan ukuran droplet ... 55
6. Uji viskositas ... 59
E. Uji Signifikansi Faktor Terhadap Respon Uji... 62
1. Respon ukuran droplet ... 62
2. Respon viskositas ... 65
F. Prediksi Area Komposisi Optimum Span 80 dan Tween 80... 68
1. Respon ukuran droplet ... 68
2. Respon viskositas ... 69
3. Superimposed contour plot ...70
G. Validasi Area Komposisi Optimum... 72
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 75
A. Kesimpulan ... 75
B. Saran ... 75
DAFTAR PUSTAKA... 77
LAMPIRAN ... 81
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel I. Nutrition factdari biji kluwak ... 10
Tabel II. Anti-nutritional factorsdari biji kluwak ... 10
Tabel III. Kegunaan emulgator dan harga HLB... 20
Tabel IV. Rancangan desain faktorial untuk 2 faktor 2 level... 23
Tabel V. Formula acuan pembuatan emulsi... 34
Tabel VI. Formula emulsi ekstrak etanol biji kluwak... 34
Tabel VII. Desain penelitian... 35
Tabel VIII. Optimasi formula emulsi ekstrak etanol biji kluwak ... 35
Tabel IX. Data uji organoleptis emulsi ekstrak etanol biji kluwak ... 52
Tabel X. Data uji pH (x ± SD) emulsi ekstrak etanol biji kluwak ... 53
Tabel XI. Data uji tipe emulsi sediaan emulsi ekstrak etanol biji kluwak... 54
Tabel XII. Data uji perhitungan ukuran droplet (x ± SD) emulsi ekstrak etanol biji kluwak ... 56
Tabel XIII. Data uji % pergeseran ukuran droplet (x ± SD) emulsi ekstrak etanol biji kluwak... 57
Tabel XIV. Data profil signifikansi perubahan ukuran droplet emulsi ekstrak etanol biji kluwak... 58
Tabel XV. Data uji viskositas (x ± SD) emulsi ekstrak etanol biji kluwak... 60
Tabel XVI. Data uji % pergeseran viskositas (x ± SD) emulsi ekstrak etanol biji kluwak ... 61
Tabel XVII. Data profil signifikansi perubahan viskositas emulsi ekstrak etanol biji kluwak ... 61
Tabel XVIII. Hasil uji statistik respon ukuran droplet... 63
Tabel XIX. Uji TukeyHSD untuk respon ukuran droplet ... 64
Tabel XX. Efek Span 80, Tween 80, dan interaksi keduanya dalam penentuan respon ukuran droplet ... 65
Tabel XXI. Hasil uji statistik respon viskositas ... 66
xv
Tabel XXIII. Efek Span 80, Tween 80, dan interaksi keduanya dalam penentuan
respon viskositas ... 68
Tabel XXIV. Uji validasi ukuran droplet emulsi ekstrak etanol biji kluwak
formula X... 73
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Biji kluwak yang sudah difermentasi... 8
Gambar 2. Struktur kimia Kumarin... 11
Gambar 3. Struktur kimia Span 80... 21
Gambar 4. Struktur kimia Tween 80 ... 22
Gambar 5. Uji kualitatif kandungan senyawa kumarin dalam ekstrak etanol biji kluwak ... 43
Gambar 6. Grafik hasil orientasi pengaruh Span 80 rentang 1% - 10% terhadap ukuran droplet ... 46
Gambar 7. Grafik hasil orientasi pengaruh Span 80 rentang 3% - 5% terhadap ukuran droplet ... 46
Gambar 8. Grafik hasil orientasi pengaruh Span 80 rentang 1% - 10% terhadap viskositas ... 47
Gambar 9. Grafik hasil orientasi pengaruh Span 80 rentang 3% - 5% terhadap viskositas ... 47
Gambar 10. Grafik hasil orientasi pengaruh Tween 80 rentang 4% - 10% terhadap ukuran droplet... 49
Gambar 11. Grafik hasil orientasi pengaruh Tween 80 rentang 7% - 9% terhadap ukuran droplet ... 49
Gambar 12. Grafik hasil orientasi pengaruh Tween 80 rentang 4% - 10% terhadap viskositas ... 50
Gambar 13. Grafik hasil orientasi pengaruh Tween 80 rentang 7% - 9% terhadap viskositas ... 50
Gambar 14. Grafik pertumbuhan ukuran droplet selama penyimpanan ... 57
Gambar 15. Grafik pergeseran viskositas selama penyimpanan ... 60
Gambar 16. Contour plot untuk respon ukuran droplet ... 69
Gambar 17. Contour plot untuk respon viskositas ... 70
Gambar 18. Superimposed contour plot emulsi ekstrak etanol biji kluwak ... 71
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Lembaran determinasi biji kluwak... 82
Lampiran 2. Hasil ekstraksi daging biji kluwak... 83
Lampiran 3. Kalibrasi skala mikromeritik ... 84
Lampiran 4. Perhitungan dosis untuk penentuan komposisi ekstrak... 85
Lampiran 5. Hasil orientasi penentuan level Span 80 ... 86
Lampiran 6. Hasil orientasi penentuan level Tween 80 ... 87
Lampiran 7. Hasil uji sifat fisis dan stabilitas fisis sedian emulsi... 88
Lampiran 8. Perhitungan nilai efek faktor ... 93
Lampiran 9. Validasi area komposisi optimum ... 94
Lampiran 10. Analisis data menggunakan R-3.1.1 ... 95
xviii INTISARI
Kumarin dalam ekstrak etanol biji kluwak diketahui dapat berefek sebagai antikoagulan. Salah satu bentuk sediaan yang sesuai untuk sifat kumarin yang lipofil adalah emulsi M/A. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian Span 80 dan Tween 80 sebagai surfaktan serta faktor yang signifikan dalam menentukan sifat fisis dan stabilitas fisis emulsi ekstrak etanol biji kluwak (Pangium edule Reinw.), serta menentukan prediksi area komposisi optimum dari Span 80 dan Tween 80.
Biji kluwak diekstraksi dengan etanol kemudian diformulasikan ke dalam emulsi. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental menggunakan rancangan penelitian faktorial dengan dua faktor, yakni Span 80 dan Tween 80 pada level rendah dan level tinggi. Respon yang diuji adalah sifat fisis yaitu ukuran droplet dan viskositas, serta stabilitas fisis. Analisis statistik dilakukan untuk mengetahui faktor yang berpengaruh signifikan terhadap respon sifat fisis dan stabilitas fisis dengan menggunakan uji ANOVA atau Kruskal-Wallis pada taraf kepercayaan 95% dengan bantuan perangkat lunak R-3.1.1. Hasil uji signifikansi digunakan untuk menentukan prediksi area komposisi optimum menggunakan superimposed contour plot.
Hasil penelitian menunjukkan emulsi yang terbentuk bertipe M/A, berwarna coklat mengkilap, kental, dan homogen, dengan pH 7,5. Span 80, Tween 80, maupun interaksi keduanya memberikan pengaruh signifikan terhadap ukuran droplet. Tween 80 memberikan pengaruh signifikan terhadap viskositas emulsi. Area komposisi optimum Span 80 dan Tween 80 dalam emulsi dapat ditemukan, yaitu pada rentang jumlah Span 80 sebesar 3,34 gram sampai 3,94 gram dan rentang jumlah Tween 80 sebesar 7,5 gram sampai 9 gram.
xix ABSTRACT
Coumarin in kluwak seed ethanolic extract could give anticoagulant effect. The O/W emulsion is suitable for the lipophilic character of coumarin. The purpose of this study were to identify the effect of Span 80 and Tween 80 as surfactant and the most significance factor in determining physical properties and physical stability of kluwak seed (Pangium edule Reinw.) ethanolic extract emulsion, and to determine optimum composition area of Span 80 and Tween 80.
Kluwak seed has been extracted by ethanol then formulated into emulsion. This study was an experimental design using a factorial design with two factors, Span 80 and Tween 80 both in high and low levels, droplet size and viscosity were evaluated as a response. Statistical analysis was used to determine the factors influencing in physical properties and the physical stability, using ANOVA or Kruskal-Wallis test at 95% degree of confidence was used to determine the significance effect of factors on the responses, by using R-3.1.1 software. A significance test result was used to determine the optimum composition area using contour plots superimposed.
The results showed that the formulation could produce emulsion with O/W type, brown and glossy, thick, and homogen. Span 80, Tween 80, and these interaction had a significant influence on the droplet size. Tween 80 had a significant influence on the viscosity. Optimum composition area of Span 80 and Tween 80 could be found at 3,34 gram - 3,94 gram Span 80 and 7,5 gram - 9 gram Tween 80.
BAB I
PENGANTAR
A. Latar Belakang
Pemanfaatan tumbuhan sebagai bahan obat baik untuk peningkatan
kesehatan maupun pengobatan penyakit, cenderung meningkat di negara
berkembang, termasuk Indonesia. Kluwak (Pangium edule Reinw.) adalah
tumbuhan tinggi tropis yang secara primer tumbuh di Micronesia, termasuk di
Indonesia (Suyanto, 2012). Kluwak memiliki berbagai kandungan kimia di
antaranya golongan flavonoid (Sunanto, 1993), alkaloid, saponin, triterpenoid,
(Pasaribu, Marliana, Magdalena, dan Simaremare, 2011), dan kumarin (Sumiar,
Ruslan, dan Fidrianny, 2006).
Salah satu kegunaan kluwak yang belum mendapat perhatian dari
masyarakat luas adalah sebagai antikoagulan darah. Kandungan kumarin dalam
ekstrak etanol biji kluwak sebesar 974,274 µg/mL (Sumardi dan Dwiatmaka,
2014b) menyebabkan perpanjangan Prothrombin Time hewan uji (Sumardi dan
Dwiatmaka, 2014a), di mana perpanjangan Prothrombin Time merupakan suatu
indikator adanya inhibitor faktor pembekuan darah (Kamal, Tefferi, dan Pruthi,
2007). Antikoagulan darah sendiri merupakan suatu terapi yang digunakan untuk
mengobati berbagai penyakit kardiovaskular seperti stroke dan trombositosis.
Salah satu bagian dari kluwak yang mempunyai kegunaan sebagai
antikoagulan adalah biji kluwak. Ekstraksi daging biji kluwak menggunakan
etanol menghasilkan senyawa kumarin yang berkhasiat sebagai antikoagulan.
Etanol dipilih sebagai pelarut ekstraksi karena kelarutannya yang tinggi terhadap
kumarin (Chemtex, 2015).
Ekstrak etanol dari biji kluwak kemudian diformulasikan menjadi emulsi
dengan tipe fase minyak terdispersi dalam air (M/A) dikarenakan sifat kumarin
yang lipofil. Emulsi merupakan sistem dua fase di mana larutan sebagai fase
terdispersi akan didispersikan ke dalam larutan lainnya yang berperan sebagai fase
luar (Niazi, 2009). Emulsi tipe M/A dipilih untuk kenyamanan penggunaan
pasien di mana fase luarnya berupa fase air sehingga mudah untuk ditelan. Selain
itu, rasa pahit dari senyawa kumarin dalam ekstrak etanol biji kluwak yang larut
dalam fase minyak akan terlindung dalam fase air sehingga rasa pahit dapat
berkurang.
Emulgator atau zat pengemulsi (emulsifying agent) ditambahkan ke
emulsi untuk menjaga agar emulsi stabil. Surfaktan sebagai salah satu emulsifying
agent berfungsi mencegah terjadinya koalesensi yaitu bersatunya droplet-droplet
kecil menjadi droplet yang lebih besar yang dapat menyebabkan pemisahan fase
dengan cara menurunkan tegangan antarmuka kedua fase emulsi (Niazi, 2009).
Span 80 atau Sorbitan monooleate serta Tween 80 atau Polysorbate 80,
merupakan emulsifying agent yang merupakan golongan surfaktan non-ionik.
Kelebihan Span 80 dan Tween 80 adalah lebih tidak toksik dibanding surfaktan
lain. Kombinasi kedua emulsi ini menghasilkan emulsi yang lebih stabil pada
nilai HLB yang diinginkan.
Penelitian ini bertujuan untuk memprediksi komposisi optimum dari
menghasilkan sifat fisis dan stabilitas fisis yang baik. Komposisi optimum
didapatkan dari irisan area optimum pada superimposed contour plot. Sifat fisis
yang diuji adalah ukuran droplet dan viskositas, sedangkan stabilitas fisis yang
diuji adalah pertumbuhan ukuran droplet dan pergeseran viskositas. Selain itu,
penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui pengaruh mana yang signifikan
antara Span 80, Tween 80, dan interaksi keduanya dalam menentukan respon sifat
fisis dan stabilitas fisis sediaan. Sejauh ini, penelitian mengenai pengaruh Span
80 dan Tween 80 terhadap sifat fisis dan stabilitas fisis emulsi ekstrak etanol biji
kluwak dengan aplikasi desain faktorial belum pernah dilakukan. Pendekatan
formulasi dilakukan dengan desain faktorial dan dilihat pengaruhnya terhadap
sifat fisis dan stabilitas fisis sediaan emulsi yang dihasilkan.
1. Rumusan masalah
a. Bagaimanakah pengaruh variasi jumlah Span 80, Tween 80, dan
kombinasi Span 80-Tween 80 pada level yang diteliti terhadap sifat fisis
dan stabilitas fisis emulsi ekstrak etanol biji kluwak?
b. Faktor apakah yang signifikan di antara Span 80, Tween 80, atau
interaksi keduanya dalam menentukan sifat fisis dan stabilitas fisis
emulsi ekstrak etanol biji kluwak?
c. Apakah dapat ditemukan area komposisi optimum Span 80 dengan
Tween 80 pada superimposed contour plot yang diprediksikan sebagai
2. Keaslian penelitian
Berdasarkan pencarian pustaka terkait penelitian – penelitian sejenis
mengenai biji kluwak yang telah dilakukan sebelumnya, ditemukan beberapa
penelitian antara lain:
a. “Telaah Fitokimia Kluwak (Pangium edule Reinw.)” (Sumiar dkk., 2006).
Penelitian ini mengenai skrinningfitokimia biji kluwak.
b. “Antioxidative and Antibacterial Activities of Pangium edule Seed Extracts”
(Chye dan Sim, 2009). Penelitian ini mengenai aktivitas antioksidatif dan
antibakterial dari ekstrak biji kluwak.
c. “Mempelajari Formulasi Bumbu Rempah Bubuk Berbahan Dasar Biji Picung
(Pangium edule Reinw.) dengan Udang Rebon (Mysis sp.)” (Suarnaya, 2012).
Penelitian ini mengenai formulasi bumbu rempah dan penyedap untuk
makanan dengan bahan dasar biji kluwak dan udang rebon.
d. “The Antioxidant Activity of the Extract of Pangium edule Reinw. (Keluak)
Seed in Cooked Ground Turkey” (Suyanto, 2012). Penelitian ini mengenai
aktivitas antioksidan dari biji kluwak.
e. “Characteristic of Pangium edule Reinw. as Food Preservative from Different
Geographical Sites” (Kasim dan David, 2013). Penelitian ini merupakan
deskripsi kluwak yang digunakan sebagai pengawet makanan pada berbagai
daerah.
f. “Formulasi Bumbu Penyedap Berbahan Dasar Ikan Teri (StolephorusSpp.) dan
(Tahir dan Mulyati, 2014). Penelitian ini mengenai formulasi bumbu rempah
dan penyedap untuk makanan dengan bahan dasar biji kluwak dan ikan teri.
g. “Anticoagulant Activity of Coumarin from Kluwak (Pangium edule Reinw.)
Seeds Based on Prothrombin Time in Rat” (Sumardi dan Dwiatmaka, 2014a).
Penelitian ini mengenai aktivitas antikoagulan dalam hewan uji oleh ekstrak
etanol biji kluwak.
h. “Coumarin Formation During Boiling and Ripening Processes of Kluwak
(Pangium edule Reinw.) Seeds” (Sumardi dan Dwiatmaka, 2014b). Penelitian
ini mengenai ekstraksi biji kluwak dan identifikasi kumarin dalam ekstrak
etanol biji kluwak pada beberapa tahap pematangan biji kluwak.
Berdasarkan penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, belum pernah
dilakukan penelitian mengenai formulasi sediaan emulsi ekstrak etanol biji
kluwak dengan optimasi variasi jumlah emulgator Span 80 dan Tween 80
menggunakan desain faktorial.
3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis. Penelitian ini dapat bermanfaat bagi perkembangan
ilmu pengetahuan khususnya ilmu kefarmasian dalam bidang formulasi
sediaan emulsi ekstrak etanol biji kluwak.
b. Manfaat praktis. Penelitian ini akan menghasilkan sediaan emulsi
ekstrak etanol biji kluwak dengan variasi jumlah Span 80 dan Tween 80
c. Manfaat untuk masyarakat. Sediaan yang dihasilkan dalam penelitian ini
dapat bermanfaat sebagai tindakan preventif bagi penyakit – penyakit
kardiovaskular seperti stroke dan trombositosis.
B. Tujuan Penelitian
1. Tujuan Umum
Membuat sediaan emulsi dengan bahan aktif dari ekstrak etanol biji
kluwak.
2. Tujuan Khusus
a. Mengetahui apakah variasi jumlah Span 80, Tween 80, dan kombinasi
Span 80-Tween 80 pada level yang diteliti dapat memberikan efek
signifikan terhadap sifat fisis dan stabilitas fisis emulsi ekstrak etanol biji
kluwak atau tidak.
b. Mengetahui faktor yang signifikan di antara Span 80, Tween 80, atau
interaksi keduanya dalam menentukan sifat fisis dan stabilitas fisis
emulsi ekstrak etanol biji kluwak.
c. Mengetahui area komposisi optimum Span 80 dengan Tween 80 pada
superimposed contour plotyang diprediksikan sebagai formula optimum
7 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Kluwak
1. Keterangan botani
Taksonomi dari kluwak (pangi, picung, kluwek) adalah sebagai berikut:
Kerajaan : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Sub Divisi : Angiospermae
Kelas : Dikotiledonae
Ordo : Parietales
Famili : Flacouritaceae
Genus : Pangium
Spesies : Pangium edule Reinw
(Arini, 2012)
2. Morfologi
Kluwak (Pangium edule Reinw) merupakan salah satu jenis tumbuhan
berhabitus pohon yang tersebar sangat luas di wilayah Indonesia, Malaysia,
Filipina, Papua Nugini, Mikronesia, dan Melanisia. Pohon kluwak dengan tajuk
lebat bisa mencapai tinggi 40 meter dan diameter 100 cm. Pohon kluwak dapat
mencapai umur 100 tahun, tumbuh dengan baik pada ketinggian tempat 10-1000
mdpl., baik pada tanah berbatu, tanah liat, bahkan tanah yang miskin unsur hara.
Di Pulau Jawa, kluwak umumnya tumbuh di daerah-daerah pada ketinggian di
Daun kluwak berbentuk tunggal dan mengumpul pada ujung ranting serta
bertangkai panjang. Helaian daun dari pohon muda berlekuk tiga, pada pohon tua
daun berbentuk bulat telur melebar ke pangkal berbentuk jantung dengan ujung
yang meruncing. Daun memiliki permukaan atas licin dan berwarna hijau
mengkilap. Permukaan bawah daun terdapat bulu-bulu halus berwarna coklat
dengan tulang daun menonjol. Panjang daun berkisar 20 hingga 60 cm dan lebar
15-40 cm. Bunga kluwak memiliki warna coklat kehijauan yang muncul pada
ketiak daun atau di ujung ranting (Arini, 2012).
Buahnya berbentuk bulat telur sampai lonjong dengan diameter 10-25
cm, daging buah berwarna putih sampai kuning pucat, memiliki tekstur lunak
(Arini, 2012). Tiap buah berisi sampai 18 biji atau lebih, kulit biji sangat tebal
dan keras (Heriyanto dan Subiandono, 2008). Setiap biji buah kluwak terbalut
daging buah berwarna kuning (Rahmadani, 2012). Biji kluwak yang telah masak
atau jatuh dari pohon (kulitnya hitam) kemudian dijemur (dikeringkan) yang
dikenal dengan nama kluwak (Yuningsih, 2004). Hasil fermentasi biji kluwak
[image:30.612.108.509.178.673.2]dapat dilihat pada gambar 1.
3. Kandungan kimia
Biji kluwak mengandung asam lemak linoleat dan oleat yang cukup
tinggi, selain itu terdapat pula golongan flavonoid (Sunanto, 1993), saponin, dan
triterpenoid, (Pasaribu dkk., 2011). Daging biji kluwak yang difermentasi
mengandung kumarin (Sumiar dkk., 2006). Kandungan kumarin dalam ekstrak
etanol biji kluwak yaitu sebesar 974,274 µg/mL (Sumardi dan Dwiatmaka,
2014b). Biji merupakan bagian dari kluwak yang mengandung sianida paling
tinggi. Kandungan tertinggi sianida terdapat dalam biji, diikuti oleh buah, daun,
batang dan akar. Kandungan sianida dalam biji kluwak cukup tinggi maka perlu
dilakukan pengolahan lebih dahulu sebelum pemakaiannya. Sianida merupakan
bahan beracun yang dihasilkan dari proses hidrolisis glikosida sianogen oleh
enzim yang terdapat dalam tumbuhan itu sendiri (Yuningsih, 2004).
Di Indonesia, daging biji pohon ini dapat dimakan setelah dilakukan
penghilangan dari sianogen glukosida. Kluwak difermentasi dengan cara tertentu;
bijinya dipanen dan ditempatkan di lahan terbuka selama 10 hari. Biji-biji
tersebut kemudian diangkat, dicuci, dan direbus selama 3 jam untuk
menghilangkan sianida. Setelah pendinginan, biji dikuburkan (dalam ruangan) ke
dalam abu, daun pisang, maupun dipendam dalam tanah selama 40 hari. Biji
kemudian akan berubah warna dari warna putih krem sampai coklat gelap atau
hitam. Biji yang difermentasi ini kemudian dibersihkan dan siap untuk digunakan
sebagai rempah-rempah (Suyanto, 2012). Kandungan biji kluwak tersaji dalam
Tabel I. Nutrition factdari biji kluwak
Nutrition Fact Berat per 100 gram (atau 100 mL)
Energi 2428 kj
Protein 15 g
Lemak (Total) 50 g
Karbohidrat (Total) 17 g
Gula 4 g
Serat 10 g
Sodium
-Potassium 680 mg
Kalsium 0
Vitamin A 0
Vitamin C 0
Zat Besi 0
(Suyanto, 2012)
Tabel II. Anti-nutritional factors dari biji kluwak
Anti-Nutritional Factors Konsentrasi (µg/g)
Arsen
-Sianida 1834
Timah 1.8
Asam Fitat
-Tanin 0.46
Alkaloid
-(Suyanto, 2012)
4. Kegunaan
Kluwak (nama lain pangi, pakem, kluwek) memiliki berbagai khasiat
baik yaitu sebagai bahan rempah, sayur, atau obat-obatan (Arini, 2012). Biji
kluwak dapat dipakai sebagai antioksidan, bahan baku pembuatan minyak goreng
alternatif (Yuningsih, 2004). Kumarin pada ekstrak etanol biji kluwak dapat
menyebabkan perpanjangan Prothrombin Time hewan uji (Sumardi dan
Dwiatmaka, 2014a), di mana perpanjangan Prothrombin Time merupakan suatu
B. Kumarin
Kumarin (1, 2 – Benzopyrone) (Chemtex, 2015), termasuk ke dalam
golongan senyawa fenil propanoid yang merupakan senyawa fenol alam bercincin
[image:33.612.104.507.207.566.2]dengan rantai samping tiga atom karbon (Budiman, 2001).
Gambar 2. Struktur kimia kumarin (Seigler, 1998)
Kumarin (gambar 2) mempunyai bioaktivitas yang bervariasi di
antaranya sebagai antikoagulan, antimikroba, anticacing, obat penenang, hipnotis,
pengurang rasa sakit, dan penurun panas (Budiman, 2001). Kelompok kumarin
dari antikoagulan oral terdiri dari warfarin (Coumadin) dan dikumarol.
Antikoagulan menghambat sintesis vitamin K pada hati, sehingga mempengaruhi
faktor-faktor pembekuan II, VII, IX, dan X. Obat-obat ini terutama dipakai untuk
mencegah keadaan tromboembolik, seperti tromboflebitis, emboli paru-paru, dan
pembentukan emboli akibat fibrilasi atrial. Antikoagulan oral memperpanjang
masa pembekuan dan dipantau dengan masa protrombin (PT) (Kee dan Hayes,
1996). Kumarin memiliki LD50680 mg/kg BB pada tikus (Chemtex, 2015).
Kumarin dapat larut dalam etanol (Chemicalland21, 2013). Kelarutan
kumarin dalam air sebesar <0,1 mg/mL sedangkan pada etanol sebesar ≥100
mg/mL (Keith dan Walters, 1992). Kumarin bersifat stabil, apabila disimpan pada
kondisi normal yang telah ditentukan. Kumarin disimpan pada keadaan dingin,
sederhana dapat dideteksi dengan menambahkan larutan FeCl31% dalam air atau
etanol ke dalam larutan cuplikan, sehingga menimbulkan warna hijau, merah,
ungu, biru, atau hitam yang kuat (Budiman, 2001).
C. Ekstraksi
Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan kandungan senyawa kimia dari
jaringan tumbuhan ataupun hewan dengan menggunakan penyari tertentu
(Simanjuntak, 2008). Ekstrak adalah sediaan kental yang diperoleh dengan
mengekstraksi zat aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan
pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan dan
massa atau serbuk yang terisi diperlakukan sedemikian sehingga memenuhi baku
yang telah ditetapkan. Terdapat sejumlah metode ekstraksi, yang paling sederhana
adalah ekstraksi dalam labu besar berisi biomasa yang diagitasi menggunakan
stirer, dengan cara ini bahan kering hasil gilingan diekstraksi pada suhu kamar
secara berturut-turut dengan pelarut yang kepolarannya makin tinggi.
Keuntungan cara ini merupakan metode ekstraksi yang mudah karena ekstrak
tidak dipanaskan sehingga kemungkinan kecil bahan alam menjadi terurai
(Istiqomah, 2013).
Maserasi adalah proses pengekstrakan simplisia dengan menggunakan
pelarut dengan beberapa kali pengocokan atau pengadukan pada temperatur
ruangan (kamar). Maserasi bertujuan untuk menarik zat-zat berkhasiat yang tahan
pemanasan maupun yang tidak tahan pemanasan. Secara teknologi maserasi
keseimbangan. Maserasi dilakukan dengan beberapa kali pengocokan atau
pengadukan pada temperatur ruangan atau kamar (Istiqomah, 2013).
Selama maserasi atau proses perendaman dilakukan pengocokan
berulang-ulang. Upaya ini menjamin keseimbangan konsentrasi bahan ekstraksi
yang lebih cepat didalam cairan. Keadaan diam selama maserasi menyebabkan
turunannya perpindahan bahan aktif. Secara teoritis pada suatu maserasi tidak
memungkinkan terjadinya ekstraksi absolut. Semakin besar perbandingan
simplisia terhadap cairan pengekstraksi, akan semakin banyak hasil yang
diperoleh (Istiqomah, 2013).
Maserasi dipilih karena dalam proses tersebut akan terjadi pemecahan
dinding sel dan membran sel dalam tumbuhan sehingga senyawa metabolit
sekunder yang berada dalam sitoplasma akan terlarut dalam pelarut organik
(Pasaribu dkk., 2011). Keuntungan utama metode ekstraksi maserasi yaitu,
prosedur dan peralatan yang digunakan sederhana, metode eskraksi maserasi tidak
dipanaskan sehingga bahan alam tidak menjadi terurai. Ekstraksi dingin
memungkinkan banyak senyawa terekstraksi, meskipun beberapa senyawa
memiliki kelarutan terbatas dalam pelarut ekstraksi pada suhu kamar (Istiqomah,
2013).
Pemekatan berarti peningkatan jumlah partikel solut (senyawa terlarut)
dengan cara penguapan pelarut tanpa sampai menjadi kering tetapi ekstrak hanya
menjadi kental/pekat (Istiqomah, 2013). Pompa vakum digunakan agar dalam alat
akan terjadi pengurangan tekanan dan pelarut akan menguap dibawah titik
proses pemekatan (Pasaribu dkk., 2011). Prosedur ekstraksi sangat mempengaruhi
efek sediaan obat herbal yang dihasilkan. Ekstrak yang diproduksi dengan jenis
pelarut yang berbeda dapat memiliki efek terapi yang berbeda karena zat aktif
yang terlarut berbeda (Dewoto, 2007).
D. Emulsi
Emulsi merupakan sistem dua fase di mana larutan sebagai fase
terdispersi akan didispersikan ke dalam larutan lainnya yang berperan sebagai fase
luar. Jika minyak yang merupakan fase terdispersi dan larutan air merupakan fase
pembawa, sistem ini disebut emulsi minyak dalam air. Sebaliknya, jika air atau
larutan air yang merupakan fase terdispersi dan minyak atau bahan seperti minyak
merupakan fase pembawa, sistem ini disebut emulsi air dalam minyak (Niazi,
2009).
Emulsi dapat distabilkan dengan penambahan bahan pengemulsi yang
mencegah koalesensi, yaitu penyatuan tetesan kecil menjadi tetesan besar dan
akhirnya menjadi satu fase tunggal yang memisah. Konsistensi emulsi sangat
beragam, mulai dari cairan yang mudah dituang hingga krim setengah padat
(Depkes RI, 1995). Kebanyakan emulsi farmasetis untuk administrasi oral
didesain dengan tipe M/A, sedangkan untuk lotion dan krim bisa menggunakan
tipe M/A atau A/M, tergantung dari penggunaannya (Remington, 2006).
Komponen emulsi dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu :
1. Komponen dasar, yaitu bahan pembentuk emulsi yang harus terdapat di dalam
a. Fase dispers / fase internal / fase diskontinu / fase terdispersi / fase dalam
Zat cair yang terbagi-bagi menjadi butiran kecil di dalam zat cair lain.
b. Fase eksternal / fase kontinu / fase pendispersi / fase luar
Zat cair dalam emulsi yang berfungsi sebagai bahan dasar (bahan
pendukung) emulsi tersebut.
c. Emulgator
Bagian dari emulsi yang berfungsi untuk menstabilkan emulsi, contohnya
Span 80 dan Tween 80.
2. Komponen tambahan, adalah bahan tambahan yang sering ditambahkan ke
dalam emulsi untuk memperoleh hasil yang lebih baik. Misalnya corrigen
saporis, odoris, colouris, pengawet (preservative), dan antioksidan. Pengawet
yang sering digunakan dalam sediaan emulsi adalah metil-, etil-, propil-, dan
butil-paraben, asam benzoat, dan senyawa amonium kuartener (Syamsuni,
2007).
E. Proses Emulsifikasi
Pada proses terbentuknya emulsi, dikenal beberapa macam teori yang
melihat proses terjadinya emulsi dari sudut pandang yang berbeda-beda.
1. Teori tegangan permukaan (surface tension)
Daya kohesi suatu zat selalu sama sehingga pada permukaan suatu zat
cair akan terjadi perbedaan tegangan karena tidak adanya keseimbangan daya
kohesi. Tegangan yang terjadi pada permukaan tersebut dinamakan tegangan
permukaan (surface tension). Sedangkan perbedaan tegangan bidang batas dua
batas (interfacial tension). Semakin tinggi perbedaan tegangan yang terjadi di
bidang batas, semakin sulit kedua zat cair tersebut untuk bercampur. Penambahan
emulgator akan menurunkan atau menghilangkan tegangan yang terjadi pada
bidang batas sehingga antara kedua zat cair tersebut akan mudah bercampur
(Syamsuni, 2007).
2. Teori orientasi bentuk baji (oriented wedge)
Teori ini menjelaskan fenomena terbentuknya emulsi berdasarkan adanya
kelarutan selektif dari bagian molekul emulgator; ada bagian yang bersifat suka
air atau mudah larut dalam air, dan ada bagian yang suka minyak atau mudah larut
dalam minyak. Setiap molekul emulgator dibagi menjadi dua kelompok, yaitu:
a. Kelompok hidrofilik. Bagian emulgator yang suka air.
b. Kelompok lipofilik. Bagian emulgator yang suka minyak.
Masing-masing kelompok akan bergabung dengan zat cair yang disenanginya.
Dengan demikian, emulgator seolah-olah menjadi tali pengikat antara air
dan minyak. Antara kedua kelompok tersebut akan membuat suatu
keseimbangan (Syamsuni, 2007).
3. Teori film plastik (interfacial film)
Teori ini mengatakan bahwa emulgator akan diserap pada batas antara air
dan minyak, sehingga terbentuk lapisan film yang akan membungkus partikel fase
dispers atau fase internal. Usaha antara partikel yang sejenis untuk bergabung
menjadi terhalang dengan terbungkusnya partikel tersebut. Dengan kata lain, fase
Untuk memberikan stabilitas maksimum pada emulsi, syarat emulgator
yang dipakai adalah :
a. Dapat membentuk lapisan film yang kuat tetapi lunak
b. Jumlahnya cukup untuk menutup semua permukaan partikel fase dispers
c. Dapat membentuk lapisan film dengan cepat dan dapat menutup semua
partikel dengan segera (Syamsuni, 2007).
4. Teori lapisan listrik rangkap (electric double layer)
Jika minyak terdispersi ke dalam air, satu lapis air yang langsung
berhubungan dengan permukaan minyak akan bermuatan sejenis, sedangkan
lapisan berikutnya akan mempunyai muatan yang berlawanan dengan lapisan di
depannya. Dengan demikian seolah-olah tiap partikel minyak dilindungi oleh 2
benteng lapisan listrik yang saling berlawanan. Benteng tersebut akan menolak
setiap usaha partikel minyak yang akan mengadakan penggabungan menjadi satu
molekul yang besar, karena susunan listrik yang menyelubungi setiap partikel
minyak mempunyai susunan yang sama. Dengan demikian antara sesama partikel
akan tolak menolak, dan stabilitas emulsi akan bertambah.
Terjadinya muatan listrik di sekeliling fase dispers disebabkan oleh salah
satu dari ketiga cara ini :
a. Terjadinya ionisasi pada permukaan partikel oleh molekul partikel itu
sendiri
b. Terjadinya absorpsi ion oleh partikel dari cairan di sekitarnya
5. Teori pasak
Perbandingan hipnotik pada batas antar permukaan dapat dibayangkan
dengan teori pasak. Teori ini mempertimbangkan bangun geometrik emulgator
dan menjelaskan mengapa suatu emulgator menyebabkan pembentukan emulsi
M/A, yang lain emulsi A/M. Dalam hal emulgatornya larut air, bagian hidrofilnya
akan menebal dan memenuhi ruang melalui keteraturan steriknya atau akibat
proses hidratasinya. Pada emulgator lipofil, efek pasak menyebabkan
melengkungnya batas antar permukaan mengelilingi tetesan air. Teori pasak
bukan teori yang bersifat mutlak dan berlaku umum (Voigt, 1994).
6. Metode phase inversion temperature (PIT)
Metode ini menggunakan kenyataan bahwa stabilitas emulsi minyak
dalam air (M/A) yang mengandung emulgator non-ionik berhubungan erat dengan
tingkat hidrasi pada permukaan film. Stabilitas emulsi menurun dengan adanya
peningkatan suhu atau penambahan garam karena suhu dan garam akan
menurunkan tingkat hidrasi pada permukaan film. Inversi fase terjadi karena
adanya perubahan dari film emulgator lebih larut di air pada suhu rendah menjadi
lebih larut pada minyak pada suhu tinggi, yang akan terjadi pada suhu yang
spesifik untuk masing-masing emulsi dan dapat dideterminasi secara
eksperimental. Emulsi M/A relatif stabil bila disimpan dan digunakan pada suhu
20oC dan 65oC di bawah PIT, karena film yang terbentuk cukup hidrasi.
Campuran emulgator dengan Hydrophile – Lipophile Balance (HLB) yang sama
menghasilkan emulsi dengan PIT yang berbeda karena aditif dan interaksi di
F. Emulsifying Agent
Emulsifying agent merupakan agen yang membantu untuk menstabilkan
emulsi dengan cara menurunkan tegangan permukaan dan menjaga perpisahan
dari droplet-droplet dengan membentuk lapisan pelindung pada permukaan.
Klasifikasi dari emulsifying agentadalah sebagai berikut:
1. Emulsifying agent alam
Emulsifying agent alam merupakan emulsifying agent yang berasal dari
tumbuhan maupun hewan. Terdapat tiga macam yaitu polisakarida (misalnya
Acacia), semi polisakarida sintetis (misalnya metilselulosa,
karboksimetilselulosa), dan yang mengandung substansi sterol (misalnya
beeswax).
2. Emulsifying agent sintetis (surfaktan)
Emulsifying agent sintetis (surfaktan) terdiri dari 3 macam yaitu
surfaktan anionik (misalnya sodium stearat, trietanolamin oleat), surfaktan
kationik (misalnya cetrimidedan benzalkonium klorida), dan surfaktan non-ionik
(misalnya bahan-bahan tipe ester gliserol, sorbitan ester, dan polisorbat)
3. Emulsifying agent solid
Contoh dari emulsifying agent solid misalnya bentonit, dan aluminium
magnisium silikat (Rees, Smith, dan Jennie, 2014).
Emulsifying agents biasanya digunakan secara kombinasi dengan
emulsifying agents lainnya karena dapat menghasilkan emulsi yang lebih baik.
a. Penggunaan kombinasi emulsifying agents dapat menghasilkan HLB
yang seimbang dan sesuai.
b. Penggunaan kombinasi emulsifying agents dapat meningkatkan stabilitas
dan cohesivenessdari interfacial film.
c. Penggunaan kombinasi emulsifying agents dapat mempengaruhi
konsistensi dari emulsi (Remington, 2006).
Kriteria emulsifying agent yang ideal adalah tidak berwarna, tidak
berbau, tidak berasa, tidak beracun, tidak menimbulkan iritasi, dan dapat
menghasilkan emulsi yang stabil (Rees dkk., 2014).
G. Sistem HLB (Hydrophile-Lipophile Balance)
Setiap jenis emulgator memiliki nilai keseimbangan yang besarnya tidak
sama. Nilai keseimbangan ini dikenal dengan istilah HLB (Hydrophyl-Lipophyl
Balance), yaitu angka yang menunjukkan perbandingan antara kelompok hidrofil
dengan kelompok lipofil. Semakin besar nilai HLB, berarti semakin banyak
kelompok yang suka air, artinya emulgator tersebut lebih mudah larut dalam air
dan demikian sebaliknya. Nilai HLB dan kegunaan emulgator dapat dilihat dalam
[image:42.612.101.512.150.678.2]tabel III.
Tabel III. Nilai HLB dan kegunaan emulgator
Nilai HLB Kegunaan
1-3 Anti foaming agent
4-6 Emulgator tipe w/o
7-9 Bahan pembasah (Wetting agent)
8-10 Emulgator tipe o/w
13-15 Bahan pembersih (Detergent)
H. Span 80
Gambar 3. Struktur kimia Span 80 (Sigma-Aldrich, 2015)
Span 80 atau Sorbitan monooleate (gambar 3) merupakan surfaktan
nonionik yang berfungsi sebagai emulsifying agent, solubilizing agent, maupun
wetting dan suspending agent. Span 80 termasuk golongan sorbitan ester. Span
80 memiliki kenampakan berbentuk cairan yang kental berwarna kuning. Span 80
secara umum larut atau terdispersi dalam minyak maupun dalam pelarut organik.
Span 80 digunakan dalam formulasi kosmetik, produk makanan, dan
pharmaceutical formulations untuk penggunaan oral dan topikal. Span 80
termasuk material non-toksik dan tidak menyebabkan iritasi. Ketentuan WHO
mengenai batas aman Span 80 yang dapat dikonsumsi per-harinya sampai 25
mg/kg BB (Rowe, 2006).
Span 80 memiliki nilai HLB 4,3. Ketika digunakan sendirian, sorbitan
ester menghasilkan emulsi tipe air dalam minyak dan mikroemulsi. Sorbitan ester
juga biasa digunakan dalam kombinasi dengan golongan polisorbat untuk
menghasilkan emulsi ataupun krim tipe air dalam minyak ataupun minyak dalam
air. Span 80 dapat digunakan dengan konsentrasi sebesar 1-10%. dalam
penggunaannya sebagai kombinasi dengan emulsifiers hidrofilik dalam
I. Tween 80
Gambar 4. Struktur kimia Tween 80 (Sigma-Aldrich, 2015)
Tween 80 (gambar 4) merupakan golongan polisorbat. Tween 80
berbentuk cairan berwarna kuning dan berminyak. Tween 80 atau Polysorbate 80
merupakan emulsifying agent, surfaktan nonionik, solubilizing agent, serta wetting
dan suspending agent. Secara luas, penggunaan Tween 80 adalah untuk formulasi
kosmetik, produk makanan, dan pharmaceutical formulations untuk penggunaan
oral, parenteral, dan topikal (Rowe, 2006).
Tween 80 mempunyai nilai HLB sebesar 15. Tween 80 adalah surfaktan
hidrofilik yang biasa digunakan sebagai emulsifying agents dalam pembuatan
emulsi tipe minyak dalam air. Tween 80 merupakan material non-toksik dan tidak
menyebabkan iritasi. LD50 dari Tween 80 pada tikus untuk penggunaan oral
sebesar 25 g/kg BB (Rowe, 2006).
J. Desain Faktorial
Desain faktorial adalah desain eksperimen dengan adanya dua atau lebih
variabel independen yang dimanipulasi. Istilah “variabel independen” pada
desain faktorial diganti dengan “faktor”. Desain faktorial yang paling sederhana
tentu hanya melibatkan dua variabel independen, yang disebut dengan two factor
Desain faktorial yang paling sederhana adalah desain faktorial 2 x 2
dengan menyertakan hanya dua variabel independen, dan masing-masing variabel
independen mempunyai jumlah level yang minimal, yakni dua level. Karena
melibatkan lebih dari satu variabel independen, uji menjadi lebih kompleks,
karena yang menjadi tujuan eksperimen tidak sekadar menguji ada tidaknya
kausalitas variabel dependen dan variabel independen, namun juga perlu diketahui
ada tidaknya interaksi di antara variabel independen itu sendiri. Hal ini
memunculkan upaya pengukuran main effectdan interaction(Santoso, 2010a).
Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level
[image:45.612.106.514.225.660.2]yang akan diteliti dapat dilihat pada tabel IV.
Tabel IV. Rancangan desain faktorial untuk 2 faktor 2 level
Formula Faktor A Faktor B Interaksi
1 - - +
A + -
-B - +
-AB + + +
(Bolton, 1997)
Keterangan :
a. Formula 1 = formula dengan faktor A pada level rendah dan faktor B pada
level rendah
b. Formula A = formula dengan faktor A pada level tinggi dan faktor B pada
level rendah
c. Formula B = formula dengan faktor A pada level rendah dan faktor B pada
level tinggi
d. Formula AB = formula dengan faktor A pada level tinggi dan faktor B pada
Rumus yang digunakan dalam desain faktorial untuk menentukan
persamaan desain faktorial yaitu, Y = b0+ b1(XA) + b2(XB) + b12(XA)(XB)...(1)
Keterangan:
Y = respon hasil atau sifat yang diamati
XA, XB = level faktor A, level faktor B
b0, b1, b2, b12 = koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan
Contour plot suatu respon tertentu dapat dibuat dari persamaan (1) dan
data yang diperoleh, hasilnya akan sangat berguna dalam memilih komposisi
campuran yang optimum (Bolton, 1997). Perhitungan selisih antara rata-rata
respon pada level tinggi dan rata-rata respon pada level rendah dapat dilakukan
untuk mengetahui besarnya efek masing-masing faktor, maupun efek interaksinya.
Konsep perhitungan efek menurut Bolton (1997) sebagai berikut:
Efek faktor A = ...(2)
Efek faktor B = ...(3)
Efek interaksi = ...(4)
K. Landasan Teori
Kluwak memiliki berbagai kandungan kimia, salah satunya adalah
kumarin (Sumiar dkk., 2006). Ekstraksi biji kluwak untuk mengambil senyawa
kumarin dilakukan dengan metode maserasi untuk menghindari degradasi
senyawa aktif dalam biji kluwak. Pelarut yang digunakan adalah etanol 99%
dengan dasar kelarutan kumarin yang besar pada etanol (Keith dan Walters, 1992).
µg/mL (Sumardi dan Dwiatmaka, 2014b). Kumarin mempunyai bioaktivitas
diantaranya sebagai antikoagulan (Budiman, 2001). Ekstrak etanol biji kluwak
dapat menyebabkan perpanjangan Prothrombin Time hewan uji (Sumardi dan
Dwiatmaka, 2014a), di mana perpanjangan Prothrombin Time merupakan suatu
indikator adanya inhibitor faktor pembekuan darah (Kamal dkk., 2007).
Emulsi merupakan sistem dua fase di mana larutan sebagai fase
terdispersi akan didispersikan ke dalam larutan lainnya yang berperan sebagai fase
luar. Emulsi dapat distabilkan dengan penambahan bahan pengemulsi yang
mencegah koalesensi, yaitu penyatuan tetesan kecil menjadi tetesan besar dan
akhirnya menjadi satu fase tunggal yang memisah (Depkes RI, 1995).
Kebanyakan emulsi farmasetis untuk administrasi oral didesain dengan tipe M/A
(Remington, 2006).
Span 80 atau Sorbitan monooleatemerupakan surfaktan nonionik. Span
80 memiliki nilai HLB 4,3. Ketentuan WHO mengenai batas aman Span 80 yang
dapat dikonsumsi per-harinya sampai 25 mg/kg BB. Span 80 dapat digunakan
dengan konsentrasi sebesar 1-10% dalam penggunaannya sebagai kombinasi
dengan emulsifiers hidrofilik dalam pembuatan emulsi tipe minyak dalam air,
(Rowe, 2006). Tween 80 atau Polysorbate 80 merupakan surfaktan nonionik.
Tween 80 mempunyai nilai HLB sebesar 15. LD50 dari Tween 80 pada tikus
untuk penggunaan oral sebesar 25 g/kg BB (Rowe, 2006).
Desain faktorial adalah desain eksperimen dengan adanya dua atau lebih
variabel independen (faktor) yang dimanipulasi (Santoso, 2010a). Desain
hubungan antara Span 80 dan Tween 80 sebagai faktor dengan ukuran droplet,
viskositas, pertumbuhan ukuran droplet, dan pergeseran viskositas sebagai respon
dari penelitian, serta ada tidaknya interaksi di antara faktor-faktor. Penggunaan
kombinasi Span 80 dan Tween 80 didasarkan pada nilai HLB dari Span 80 dan
Tween 80, kemudahan pencampuran terkait dengan bentuk cair dari Span 80 dan
Tween 80, kelarutannya dalam fase pendispersi, serta keamanannya untuk
penggunaan oral.
L. Hipotesis
1. Variasi jumlah Span 80, Tween 80, dan kombinasi Span 80-Tween 80 pada
level yang diteliti berpengaruh signifikan terhadap sifat fisis (ukuran droplet
dan viskositas) dan stabilitas fisis (pertumbuhan ukuran droplet dan pergeseran
viskositas) emulsi ekstrak etanol biji kluwak.
2. Span 80, Tween 80, dan interaksi keduanya bersifat dominan dalam
menentukan sifat fisis dan stabilitas fisis emulsi ekstrak etanol biji kluwak.
3. Dapat ditemukan area komposisi optimum Span 80 dengan Tween 80 pada
27 BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini termasuk dalam penelitian eksperimental menggunakan
rancangan penelitian faktorial dengan tujuan untuk mengetahui jumlah optimum
dari Span 80 dan Tween 80 sebagai emulgator pada formula yang menghasilkan
sediaan emulsi dengan sifat basis dan stabilitas fisis yang dikehendaki.
B. Variabel dan Definisi Operasional
Variabel – variabel yang digunakan pada penelitian ini adalah:
1. Variabel utama
a. Variabel bebas. Komposisi Span 80 dengan level rendah sebesar 3 gram
dan level tinggi sebesar 5 gram, serta komposisi Tween 80 dengan level
rendah sebesar 7 gram dan level tinggi sebesar 9 gram.
b. Variabel tergantung. Sifat fisis emulsi dan stabilitas fisis emulsi. Sifat
fisis emulsi meliputi organoleptis, pH, tipe emulsi, indeks creaming,
ukuran droplet, dan viskositas. Stabilitas fisis emulsi meliputi perubahan
pH, perubahan tipe emulsi, indeks creaming, pertumbuhan ukuran
droplet dan pergeseran viskositas selama 4 minggu penyimpanan.
2. Variabel pengacau
a. Variabel pengacau terkendali. Kecepatan putar mixer, kondisi
bahan-bahan, alat-alat yang digunakan, serta komposisi emulsi selain Span 80
b. Variabel pengacau tak terkendali. Suhu dan kelembaban ruangan
pembuatan serta ruangan penyimpanan.
C. Definisi Operasional
1. Biji kluwak
Biji kluwak adalah biji dari buah kluwak yang sudah difermentasi
didapatkan dari perkebunan kluwak Desa Sentul Salak, Kecamatan Cluwak,
Kabupaten Pati, Indonesia.
2. Ekstrak etanol biji kluwak
Ekstrak etanol biji kluwak adalah ekstrak cair berwarna hitam dengan
kekentalan seperti madu, diperoleh dari daging biji kluwak yang diekstraksi
menggunakan pelarut etanol dengan maserasi, kemudian pelarut diuapkan
sehingga tidak ada etanol dalam ekstrak, serta dipekatkan untuk mendapatkan
massa bobot tetap dari ekstrak.
3. Emulsi ekstrak etanol biji kluwak
Emulsi ekstrak etanol biji kluwak adalah suatu sediaan setengah padat
dengan tipe fase minyak terdispersi dalam air (M/A) untuk penggunaan secara
oral yang mengandung ekstrak etanol biji kluwak, dibuat sesuai formula dan
prosedur yang telah ditentukan dalam penelitian ini.
4. Surfaktan
Surfaktan adalah suatu molekul yang memiliki gugus hidrofilik dan
gugus lipofilik sehingga dapat menyatukan campuran yang terdiri dari air dan
5. Sifat fisis
Sifat fisis adalah parameter yang digunakan untuk mengetahui kualitas
fisis emulsi ekstrak etanol biji kluwak, meliputi organoleptis (bau, warna, bentuk),
pH, tipe emulsi, dan indeks creaming. Sifat fisis yang diuji nilai efeknya secara
statistik yaitu ukuran droplet dan viskositas. Hasil yang diharapkan dari
organoleptis emulsi yang dihasilkan adalah tidak berbau tengik, warna dari
keseluruhan sediaan yang dihasilkan sama, dan bentuk homogen. Hasil yang
diharapkan dari pH, tipe emulsi, dan indeks creaming emulsi yang dihasilkan
adalah pH netral (6,5-7,5), tipe emulsi M/A, dan tidak terjadi creaming. Hasil
yang diharapkan dari ukuran droplet dan viskositas emulsi yang dihasilkan adalah
ukuran droplet 25 µm – 30 µm dan viskositas 10 d.Pa.s – 35 d.Pa.s.
6. Stabilitas fisis
Stabilitas fisis adalah parameter yang digunakan untuk mengetahui
tingkat kestabilan fisis emulsi ekstrak etanol biji kluwak, meliputi perubahan pH,
perubahan tipe emulsi, dan indeks creaming, selama 4 minggu penyimpanan.
Stabilitas fisis yang diuji nilai efeknya secara statistik yaitu pertumbuhan ukuran
droplet dan pergeseran viskositas. Hasil dari stabilitas fisis yang diharapkan
adalah tidak ada perbedaan yang signifikan selama masa penyimpanan.
7. Faktor
Faktor adalah besaran yang mempengaruhi respon. Dalam penelitian ini,
8. Level
Level adalah tingkatan jumlah atau besarnya faktor, dalam penelitian ini
terdapat 2 level, yaitu level rendah dan level tinggi. Level rendah untuk Span 80
adalah 3 gram dan level tinggi untuk Span 80 adalah 5 gram. Level rendah untuk
Tween 80 adalah 7 gram dan level tinggi untuk Tween 80 adalah 9 gram.
9. Respon
Respon adalah besaran yang akan diamati perubahannya secara
kuantitatif. Respon dalam penelitian ini adalah ukuran droplet dan viskositas di
mana ukuran droplet dan viskositas merupakan faktor yang paling berpengaruh
terhadap stabilitas fisis emulsi yang dihasilkan.
10. Efek
Efek adalah perubahan respon yang disebabkan variasi level dan faktor.
11. Desain faktorial
Desain faktorial adalah metode rasional untuk menyimpulkan dan
mengevaluasi secara obyektif efek dari besaran yang berpengaruh terhadap
kualitas produk (emulsi ekstrak etanol biji kluwak).
12. Contour plot
Contour plotadalah garis-garis respon dari ukuran droplet dan viskositas
yang dibuat melalui persamaan desain faktorial.
13. Area optimum
Area optimum adalah area yang menghasilkan emulsi ekstrak etanol biji
14. Superimposed contour plot
Superimposed contour plotadalah penggabungan garis-garis contour plot
pada area optimum yang telah dipilih pada uji ukuran droplet dan viskositas.
D. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah biji kluwak (Pangium
edule Reinw.) (diperoleh dari perkebunan kluwak Desa Sentul Salak, Kecamatan
Cluwak, Kabupaten Pati), Olive Oil pharmaceutical grade (Brataco Chemica,
Yogyakarta), gliserin pharmaceutical grade (Brataco Chemica, Yogyakarta),
sukrosa (PG Madukismo, Yogyakarta), Span 80 pharmaceutical grade (Brataco
Chemica, Yogyakarta), Tween 80 pharmaceutical grade (Brataco Chemica,
Yogyakarta), Gom arab pharmaceutical grade (Brataco Chemica, Yogyakarta),
perisa coklat (Goldbagde, Toko Roti Indo Baru, Yogyakarta), sodium bikarbonat
(Toko Roti Indo Baru, Yogyakarta), etanol 99% pro analysis (CV Genera Labora,
Yogyakarta), indikator pH universal (Merck, CV Genera Labora, Yogyakarta),
aquadest (Laboratorium Kimia Organik, Fakultas Farmasi, Universitas Sanata
Dharma, Yogyakarta), reagen methylene blue dan metil paraben pharmaceutical
grade (Laboratorium Formulasi Teknologi Sediaan Padat, Fakultas Farmasi,
Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta), standar kumarin, kalium hidroksida,
n-hexana pro analysis, etil asetat pharmaceutical grade, dan diklorometan pro
analysis (Laboratorium Farmakognosi Fitokimia, Fakultas Farmasi, Universitas
E. Alat Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat-alat gelas
(Iwaki Pirex®, Japan), mortir, stamper, timbangan, cawan porselin, plat tetes,
pipet tetes, waterbath, mixer (AirLux), mikroskop (Olympus CH2, Japan), object
glass, micrometer objective, Viscotester (seri VT 04, Rion™, Japan), tabung
reaksi berskala (Fortuna® W-Germany), detektor sinar UV, chamber, silica gel
GF 254, pipa kapiler, dan penyemprot.
F. Tata Cara Penelitian
1. Preparasi serbuk kluwak dari biji kluwak
Biji kluwak yang sudah matang dipendam dalam abu selama 1 bulan
untuk difermentasi. Biji kluwak yang sudah difermentasi dipecah kulitnya
kemudian diambil dagingnya. Daging biji kluwak diratakan di atas nampan
kemudian dimasukkan ke dalam dehumidifier kemudian ditutup. Dehumidifier
diset dengan suhu 50oC selama 24 jam. Daging biji kluwak yang sudah kering
kemudian dikeluarkan dari dehumidifier kemudian diblender sampai
menghasilkan serbuk. Serbuk disimpan dalam wadah tertutup.
2. Ekstraksi serbuk daging biji kluwak
Serbuk yang didapatkan dari preparasi serbuk biji kluwak diekstraksi
dengan maserator menggunakan pelarut etanol 99% pro analysis dengan
penggantian pelarut (remaserasi) setiap 24 jam selama 3 hari. Ekstrak yang
didapat kemudian dipekatkan dengan mengunakan vacuum rotary evaporator
waterbath pada suhu 40o-45°C sampai didapat ekstrak dengan masa kental
(ditunjukkan dengan bobot tetap), dihitung rendemennya.
3. Uji kualitatif ekstrak etanol biji kluwak dengan metode pewarnaan
Sebanyak 0,14 gram ekstrak etanol biji kluwak dilarutkan dalam 10 mL
aquadest hangat, kemudian difraksinasi dengan 10 mL diklorometan. Fraksi
diklorometan diambil kemudian ditotolkan pada silica gel GF 254 bersebelahan
dengan penotolan standar kumarin dengan konsentrasi 1600 ppm dan fraksi
etanol-air. Hasil penotolan dielusikan dengan menggunakan fase gerak campuran
n-hexana dengan etil asetat dengan perbandingan 2:2, kemudian disemprot dengan
menggunakan KOH etanolis 5%. Hasil spot dideteksi pada detektor sinar UV
dengan panjang gelombang 366 nm.
4. Orientasi formula
Emulsi dibuat sesuai formula yang telah ditentukan dengan variasi
jumlah Span 80 berturut-turut 1 gram, 2 gram, 3 gram, 4 gram, 5 gram, 6 gram, 7
gram, 8 gram, 9 gram, dan 10 gram masing-masing sebanyak 3 replikasi. Emulsi
dilihat respon viskositas dan ukuran dropletnya setelah 48 jam. Irisan dari jumlah
terkecil dan terbesar Span 80 dari kedua respon yang memberikan perubahan yang
paling linear menjadi level rendah dan level tinggi pada penelitian ini.
Emulsi dibuat sesuai formula yang telah ditentukan dengan variasi
jumlah Tween 80 berturut-turut 4 gram, 5 gram, 6 gram, 7 gram, 8 gram, 9 gram,
dan 10 gram masing-masing sebanyak 3 replikasi. Emulsi dilihat respon viskositas
Tween 80 dari kedua respon yang memberikan perubahan yang paling linear
menjadi level rendah dan level tinggi pada penelitian ini.
5. Formula emulsi ekstrak etanol biji kluwak
Formula yang dipilih sebagai dasar pembuatan emulsi ekstrak etanol biji
[image:56.612.101.512.248.710.2]kluwak memiliki komposisi formula yang dapat dilihat pada tabel V.
Tabel V. Formula acuan pembuatan emulsi (Yusvita, 2010)
Bahan Jumlah (g) Fungsi
Ekstrak etanol pare 14 senyawa aktif
Aquadest 10 pelarut senyawa aktif
Gliserin 7,9 peningkat viskositas fase air
Sukrosa 50% b/v 5 menurunkan perbedaan densitas fase air dan fase minyak
Span 80 12,6 surfaktan fase minyak
Tween 80 2,4 surfaktan fase air
VCO 48 pelarut f
