INTISARI
Batang jarak cina dengan kandungan zat aktif tanin berfungsi sebagai antibakteri Staphylococcus aureus. Sediaan krim ekstrak etanol batang jarak cina dipilih karena memberi rasa lembab di kulit, mudah saat diaplikasikan di kulit dan mudah dibersihkan.Tujuan pada penelitian ini adalah mengetahui pengaruh faktor sorbitol dan Tween 80 terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik krim ekstrak etanol batang jarak cina, serta mengetahui area optimum dari kedua faktor menggunakan
contour plot superimposed.
Jenis penelitian ini eksperimental dengan menggunakan metode desain faktorial dua level dan dua faktor. Tween 80 digunakan pada level rendah 4 g dan level tinggi 6 g. Sorbitol digunakan pada level rendah 7 g dan level tinggi 9 g. Analisis statistik menggunakan ANOVA dan Kruskal-Wallis dengan taraf kepercayaan 95% untuk mengetahui pengaruh interaksi kedua faktor (sorbitol dan Tween 80) terhadap respon sifat fisik dan stabilitas krim ekstrak etanol batang jarak cina, serta memprediksi area optimum pada grafik contour plot superimposed. Data diolah dengan menggunakan software R. 3.1.1
Hasil penelitian menunjukkan krim berwarna putih mengkilap, bertipe M/A, tidak berbau, dan homogen dengan pH 6. Variasi jumlah Tween 80 dan sorbitol memberikan pengaruh yang signifikan terhadap respon pergeseran daya sebar. Variasi jumlah Tween 80 dan sorbitol tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap respon viskositas, daya sebar, dan pergeseran viskositas krim ekstrak etanol batang jarak cina. Area optimum dari Tween 80 dan sorbitol pada grafik contour plot superimposed tidak dapat ditemukan.
ABSTRACT
The stem of jarak cina contains the active tanin substance which has antibacterial activity for Staphylococcus aureus. The cream of the extracts etanol of jarak cina is chosen because it give a sense of moist skin, easily applied and cleaned. The aim of this research is to determine out the influence of sorbitol and Tween 80 on the physical characteristic and stability of the extracts etanol of the jarak cina stem, and to find out the optimum area of those two factors by using the contour plots superimposed.
This research is an experimental research which uses two-level and two-factor factorial design method. Tween 80 is used at the low level that is 4 g and high level that is 6 g. Sorbitol is used at low level that is 7 g and high level that is 9 g. The statistical analysis uses ANOVA and Kruskal-Wallis with the level of 95% to determine the effect of the interaction of both factors (sorbitol and Tween 80) towards the response of physical characteristic and stability of the extract etanol of jarak cina stem, as well as to predict the optimum area on the contour plots superimposed chart. Meanwhile, the data is processed using R. 3.1.1 software.
The result of the research produces the shiny white O/W cream, unscented, and homogeneous with a pH at 6.The variations of Tween 80 and sorbitol had a significant influence on the response of spread shift. Meanwhile, the amount variations of Tween 80 and sorbitol did not has the significant effect on the viscosity response, spreadability, and viscosity shifting. Optimum area of Tween 80 and sorbitol on the contour plots superimposed chart could not be found
PENGARUH TWEEN 80 SEBAGAI EMULSIFYING AGENT DAN SORBITOL SEBAGAI HUMEKTAN DALAM SEDIAAN KRIM
EKSTRAK ETANOL BATANG JARAK CINA (Jatropha multifida L.) DENGAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk Menenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Yoannes Deni Setiawan
NIM: 118114016
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
i
PENGARUH TWEEN 80 SEBAGAI EMULSIFYING AGENT DAN SORBITOL SEBAGAI HUMEKTAN DALAM SEDIAAN KRIM
EKSTRAK ETANOL BATANG JARAK CINA (Jatropha multifida L.) DENGAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk Menenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Yoannes Deni Setiawan
NIM: 118114016
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
iv
Halaman Persembahan
Anak-anak hidup dan tumbuh sesuai kodratnya sendiri. Pendidikan hanya dapat
merawat dan menuntun tumbuhnya kodrat itu
(Ki Hadjar Dewantara)
Aku bukanlah orang hebat yang istimewa tetapi aku akan memberikan sesuatu
yang istimewa untuk orang-orang yang aku kasihi
Aku persembahkan karyaku kepada:
Tuhan Yesus Kristus Yang Maha Baik,
Bapak, Ibu, dan Kakakku Tersayang
vii
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
berkat dan rahmat yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi berjudul “Pengaruh Tween 80 sebagai Emulsifying Agent dan Sorbitol
Sebagai Humektan dalam Sediaan Krim Ekstrak Etanol Batang Jarak cina
(Jatropha multifida L. ) dengan Aplikasi Desain Faktorial“ sebagai salah satu
syarat untuk mencapai gelar Sarjana Farmasi (S. Farm) pada Fakultas Farmasi
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Keberhasilan penulis dalam penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari
dukungan dan bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak, Ibu dan Mas Rudi yang telah bekerja keras, memberikan semangat,
doa dan kasih sayang yang tiada hentinya.
2. Ibu Aris Widayati, M.Si., Ph.D., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi
Universitas Sanata Dharma yang telah memberikan ijin pada penelitian ini.
3. Bapak Septim awant o Dwi P ras et yo, M .Si., Apt. selaku dosen
pembimbing yang selalu memberikan waktu, semangat, pengarahan,
masukan, kritik dan saran baik selama penelitian maupun penyusunan
skripsi ini.
4. Ibu Dr. Erna Tri Wulandari, M.Si., Apt.dan Ibu Beti Pudyastuti, M.Sc.,
Apt.selaku dosen penguji atas masukan saran dan kritik yang membangun
viii
5. Semua dosen-dosen farmasi yang tidak dapat disebutkan satu per satu
yang telah sabar mendidik serta memberikan ilmu kepada penulis selama
menempuh pendidikan di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma,
Yogyakarta.
6. Staf – staf laboratorium Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma:
khususnya Pak Musrifin, Pak Parlan, Mas Kunto, Mas Bimo, Mas
Wagiran, Mas Heru, Mas Agung, Pak Iswandi yang telah banyak
membantu selama penelitian di laboratorium.
7. Staf kebersihan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma yang telah
membantu kelancaran penulis dalam melakukan penelitian.
8. Henra, Lauren, Ardha, Sheila yang menjadi teman seperjuangan dan
tempat berbagi keluh kesah selama penelitian dan penyusunan skripsi.
Terima kasih atas segala masukan, semangat, dan kebersamaan yang telah
diberikan.
9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah
membantu penulis dalam mewujudkan skripsi ini. Terima Kasih semua.
Penulis menyadari begitu banyak kekurangan dalam naskah skripsi ini
mengingat keterbatasan pengetahuan dan kemampuan penulis. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun untuk kemajuan
selanjutnya.
Yogyakarta, 4 Mei 2015
ix
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 KEPENTINGAN AKADEMIS ... vi
PRAKATA ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
INTISARI ... xvi
ABSTRACT ... xvii
BAB I. PENGANTAR ... 1
A. Latar Belakang ... 1
1. Perumusan masalah ... 3
2. Keaslian penelitian ... 3
3. Manfaat penelitian ... 5
B. Tujuan Penelitian ... 5
1. Tujuan umum ... 5
x
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA ... 6
A. Jarak Cina ... 6
B. Staphylococus aureus ... 8
C. Krim ... 9
D. Surfaktan ... 10
E. Humektan ... 11
F. Monografi Bahan ... 12
1. Tween 80 ... 12
2. Sorbitol ... 12
3. Asam stearat ... 14
4. Butylated hydroxyltoluen ... 14
5. Triethanolamine (TEA) ... 15
6. Methyl paraben ... 15
G. Stabilitas ... 16
H. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Krim ... 17
1. Uji ukuran droplet ... 17
2. Uji viskositas ... 17
3. Uji daya sebar ... 18
4. Uji iritasi ... 18
I. Metode Desain Faktorial ... 19
J. Landasan Teori ... 21
xi
BAB III. METODE PENELITIAN ... 25
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 25
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ... 25
1. Variabel utama ... 25
2. Variabel pengacau ... 25
3. Definisi operasional ... 26
C. Bahan Penelitian ... 27
D. Alat Penelitian ... 27
E. Tata Cara Penelitian ... 28
1. Determinasi dan pembuatan simplisia jarak cina. ... 28
2. Ekstrak etanol batang jarak cina ... 28
3. Uji kualitatif tanin ... 28
4. Uji antibakteri ... 29
5. Formula krim ... 30
6. Pembuatan krim ... 31
7. Uji stabilitas dan sifat fisik krim ... 31
8. Analisis hasil ... 34
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 35
A. Determinasi dan Pembuatan Ekstrak Etanol Batang Jarak Cina... 35
B. Uji Kualitatif Tanin ... 37
C. Uji Antibakteri Ekstrak Etanol Batang Jarak Cina ... 40
D. Pembuatan Krim Ekstrak Etanol Batang Jarak Cina ... 41
xii
1. Uji organoleptis dan pH ... 44
2. Uji tipe krim ... 45
3. Uji ukuran droplet ... 46
4. Uji viskositas ... 47
5. Uji daya sebar ... 48
F. Analisis Statistik Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik ... 49
1. Viskositas ... 49
2. Pergeseran viskositas ... 51
3. Daya sebar ... 52
4. Pergeseran daya sebar ... 54
G. Uji Iritasi dengan Metode HET-CAM ... 56
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 58
A. Kesimpulan ... 58
B. Saran ... 58
DAFTAR PUSTAKA ... 59
LAMPIRAN ... 64
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel I. Rancangan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level ... 20
Tabel II. Formula sediaan krim Oxalis corniculata ... 30
Tabel III. Modifikasi krim antibakteri ekstrak etanol batang jarak cina .... 31
Tabel IV. Indeks iritasi ... 34
Tabel V. Data uji organoleptis dan pH krim ekstrak etanol batang jarak cina ... 44
Tabel VI. Hasil uji ukuran droplet ... 46
Tabel VII. Viskositas (x̅ ± SD) krim ekstrak etanol batang jarak cina ... 47
Tabel VIII. Daya sebar (x̅ ± SD) krim ekstrak etanol batang jarak cina ... 49
Tabel IX. Hasil uji Shapiro Wilk untuk respon viskositas ... 50
Tabel X. Hasil uji Wilcoxon untuk melihat pengaruh variasi Tween 80 terhadap respon viskositas ... 50
Tabel XI. Hasil uji Wilcoxon untuk melihat pengaruh variasi sorbitol terhadap respon viskositas ... 51
Tabel XII. Hasil uji Shapiro Wilk untuk respon pergeseran viskositas ... 51
Tabel XIII. Hasil uji Shapiro Wilk untuk respon daya sebar ... 52
Tabel XIV. Hasil uji Wilcoxon untuk melihat pengaruh variasi Tween 80 terhadap respon daya sebar ... 53
Tabel XV. Hasil uji Wilcoxon untuk melihat pengaruh variasi sorbitol terhadap respon daya sebar ... 53
Tabel XVI. Hasil uji Shapiro Wilk untuk respon pergeseran daya sebar ... 54
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Tanaman jarak cina (Jatropha multifidan L.) ... 6
Gambar 2. Struktur molekul Tween 80 ... 12
Gambar 3. Struktur molekul sorbitol ... 13
Gambar 4. Struktur molekul asam stearat ... 14
Gambar 5. Struktur molekul butylated hydroxyltoluene ... 14
Gambar 6. Struktur molekul triethanolamine (TEA) ... 15
Gambar 7. Struktur molekul methyl paraben ... 16
Gambar 8. Reaksi FeCl3 dengan tanin ... 37
Gambar 9. Hasil uji kualitatif tanin ... 38
Gambar 10. Reaksi Gelatin 1% dengan tanin ... 39
Gambar 11. Uji penegasan tanin dengan gelatin 1% ... 39
Gambar 12. Hasil uji antibakteri ... 40
Gambar 13. Grafik orientasi pengaruh sorbitol terhadap viskositas dan daya sebar ... 43
Gambar 14. Grafik orientasi pengaruh Tween 80 terhadap viskositas dan daya sebar ... 43
Gambar 15. Hasil uji tipe krim dengan methylene blue ... 45
Gambar 16. Grafik pergeseran viskositas ekstrak etanol batang jarak cina ... 47
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil determinasi keaslian batang jarak cina ... 65
Lampiran 2. Kadar air serbuk batang jarak cina ... 66
Lampiran 3. Hasil uji sifat fisik dan stabilitas fisik krim ekstrak etanol batang jarak cina. ... 67
Lampiran 4. Hasil analisis statistik sifat fisik dan stabilitas fisik ... 72
Lampiran 5. Hasil perhitungan rendemen. ... 80
Lampiran 6. Hasil uji zona hambat ... 81
Lampiran 7. Hasil uji iritasi dengan metode HET-CAM ... 82
xvi
INTISARI
Batang jarak cina dengan kandungan zat aktif tanin berfungsi sebagai
antibakteri Staphylococcus aureus. Sediaan krim ekstrak etanol batang jarak cina
dipilih karena memberi rasa lembab di kulit, mudah saat diaplikasikan di kulit dan mudah dibersihkan.Tujuan pada penelitian ini adalah mengetahui pengaruh faktor sorbitol dan Tween 80 terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik krim ekstrak etanol batang jarak cina, serta mengetahui area optimum dari kedua faktor menggunakan
contour plot superimposed.
Jenis penelitian ini eksperimental dengan menggunakan metode desain faktorial dua level dan dua faktor. Tween 80 digunakan pada level rendah 4 g dan level tinggi 6 g. Sorbitol digunakan pada level rendah 7 g dan level tinggi 9 g.
Analisis statistik menggunakan ANOVA dan Kruskal-Wallis dengan taraf
kepercayaan 95% untuk mengetahui pengaruh interaksi kedua faktor (sorbitol dan Tween 80) terhadap respon sifat fisik dan stabilitas krim ekstrak etanol batang
jarak cina, serta memprediksi area optimum pada grafik contour plot
superimposed. Data diolah dengan menggunakan software R. 3.1.1
Hasil penelitian menunjukkan krim berwarna putih mengkilap, bertipe M/A, tidak berbau, dan homogen dengan pH 6. Variasi jumlah Tween 80 dan sorbitol memberikan pengaruh yang signifikan terhadap respon pergeseran daya sebar. Variasi jumlah Tween 80 dan sorbitol tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap respon viskositas, daya sebar, dan pergeseran viskositas krim ekstrak etanol batang jarak cina. Area optimum dari Tween 80 dan sorbitol pada
grafik contour plot superimposed tidak dapat ditemukan.
xvii
ABSTRACT
The stem of jarak cina contains the active tanin substance which has antibacterial activity for Staphylococcus aureus. The cream of the extracts etanol of jarak cina is chosen because it give a sense of moist skin, easily applied and cleaned. The aim of this research is to determine out the influence of sorbitol and Tween 80 on the physical characteristic and stability of the extracts etanol of the jarak cina stem, and to find out the optimum area of those two factors by using the contour plots superimposed.
This research is an experimental research which uses level and two-factor two-factorial design method. Tween 80 is used at the low level that is 4 g and high level that is 6 g. Sorbitol is used at low level that is 7 g and high level that is 9 g. The statistical analysis uses ANOVA and Kruskal-Wallis with the level of 95% to determine the effect of the interaction of both factors (sorbitol and Tween 80) towards the response of physical characteristic and stability of the extract etanol of jarak cina stem, as well as to predict the optimum area on the contour plots superimposed chart. Meanwhile, the data is processed using R. 3.1.1 software.
The result of the research produces the shiny white O/W cream, unscented, and homogeneous with a pH at 6.The variations of Tween 80 and sorbitol had a significant influence on the response of spread shift. Meanwhile, the amount variations of Tween 80 and sorbitol did not has the significant effect on the viscosity response, spreadability, and viscosity shifting. Optimum area of Tween 80 and sorbitol on the contour plots superimposed chart could not be found
1
BAB I PENGANTAR
A. Latar Belakang
Bakteri merupakan mikroorganisme yang paling banyak ditemukan
hampir di semua tempat seperti pada organ manusia yaitu pada kulit, saluran
pernafasan, tangan, rambut, dan vagina. Bakteri Staphylococcus aureus
merupakan bakteri gram positif yang diperkirakan 20-75% ditemukan pada organ
manusia tersebut. Infeksi bakteri ini menimbulkan penyakit dengan tanda-tanda
khas seperti jerawat, infeksi folikel, rambut, dan pembentukan abses (Razak,
Djamal, dan Revilla, 2013). Sediaan krim dengan fungsi antibakteri digunakan
untuk mengatasi penyakit tersebut.
Tanaman jarak cina (Jatropha multifida L.) merupakan tanaman yang
memiliki banyak khasiat sebagai obat tradisional, namun hanya sebagian kecil
masyarakat Indonesia yang mengetahuinya. Beberapa masyarakat pedesaan hanya
memanfaatkan tanaman ini sebagai obat luka baru. Getah dan daunnya digunakan
untuk menyembuhkan infeksi luka pada kulit. Ekstrak dari berbagai bagian
tanaman ini dilaporkan memiliki aktifitas mikroba terhadap berbagai jenis bakteri
dan jamur patogen. Senyawa aktif yang diharapkan sebagai penghambat aktivitas
antibakteri terhadap Staphylococcus aureus dalam tanaman batang jarak cina
adalah tanin (Yuliarti, 2009). Penelitian mengenai sediaan topikal yang
mengandung tanin sebagai antibakteri belum pernah dilakukan, sehingga dalam
penelitian ini dilakukan formulasi sediaan krim dari ekstrak etanol batang jarak
dipilih sebagai pelarut karena bersifat netral dan dan kapang-kamir sulit tumbuh
dalam etanol 20% ke atas, serta tidak beracun (Dirjen POM RI, 1995), selain itu
penggunaan etanol mempercepat proses penguapan menggunakan rotary
evaporator jika dibandingkan dengan pelarut air.
Krim merupakan salah satu jenis kosmetik yang sudah umum digunakan
oleh masyarakat karena kemudahan dalam penggunaannya saat diaplikasikan di
kulit dam mudah dibersihkan. Krim pada umumnya digunakan sebagai emollient
atau tujuan pengobatan pada kulit. Suatu tipe adalah krim tipe emulsi yang
memiliki fase minyak dan fase air.
Komponen penting yang harus diperhatikan dalam menjaga stabilitas
fisik sediaan adalah humektan dan emulsifying agent. Surfaktan sebagai salah satu
emulsifying agent yang diperlukan sebagai penurun tegangan permukaan sehingga
membentuk suatu emulsi, karena struktur surfaktan yang memiliki sifat polar dan
non polar (Lieberman, Reiger, dan Banker, 1996). Tween 80 merupakan salah
satu surfaktan yang digunakan dalam sediaan krim karena memiliki toksisitas
rendah dan tidak mengiritasi kulit serta tahan terhadap perubahan pH (Jones,
2008). Tween 80 merupakan surfaktan non-ionik dengan nilai HLB 15,0 yang
digunakan sebagai emulsifier pada tipe emulsi minyak dalam air (Rowe, Sheskey,
dan Quinn, 2009). Humektan dapat digunakan sebagai bahan yang mengontrol
perubahan kelembaban antara produk dengan udara, baik dalam wadah ataupun
pada kulit. Terdapat banyak bahan yang memiliki sifat sebagai humektan namun
yang digunakan pada penelitian yaitu sorbitol. Sorbitol digunakan sebagai
eksipien. Pemilihan sorbitol pada penelitian ini karena sorbitol tidak membuat
iritasi kulit, tidak korosif, dan tidak volatile (Barel, Marc, dan, Maibach, 2001).
Sediaan krim perlu dioptimasi untuk memperoleh sifat fisik dan stabilitas
fisik optimal untuk menunjang hasil formulasi yang baik pada suatu sediaan
farmasi. Kestabilan sediaan diperlukan agar menjamin sediaan tersebut masih
dapat menimbulkan efek yang diharapkan. Metode desain faktorial dapat
mengetahui ada atau tidak interaksi antara Tween 80 dan sorbitol, sehingga
diketahui faktor dominan yang menentukan sifat fisik yaitu viskositas dan daya
sebar serta stabilitas sediaan krim. Sejauh ini belum ada penelitian terkait
formulasi krim ekstrak etanol batang jarak cina. Penelitian ini diharapkan dapat
melihat pengaruh variasi Tween 80 dan sorbitol pada level yang diteliti terhadap
sifat fisik dan stabilitas krim ekstrak etanol batang jarak cina sehingga diperoleh
sediaan krim antibakteri yang secara fisik berkualitas dan stabil.
1. Perumusan masalah
a. Bagaimanakah pengaruh variasi Tween 80 dan sorbitol pada level yang
diteliti terhadap sifat fisik dan stabilitas krim ekstrak etanol batang jarak
cina?
b. Apakah dapat ditemukan area komposisi optimum dari Tween 80 dan
sorbitol menggunakan contour plot superimposed?
2. Keaslian penelitian
Penelitian terkait tanaman jarak cina yang pernah dilakukan adalah:
a. “Ekstraksi Zat Aktif Antimikroba dari Tanaman Yodium (Jatropha
Sari dan Sari (2011). Penelitian tersebut bertujuan untuk mengambil
ekstrak dari Jatropha multifida L. sebagai bahan baku antibakteri alami.
Pada penelitian ini daya antibakteri Jatropha multifida L. dibandingkan
terhadap bermacam-macam bakteri. Bakteri yang digunakan penelitian ini
antara lain Staphylococus aureus dan Eschericia coli dan jamur Candida
albicans. Kesimpulan yang didapat adalah antibakteri dari ekstrak
Jatropha multifida L. hanya efektif untuk Staphylococus aureus dan jamur
Candida albicans.
b. “The Efficacy of Jatropha Multifida in The Management Of Oral
Candidiasis: A Preliminary Study” oleh Adesola dan Adetunju (2007).
Penelitian tersebut hanya meneliti sebatas tanaman Jatropha multifida L.
terhadap penderita infeksi akibat dari bakteri Candida albicans, hasil yang
didapat bahwa tanaman ini lebih efektif dibandingkan antibiotik yang
biasa digunakan. Jadi pada penelitian ini juga tidak ada analisis secara
kuantitatif terkait zat aktif yang terdapat dalam ekstrak tanaman.
c. “The Antimicrobial Activity of Jatropha Multifida Extract and
Chromatographic Fractions Against Sexually Transmitted Infections” oleh
Aiyelaagbe, Oguntuase, Arimah, dan Adeniyi (2008). Penelitian tersebut
hanya ditekankan pada aktifitas antimikroba dari ekstrak tanaman ini.
Ekstraksi dilakukan secara kasar dengan maserasi tanpa memperhatikan
kondisi operasi yang sesuai.
Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan oleh peneliti, penelitian
Humektan dalam Sediaan Krim Ekstrak Etanol Batang Jarak cina (Jatropha
multifida L. ) dengan Aplikasi Desain Faktorial belum pernah dilakukan.
3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis. Hasil penelitian yang didapat diharapkan menjadi suatu
sumbangan ilmu pengetahuan, khususnya di bidang formulasi sediaan
krim ekstrak etanol batang jarak cina dengan viskositas dan daya sebar
yang memenuhi standar.
b. Manfaat praktis. Menghasilkan krim ekstrak etanol batang jarak cina
yang memenuh persyaratan sifat fisik dan stabilitas fisik, sehingga dapat
efek krim antibakteri untuk penyakit kulit seperti gatal-gatal atau infeksi
ringan pada kulit.
B. Tujuan Penelitian
1. Tujuan umum
Membuat sediaan krim ekstrak etanol batang jarak cina dengan Tween 80
sebagai emulsifying agent dan sorbitol sebagai humektan dengan aplikasi
desain faktorial.
2. Tujuan khusus
a. Mengetahui pengaruh variasi jumlah Tween 80 dan sorbitol pada level yang
diteliti terhadap sifat fisik dan stabilitas krim ekstrak etanol batang jarak
cina.
b. Mengetahui area optimum dari Tween 80 dan sorbitol menggunakan
6
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Jarak Cina
Tanaman jarak cina (gambar 1) termasuk dalam suku perdu dan tersebar
di seluruh Nusantara. Tanaman ini sering digunakan dalam pengobatan tradisional
karena memiliki kandungan senyawa kimia yang bersifat antibakteri, penurun
panas, dan antiinflamasi (Darmawi, Manaf, dan Putranda, 2013)
Tanaman jarak cina memiliki aktivitas antibakteri terutama pada batang.
Beberapa zat kimia yang terkandung dalam jarak cina diantaranya yaitu: α-amirn,
kampesterol, 7 α-diol, stigmaterol, β-sitosterol, dan HCN. Batang jarak cina
mengandung alkaloid, saponin, flavonoid, dan tanin (Suharmiati dan Handayani,
2005). Penelitian Aiyelaagbe dkk (2008) menunjukkan bahwa dengan uji
phytokimia, kandungan zat-zat tersebut berfungsi sebagai antimikroba.
Gambar 1. Tanaman Jarak Cina (Jatropha multifida L.) (Neal, 2012)
Taksonomi Jarak cina:
Sub Kerajaan : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi : Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas : Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil)
Sub Kelas : Rosidae
Bangsa : Euphorbiales
Suku : Euphorbiaceae
Marga : Jatropha
Jenis : Jatropha multifida L. (Bagus, 2014)
Ekstraksi perlu dilakukan untuk mendapatkan zat aktif yang terkandung
dalam batang jarak cina. Ekstrak merupakan sediaan pekat yang diperoleh dengan
mengekstraksi zat aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan
pelarut yang sesuai. Ekstraksi batang jarak cina meggunakan etanol 70%.
Penggunaan etanol 70% sebagai cairan penyari karena bersifat netral dan
kapang-kamir sulit tumbuh dalam etanol 20% ke atas, serta tidak beracun. Pemekatan
menggunakan etanol 70% relatif lebih cepat (Dirjen POM RI, 1995).
Pembuatan ekstrak etanol batang jarak cina dilakukan menggunakan
metode maserasi. Maserasi merupakan salah satu cara ekstraksi zat aktif dengan
menggunakan cairan pengekstraksi atau penyari dengan cara penggojogan atau
pengadukan pada suhu ruang. Maserasi merupakan metode ekstraksi yang paling
banyak digunakan dalam satu proses ekstraksi, dikarenakan mempunyai
keuntungan yaitu peralatan yang digunakan sederhana dan mudah diusahakan
Zat aktif yang diharapkan terkandung dalam ekstrak etanol batang jarak
cina yaitu tanin. Tanin merupakan senyawa aktif metabolit sekunder yang
diketahui mempunyai beberapa khasiat yaitu sebagai astrigen, anti diare,
antibakteri, dan antioksidan. Tanin merupakan komponen zat organik yang sangat
kompleks, terdiri dari senyawa fenolik yang sukar dipisahkan dan sukar
mengkristal, mengendapkan protein dari larutannya dan bersenyawa dengan
protein tersebut (Malangngi, Sangi, dan Paendong, 2012).
Penelitian oleh Muntiaha, 2014 konsentrasi ekstrak etanol batang jarak
cina memiliki aktivitas antibakteri mulai dari konsentrasi 1%, 5%, dan 10%.
Semakin besar konsentrasi yang digunakan menunjukkan tingkat atau waktu
penyembuhan luka yang lebih cepat. Proses penyembuhan pada kulit dipengaruhi
oleh adanya zat aktif tanin pada batang jarak cina yang bersifat sebagai
antibakteri. Tanin memiliki sifat seperti fenol yang mampu memutuskan ikatan
peptidoglikan dalam menembus dinding sel dan menyebabkan kebocoran nutrient
sel dengan merusak ikatan hidrofobik komponen membran sel seperti protein dan
fospolipida sehingga terjadi kerusakan pada membrane sel bakteri yang
mengakibatkan terhambatnya aktivitas dan biosintesa enzim-enzim spesifik yang
diperlukan untuk reaksi metabolisme bakteri (Muntiaha, Yamlean, dan Lolo,
2014).
B. Staphylococus aureus
Staphylococus aureus adalah bakteri gram positif, berbentuk bulat, dan
mudah tumbuh pada berbagai perbenihan dan mempunyai metabolisme aktif,
meragikan karbohidrat, serta menghasilkan pigmen yang bervariasi dari putih
sampai kuning tua. Bakteri ini tumbuh paling cepat pada suhu kamar 370C. Koloni
pada pembenihan padat berbentuk bundar, halus, menonjol dan berkilau.
Taksonomi Staphylococus:
Domain : Bacteria
Phylum : Firmicutes
Class : Bacili
Ordo : Bacillales
Family : Staphylococcaceae
Genus :Staphylococus (Jewetz, Melnick, Adelberg, 1996).
Penelitian Sari dan Sari, 2011 berjudul “Ekstraksi Zat Aktif Antimikroba
dari Tanaman Yodium (Jatropha multifida L.) sebagai Bahan Baku Alternatif
Antibiotik Alami” bertujuan untuk mengetahui kondisi optimum ekstraksi
tanaman Jatropha multifida, serta mengetahui efektifitas hasil ekstraksi terhadap
berbagai jenis mikroorganisme pathogen penyebab berbagai macam penyakit.
Hasil menunjukkan bahwa ekstrak Jatropha multifida L. hanya efektif untuk
Staphylococus aureus.
C. Krim
Menurut Farmakope Indonesia III definisi krim adalah sediaan setengah
padat berupa emulsi mengandung air tidak kurang dari 60% dan dimaksudkan
setengah padat berupa emulsi yang mengandung satu atau lebih bahan obat
terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar yang sesuai (mengandung air tidak
kurang dari 60%) (Syamsuni, 2006). Krim dibedakan menjadi dua yaitu tipe M/A
dan A/M. Tipe krim yang digunakan pada kulit baik M/A maupun A/M
tergantung pada faktor seperti zat terapeutik yang akan dimasukan ke dalam krim
dan kemudahan pelepasan dari zat aktif yang digunakan (Ansel, 1989). Stabilitas
krim akan rusak apabila terganggu sistem campurannya terutama disebabkan
perubahan suhu dan perubahan komposisi yang disebabkan perubahan salah satu
fase secara berlebihan atau pencampuran dua tipe krim yang zat pengemulsinya
tidak tercampur satu sama lain (Dirjen POM RI, 1979).
Menurut Farmakope IV krim merupakan bentuk sediaan setengah padat
mengandung satu atau lebih bahan obat terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar
yang sesuai (Dirjen POM RI, 1995). Syarat krim yang baik yaitu tidak tengik,
tidak mudah mengiritasi kulit, dan terdistribusi secara merata. Krim merupakan
bentuk sediaan yang tidak tembus cahaya. Krim digunakan untuk obat luar (Allen,
2002). Jenis-jenis krim terdiri dari 4 yaitu; vanishing and foundation crem,
cleanshing and cold cream, massage and emollient cream,dan hand and body
cream (Dirjen POM RI, 1985).
D. Surfaktan
Surfaktan adalah salah satu emulsifying agent yang mengurangi tegangan
antar muka antara minyak dan air dan meminimalkan energi permukaan dari
di tiap ujugnya sehingga dapat menarik fase minyak dan fase air dengan
menempatkan diri diantara kedua fase tersebut (Lieberman, Reiger, dan Banker,
1996). Surfaktan dapat dikelompokan menjadi 4 yaitu: anionik (sabun alkali,
Na-lauril sulfat), kationik (senyawa ammonium kuartener), nonionik (Tween dan
Span), amfoterik (protein dan lestisin) (Syamsuni, 2006).
E. Humektan
Secara klasik, tiga pendekatan yang dapat digunakan untuk
melembabkan stratum korneum: (1) emollient (untuk menutupi kondisi bersisik
kasar); (2) oklusi (untuk mengurangi kehilangan air dari kulit); atau (3) humektan
(untuk membantu menahan air di kulit). Dua pendekatan terakhir bekerja dengan
mempertahankan air dalam stratum korneum, yang akan secara alami hilang dari
tubuh dengan Trans-Epidermal Water Loss (TEWL). Humektan juga dapat
menarik air di lingkungan ke kulit tetapi hanya dalam kondisi kelembaban tinggi.
(Layden dan Rawlings, 2002).
Humektan merupakan senyawa higroskopis yang umumnya larut dalam
air dan mudah jika tercuci. Humektan yang biasa digunakan dalam sediaan antara
lain gliserol, propilenglikol, dan sorbitol. Humektan dapat mencegah penguapan
dan pembentukan lapisan kering pada permukaan produk. Humektan membantu
menjaga kelembaban kulit dengan cara menjaga kandungan air pada lapisan
stratum korneum serta mengikat air dari lingkungan ke kulit (Layden dan
F. Monografi Bahan
Monografi bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan sediaan krim
dalam penelitian ini antara lain:
1. Tween 80
Tween 80 atau polysorbate 80 (gambar 2) merupakan ester oleat dari
sorbitol di mana tiap molekul anhidrida sorbitolnya berkopolimerisasi dengan
20 molekul etilenoksida. Tween 80 berupa cairan kental berwarna kuning dan
sedikit pahit. Tween 80 larut dalam air dan etanol (95%), namun tidak larut
dalam mineral oil dan vegetable oil. Tween 80 mempunyai nilai pH 6-8, dan
stabil dalam lautan pada pH 2-12. Tween 80 merupakan surfaktan non-ionik
dengan nilai HLB 15,0 yang digunakan sebagai emulsifier pada tipe emulsi
minyak dalam air, sehingga membentuk krim tipe M/A. Namun jika nilai HLB
kurang dari 8 tipe krim yang terbentuk lebih kearah A/M. Konsentrasi yang
dapat digunaka Tween 80 sebagai emulsifying agent yaitu 1-15% (Rowe dkk.,
[image:32.595.99.514.254.598.2]2009).
Gambar 2. Struktur molekul Tween 80 (Mahdi, Sakeena, Abdulkarim, Abdullah, Sattar, dan Noor, 2011)
2. Sorbitol
Sorbitol (gambar 3) memiliki rasa manis bersifat higroskopik dan tidak
berbau. Sorbitol yang paling sering digunakan yaitu sorbitol 70% karena sudah
berwarna, jernih dan bersifat netral. Larutan sorbitol tidak untuk diinjeksikan.
Sorbitol dengan jumlah 1 g dapat larut pada 0,45 mL air. Sorbitol bersifat inert
dan kompatibel jika bercampur dengan bahan tambahan lain. Sorbitol akan relatif
aman digunakan karena tidak memiliki sifat iritatif pada kulit. Selain itu sorbitol
memiliki kestabilan kelembaban lebih baik dibanding propilen glikol dan gliserol
sehingga menghasilkan kenampakan dan rasa yang lebih baik (Barel, Marc, dan,
Maibach, 2001). Di bawah kondisi 250C dengan kelembaban 50% memiliki
hikroskopisitas 1 mg H2O/100mg dan kapasitas menahan air sebesar 21 mg
[image:33.595.101.506.255.573.2]H2O/100mg (Layden dan Rawlings, 2002).
Gambar 3. Struktur molekul sorbitol (Florence dan Attwood, 2011)
Sorbitol berfungsi sebagai humektan pada konsentrasi 3-15%. Sorbitol
dapat stabil pada udara dan tidak membuat gelap campuran apabila suhu
meningkat. Sorbitol tidak volatil dan tidak mudah terbakar. Meskipun sorbitol
tahan terhadap fermentasi mikroorganisme namun tetap harus diberi
pengawet untuk mengatasi hal tersebut, dan disimpan pada plastik,
3. Asam stearat
Asam stearat (gambar 4) berfungsi sebagai agen pengemulsi serta
memberikan tampilan kental pada krim dengan konsentrasi 1-20%. Asam
stearat berbentuk kristal berwarna putih, sedikit mengkilap, dan terasa
berlemak. Asam stearat akan tetap stabil dengan penambahan antioksidan.
Asam stearat tidak kompatibel dengan kebanyakan logam hidroksida dan
mungkin tidak kompatibel dengan basa, zat pereduksi, dan oksidator (Rowe
[image:34.595.98.513.249.527.2]dkk., 2009).
Gambar 4. Struktur molekul asam stearat (Rowe dkk., 2009)
4. Butylated hydroxyltoluene
Butylated Hydroxyltoluene (BHT) (gambar 5) merupakan salah satu
komponen pada sediaan yang berfungsi pencegah bau tengik pada krim. BHT
berbentuk kristal padat atau bubuk berwarna kuning pucat atau putih dengan
bau fenolik. Paparan cahaya, kelembaban, dan panas menyebabkan perubahan
warna dan hilangnya aktivitas. BHT harus disimpan dalam wadah tertutup
rapat, terlindung dari cahaya, di tempat yang sejuk dan kering. Konsentrasi
yang digunakan untuk sediaan topikal yaitu 0,0075-0,1% (Rowe dkk., 2009).
5. Triethanolamine (TEA)
Triethanolamine (TEA) (gambar 6) merupakan salah satu bahan yang
digunakan sebagai emulsifying agent jika bereaksi dengan asam stearat.
Konsentrasi yang dianjurkan sebagai emulsifying agent adalah 2-4%. TEA
dapat berubah warna menjadi coklat karena paparan cahaya dan udara.
Homogenitas TEA dapat dikembalikan dengan pemanasan dan pencampuran
sebelum digunakan. TEA harus disimpan dalam wadah kedap udara dan
terlindung dari cahaya, di tempat yang sejuk dan kering. TEA juga akan
bereaksi dengan tembaga untuk membentuk garam kompleks. Perubahan
warna dan presipitasi dapat terjadi dengan adanya garam logam berat. TEA
dapat bereaksi dengan reagen seperti klorida tionil untuk menggantikan gugus
[image:35.595.98.512.240.570.2]hidroksi dengan halogen (Rowe dkk., 2009).
Gambar 6. Struktur molekul triethanolamine (TEA) (Rowe dkk., 2009)
6. Methyl paraben
Pengawet sediaan krim ekstrak etanol batang jarak cina yang digunakan
adalah methyl paraben. Methyl paraben (gambar 7) berbentuk bubuk kristal
berwarna putih dan tidak berbau. Konsentrasi yang digunakan sebagai
pengawet pada sediaan topikal sebanyak 0,02-0,3%. Methyl paraben pH 3-6
stabil (kurang dari 10% dekomposisi) sampai sekitar 4 tahun pada suhu kamar,
atau lebih setelah penyimpanan sekitar 60 hari pada suhu kamar) (Rowe dkk.,
[image:36.595.97.512.170.625.2]2009).
Gambar 7. Struktur molekul methyl paraben (Rowe dkk., 2009)
G. Stabilitas Fisik
Hal yang diperhatikan dalam pembuatan emulsi adalah stabilitas
fisiknya. Karakteristik stabilitas fisik tersebut dilihat dari tidak adanya fenomena
creaming dan coalescence serta memiliki kenampakan, bau, warna, dan sifat fisik
lainnya yang stabil. Creaming merupakan fenomena pemisahan menjadi 2 bagian
yaitu fase minyak dan fase air, tetapi bersifat reversible sehingga dapat
diredistribusi dengan penggojogan. Coalescence disebabkan karena rusaknya
lapisan film di sekitar droplet yang sifatnya irreversible. Peningkatan viskositas
dimungkinkan dapat menambah stabilitas dan meminimalisasi coalescence
(Ansel, 1989).
Stabilitas emulsi adalah sifat emulsi tanpa adanya coalescence dan
creaming. Faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan emulsi adalah sebahai
berikut: 1) Perbedaan berat jenis antara kedua fase, 2) Kohesi fase terdispersi, 3)
Presentase padatan di dalam emulsi, 4) Temperatur luar yang ekstrim, 5) Ukuran
Distribusi ukuran butiran fase terdispersi, dan 9) Tegangan interfasial antara
kedua fase (Tran dkk., 2010)
H. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Krim
1. Uji ukuran droplet
Uji ukuran droplet merupakan hal yang penting karena berhubungan
dengan luas permukaan ukuran droplet yang berkaitan dengan sifat fisik suatu
sediaan. Droplet krim dari tiap formula diukur sebanyak 500 partikel dengan
menggunakan mikroskop dan dilihat distribusi ukaran partikel droplet. Satuan
untuk ukuran partikel yang sering digunakan dalam uji ukuran droplet adalah
mikrometer (µm) atau disebut juga mikron (Martin, Swarbrick, dan
Cammarata,1993). Uji ukuran droplet dikatakn memenuhi standar yang
ditetapkan dengan rentang 10-100 µm (Gupta dan Garg, 2002).
2. Uji viskositas
Viskositas merupakan parameter reologi yang penting dalam sediaan
semisolid. Viskositas suatu sediaan semisolid menentukan seberapa lama
sediaan ada pada kulit untuk berpenetrasi dengan baik. Meningkatnya
viskositas akan menaikkan waktu retensi pada tempat aplikasi, namun
menurunkan daya sebar. Viskositas yang diharapkan pada penelitian ini
adalah 100-150 d.Pa.s. (Garg, Aggarwal, Garg, dan Singla, 2002). Semakin
rendah viskositas akan berakibat pada kestabilan dari sediaan krim, hal
meningkatkan energi bebas permukaan karena terjadi tumbukan antar partikel
sehingga stabilitas sediaan menjadi kurang baik.
3. Uji daya sebar
Daya sebar berhubungan dengan sudut kontak antara sediaan dengan
tempat aplikasinya yang mencerminkan kelicinan (lubricity) sediaan tersebut,
yang berhubungan dengan koefisien gesekan. Daya sebar merupakan
karakteristik yang penting dari formulasi sediaan topikal dan bertanggung
jawab untuk ketepatan transfer dosis atau melepaskan bahan atau obat dan
kemudian penggunaannya. Krim yang baik memiliki rentang daya sebar
antara 5-7 cm (Garg, Aggarwal, Garg, dan Singla, 2002).
Daya sebar dipengaruhi oleh konsentrasi formula, kecepatan dan
lama pengaplikasian, suhu permukaan kulit, viskositas, kecepatan penguapan
pelarut dan peningkatan viskositas akibat penggunaan pelarut tersebut (Garg,
Aggarwal, Garg, dan Singla, 2002).
4. Uji iritasi
Iritasi merupakan suatu kondisi pada kulit yang muncul akibat
kontak berkepanjangan dengan zat kimia tertentu. Setelah beberapa waktu,
kulit akan mengering terasa nyeri, mengalami perdarahan, dan pecah-pecah.
Kondisi ini diakibatkan oleh solven, asam, alkali (basa), dan detergen. Begitu
kontak dengan zat kimia yang menyebabkan kondisi tersebut dihentikan, kulit
akan pulih seperti sediakala. Gejala umum yang dapat terjadi pada kondisi
iritasi seperti panas, disebabkan karena dilatasi pembuluh darah pada daerah
kulit tersebut (eritema). Selain itu dapat juga menyebabkan terjadinya udema,
yang dapat diamati dengan terjadinya perbesaran plasma yang membeku pada
daerah yang terluka, dan dipercepat dengan adanya jaringan fibrosa yang
menutupi daerah tersebut (Irsan, Mangau, Pakki,dan Usmar 2013).
I. Metode Desain Faktorial
Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi untuk
memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih
variabel bebas, digunakan dalam percobaan untuk menentukan secara simulasi
efek signfikan dari beberapa faktor dan interaksinya. Desain faktorial dikenal
istilah faktor, level, efek, dan respon. Faktor adalah setiap besaran yang
mempengaruhi respon. Level merupakan nilai atau tetapan untuk faktor. Level
yang digunakan pada percobaan dengan metode desain faktorial adalah level
rendah dan level tinggi. Efek yang merupakan perubahan respon yang disebabkan
oleh variasi tingkat dari faktor. Respon adalah besaran yang akan diamati
perubahan efeknya. Desain faktorial dua level berarti ada dua faktor yang
masing-masing diuji pada level rendah dan level tinggi (Bolton, 1997).
Persamaan umum yang digunakan dalam desain faktorial adalah:
Y = b0 + b1X1 + b2X2 + b12X1X2 ... (1)
Di mana: Y = respon hasil atau sifat yang diamati
X1X2 = level bagian A, level bagian B
b1, b2, b12 = koefisien yang dihitung dari hasil percobaan
(Bolton, 1997).
Metode desain faktorial dua level dan dua faktor ini dibutuhkan empat
percobaan (2n = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah
faktor). Formula 1 menunjukkan percobaan I, formula A untuk percobaan II,
[image:40.595.99.505.267.575.2]formula B untuk percobaan III, dan formula AB untuk percobaan IV.
Tabel I. Rancangan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level
Formula Faktor A Faktor B Interaksi
1 - - +
A + - -
B - + -
Ab + + +
Keterangan:
(-) = level rendah
(+) = level tinggi
Formula 1 = Formula dengan faktor A level rendah, dan faktor B level rendah
Formula A = Formula dengan faktor A level tinggi, dan faktor B level rendah
Formula B = Formula dengan faktor A level rendah, dan faktor B level tinggi
Formula AB = Formula dengan faktor A level tinggi, dan faktor B level tinggi
Berdasarkan persamaan umum yang digunakan dalam desain faktorial,
masing-masing faktor maupun efek interaksi dapat dihitung dengan menggunakan
rumus:
1. Efek A = [(a-1)+(ab-b)]/2
2. Efek B = [(b-1)+(ab-b)]/2
Selain faktor dominan yang berpengaruh dengan metode ini adalah juga
dapat diketahui komposisi optimum melalui contour plot superimposed pada level
yang diteliti (Bolton, 1997).
J. Landasan Teori
Jarak cina merupakan tanaman yang berkhasiat sebagai antibakteri.
Senyawa pada jarak cina yang berkhasiat sebagai antibakteri adalah tanin.
Kandungan tanin pada tanaman ini terdapat pada batang. Pada umumnya
masyarakat menggunakan getah tanaman ini secara langsung sebagai penyembuh
infeksi pada kulit, tanpa memperhatikan kebersihan batang jarak cina yang
digunakan.
Zat aktif yang diharapkan terkandung dalam batang jarak cina adalah
tanin. Tanin pada batang jarak cina dapat diperoleh dengan cara ekstaksi.
Ekstraksi merupakan proses menarik atau mengambil senyawa yang terdapat
dalam suatu bahan dengan pelarut yang sesuai, hasil yang didapat disebut ekstrak.
Ekstrak adalah sediaan pekat yang diperoleh dengan mengekstraksi zat aktif dari
simplisia nabati yaitu batang jarak cina menggunakan pelarut yang sesuai. Pelarut
yang digunakan untuk ekstraksi yaitu etanol 70%, karena etanol 70% bersifat
netral dan kapang kamir sulit tumbuh jika digunakan etanol lebih dari 20%.
Penelitian oleh Muntiaha, 2014 konsentrasi ekstrak etanol batang jarak
cina memiliki aktivitas antibakteri mulai dari konsentrasi 1%, 5%, dan 10%.
Semakin besar konsentrasi yang digunakan menunjukkan tingkat atau waktu
oleh adanya zat aktif tanin pada batang jarak cina yang bersifat sebagai
antibakteri. Penelitian Sari dan Sari (2011) menunjukkan ekstrak Jatropha
multifida L. hanya efektif untuk Staphylococus aureus
Krim didefinisikan sebagai sediaan setengah padat berupa emulsi
mengandung air tidak kurang dari 60% dan dimaksudkan untuk pemakaian luar
lain (Dirjen POM RI, 1979). Syarat krim yang baik yaitu tidak tengik, tidak
mudah mengiritasi kulit, dan terdistribusi secara merata. Penelitian ini bertujuan
membuat krim dari ekstrak etanol batang jarak cina untuk meningkatkan
penerimaan dan kenyamana pada pasien.
Surfaktan sebagai emulsifying agent merupakan komponen penting
dalam pembuatan sediaan krim karena memiliki rantai hidrokarbon polar dan non
polar di tiap ujungnya sehingga dapat menarik fase minyak dan fase air dengan
menempatkan diri diantara kedua fase tersebut sehingga terbentuk krim
(Lieberman, Reiger, dan Banker, 1996). Tween 80 digunakan sebagai emulsifying
agent pada konsentrasi 1-15% untuk sediaan topikal dan HLB 15 sehingga
membantu terbentuknya sistem krim tipe M/A.
Humektan merupakan senyawa higroskopis yang umumnya larut dalam
air membantu menjaga kelembaban kulit dengan cara menjaga kandungan air
pada lapisan stratum korneum serta mengikat air dari lingkungan ke kulit
(Layden dan Rawlings, 2002). Sorbitol sebagai humektan bersifat tidak iritatif
pada kulit dan relatif kompatibel jika diformulasikan dengan bahan-bahan alin
Penelitian Mantyas (2013) yang berjudul “Pengaruh Tween 80 sebagai
Surfaktan dan PEG 6000 sebagai Basis terhadap Sifat Fisis dan Stabilitas Krim
Ekstrak Etil Asetat Tomat dengan Desain Faktorial” menunjukan bahwa Tween
80 sebagai surfaktan sangat berpengaruh terhadap sifat fisik seperti viskositas dan
daya sebar dari krim, semakin besar jumlah Tween 80 nilai viskositas semakin
tinggi dan menurunkan daya sebar, sedangkan pada penelitian Marlina (2007)
dengan judul “Optimasi Komposisi Propilen Glikol dan Sorbitol sebagai
Humektan dalam Formula Krim Anti Hair Loss Ekstrak Saw Palmetto (Serenoa
repens): Aplikasi Desain Faktorial: menunjukan bahwa sorbitol paling dominan
dalam menentukan viskositas dan daya sebar krim, dimana semakin banyak
jumlah sorbitol yang digunakan diketahui menaikan daya sebar pada level tinggi
propilen glikol dan menaikan viskositas pada level rendah propilen glikol.
Berdasarkan penelitian tersebut masing-masing faktor dari Tween 80 dan sorbitol
memberikan pengaruh terhadap sifat fisik seperti viskositas dan daya sebar,
sehingga dapat diperkirakan variasi jumlah antara Tween 80 dan sorbitol dalam
penelitian ini akan menghasilkan area komposisi optimum dengan metode desain
faktorial.
Metode desain faktorial merupakan salah satu metode rasional untuk
menyimpulkan dan mengevaluasi secara objektif efek dari besaran yang
berpengaruh terhadap kualitas produk. Desain faktorial dikenal istilah faktor,
level, efek, dan respon. Metode desain faktorial membutuhkan empat percobaan
dari dua level dan dua faktor ini (2n = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n
menggunkan R program untuk mendapatkan persamaan yang digunakan untuk
membuat grafik countour plot superimposed. Area optimum dapat diperoleh
dengan membuat grafik countour plot superimposed berdasarkan parameter yang
ditentukan.
K. Hipotesis
1. Variasi jumlah Tween 80 dan sorbitol atau interaksi keduanya berpengaruh
signifikan terhadap respon sifat fisik dan stabilitas fisik pada variasi level
yang diteliti.
2. Area optimum dari Tween 80 dan sorbitol dapat ditemukan pada grafik
25
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimetal, yaitu penelitian
dengan observasi dilakukan terhadap efek dari manipulasi penelitian terhadap satu
atau sejumlah ciri (variabel) subjek penelitian. Istilah manipulasi yang
dimaksudkan di sini ialah setiap tindakan terhadap subjek penelitian akan
menimbulkan efek, dan kemudian efek inilah yang akan dipelajari (Pratiknya,
2001). Penelitian menggunakan metode desain faktorial dua level. Dibutuhkan
empat percobaan dalam metode desain faktorial dua level dan dua faktor ini,
dimana 2n = 4, dengan 2 menunjukkan level (tinggi - rendah) dan n menunjukkan
jumlah faktor (Tween 80 - sorbitol).
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
1. Variabel utama
a. Variabel bebas: komposisi Tween 80 sebagai emulsifying agent dengan
level rendah 4 g dan level tinggi 6 g, dan sorbitol sebagai humektan
dengan level rendah 7 g dan level tinggi 9 g.
b. Variabel tergantung: sifat fisik krim dari ekstrak etanol batang jarak cina
yang meliputi uji pH, viskositas krim, daya sebar, dan stabilitas krim yang
meliputi pergeseran viskositas dan daya sebar.
2. Variabel pengacau
b. Variabel terkendali: kondisi bahan yang digunakan, lama pengadukan,
kecepatan putar mixer, dan wadah penyimpanan.
3. Definisi Operasional
a. Tanin adalah zat aktif yang digunakan dalam sediaan krim yang berfungsi
sebagai zat antibakteri dari ekstrak etanol batang jarak cina dengan
memutuskan ikatan peptidoglikan dan merusak ikatan hidrofobik yang
mengakibatkan terhambatnya aktivitas metabolisme bakteri
b. Surfaktan adalah bahan pembantu yang ditambahkan pada emulsi untuk
menggabungkan fase minyak dan fase air. Penelitian ini menggunakan
surfaktan sebagai emulsifying agent yang bekerja dengan cara menurunkan
tegangan permukaan.
c. Humektan adalah bahan dengan sifat yang higroskopis dapat menjadi
pengontrol kelembaban produk dengan udara.
d. Faktor adalah besaran yang mempengaruhi respon dalam penelitian, yaitu
jumlah dari emulsifying agent dan humektan
e. Level adalah tingkatan jumlah atau besaran faktor pada penelitian yaitu
dua level (level tinggi dan level rendah).
f. Respon adalah hasil percobaan yang akan diamati perubahannya secara
kuantitatif.
g. Efek adalah perubahan respon yang disebabkan variasi level dan faktor.
h. Sifat fisik krim adalah parameter untuk mengetahui kualitas fisis dari suatu
i. Sifat fisik yang dioptimasi dalam penelitian ini adalah viskositas dan daya
sebar.
j. Stabilitas fisik krim adalah kemampuan krim dalam mempertahankan fase
dispers terdistribusi halus dan merata dalam jangka waktu yang panjang.
k. Zona hambatmenunjukkan seberapa besar pengaruh ekstrak etanol batang
jarak cina mampu menghambat bakteri.
l. Desain faktorial merupakan suatu desain penelitian yang mengevaluasi
efek dari berbagai faktor dan interaksi dalam waktu yang bersamaan.
C. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain batang jarak cina
(diperoleh dari Desa Gondang Kebonarum, Klaten), etanol 70% (teknis), asam
stearat (farmasetis), Tween 80 (farmasetis), sorbitol (farmasetis), Methyl paraben
(farmasetis), TEA (farmasetis), Butylated Hidroxy Toluene (farmasetis), strain
bakteri Staphylococcuc aurerus, akuades, dan telur fertil.
D. Alat Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian meliputi alat-alat gelas (Pirex
Germany), timbangan analitik ( Mettler Teledo GB 3002), waterbath, sendok,
pipet tetes, vacuum rotary evaporator, thermometer, mixer (Modifikasi USD),
maserator, stopwatch, alat uji daya sebar, viscotester seri VT 04 (Rion Japan),
E. Tata Cara Penelitian
1. Determinasi dan pembuatan simplisia jarak cina.
Determinasi tanaman jarak cina terlebih dahulu dilakukan sebelum
masuk pada tahap ekstraksi batang dari tanaman jarak cina. Persiapan bahan
baku yang dilakukan berupa batang mula-mula dipilih dan dicuci sampai bersih
dan diiris tipis-tipis. Kemudian pengeringan dengan dijemur di bawah sinar
matahari dan ditutup dengan kain hitam sampai batang jarak cina kering.
Setelah kering bahan kemudian diblender sampai halus dan diayak dengan
menggunakan ayakan mesh no. 40. Bahan yang tidak tersaring di mesh no. 40
diblender kembali supaya lebih halus sehingga dapat digunakan (Sari dan Sari,
2011).
2. Ekstraksi batang jarak cina
Setelah diblender dan diayak bahan baku siap untuk digunakan dalam
proses ekstraksi. Sebuk batang jarak cina ditimbang 120 g dimasukan dalam
erlenmeyer etanol 70% (1 L untuk 120 g) diamkan selama 2 hari, sesudah itu
disaring, ambil filtrat hasil maserasi dan dipekatkan hingga didapatkan ekstrak
kental.
3. Uji kualitatif tanin
Uji kualitatif tanin dilakukan dengan menggunakan ekstrak etanol
batang jarak cina 8 g yang mengandung etanol 70% disaring dan dikeringkan
pada penangas air. Residu ekstrak dilarutkan dengan 20 mL air panas. Ekstrak
dibagi menjadi 2 tabung reaksi. Satu buah tabung untuk kontrol dan tabung
ditambahkan dengan 3 tetes reagen FeCl3. Tanin yang terhidrolisis
memberikan warna biru atau biru kehitaman, sedang tanin yang terkondensasi
berwarna biru hijau. Kemudian dilakukan penegasan dengan menambahkan 3
tetes larutan gelatin dan amati endapan protein yang terjadi (Maula, 2014).
4. Uji antibakteri
a. Pembuatan stok bakteri Staphylococcus aureus. Sebanyak 7,6 g media
Muller Hinton Agar (MHA) disuspensikan ke dalam 200 mL akuades.
Sebanyak 5 mL media MHA dimasukan kedalam tabung reaksi, kemudian
disterilkan dengan menggunakan autoklaf suhu 121oC selama 15 menit.
Setelah steril, tabung reaksi disimpan pada kemiringan 30-45o dan media
dibiarkan memadat. Satu ose biakan murni Staphylococcus aureus diambil
lalu diinokulasikan pada media agar miring secara zig-zag dan diinkubasi
selama 2 hari pada suhu suhu 37oC.
b. Pembuatan suspensi bakteri Staphylococcus aureus. Sebanyak 1 ose
koloni bakteri Staphylococcus aureus dari stok bakteri dimasukan kedalam
tabung reaksi yang berisi NaCl 0,9%. Kekeruhan suspensi bakteri
disesuaikan dengan kekeruhan standar 0,5 McFarland (1,5x108 CFU/mL).
c. Pembuatan konsentrasi ekstrak etanol batang jarak cina 5%. Ekstrak etanol
batang jarak cina diambil sebanyak 5 g, kemudian dilarutkan dalam 100
mL akuades.
d. Pengujian potensi antibakteri ekstrak etanol batang jarak cina. Media
MHA steril disiapkan ke dalam cawan petri lalu tunggu hingga memadat.
yang telah memadat dengan menggunakan cotton bud steril. Oleskan
suspensi bakteri tersebut dengan merata. Pada media MHA yang telah
dioleskan suspensi bakteri, dibuat lubang sumuran dengan menggunakan
pelubang sumuran. Ekstrak etanol batang jarak cina diambil 5% (50 µL)
dengan menggunakan spuit dan diletakan kedalam lubang sumuran
tersebut. Lakukan tiap tahapan secara aseptis. Cawan petri tersebut
diinkubasi selama 24 jam pada suhu 370C di dalam inkubator. Dilakukan
replikasi sebanyak 3 kali. Pengujian potensi antibakteri ekstrak etanol
batang jarak cina dibandingkan dengan kontrol negatif yang berisi media
MHA bakeri Staphylococcus aureus, kemudian pelarut yang digunakan
sebagai kontrol negatif yaitu akuades.
5. Formula krim
Formulasi acuan yang digunakan dari artikel Handali, Hosseini, Ameri,
dan Mogmipour (2011) dengan judul “Formulation and Evaluation of an
[image:50.595.100.515.242.682.2]Antibacterial Cream fromOxalis corniculata aqueous Extract” pada tabel II.
Tabel II. Formula Sediaan Krim Oxalis corniculata
Komposisi Jumlah (g)
Asam stearat 1g
Spermaceti 0,5g
Cetyl alcoho 0,5g
Gliserol 0,5g
Triethanolamine 0,2g
Benzyl alkohol 0,2g
Akuades 7 mL
O. corniculata extract 0,1 g
Tabel III. Modifikasi krim antibakteri ekstrak etanol batang jarak cina
Komposisi
Formula (g)
F1 FA FB FAB
Ekstrak etanol batang jarak cina 8 8 8 8
Asam stearat 20 20 20 20
Tween 80 4 6 4 6
Butylated hydroxyl toluene 0,02 0,02 0,02 0,02
Sorbitol 7 7 9 9
Triethanolamine 2 2 2 2
Methyl paraben 0,03 0,03 0,03 0,03
Akuades 55 55 55 55
6. Pembuatan krim
Bahan-bahan yang dibutuhkan ditimbang sesuai jumlah masing-masing.
Fase minyak dan fase air masing-masing dipanaskan pada suhu yang sama (70oC).
Fase minyak yaitu asam stearat dipanaskan dalam cawan porselin hingga meleleh,
kemudian ditambahkan BHT dalam cairan asam stearat, aduk hingga homogen.
Setelah itu dalam cawan porselen yang berbeda, fase air (sorbitol, methyl paraben,
TEA, Tween 80) dicampurkan di atas waterbath hingga larut dan homogen.
Kemudian campuran dari fase air dan fase minyak dicampur dalam mortir hangat.
Campuran dari kedua fase dilakukan pengadukan tersebut menggunakan mixer
hingga terbentuk massa krim. Ekstrak etanol batang jarak cina dimasukkan dalam
sediaan krim tersebut dan dihomogenkan selama 1 menit menggunakan mixer.
Sediaan krim dimasukkan dalam kemasan.
7. Uji stabilitas dan sifat fisik krim
a. Uji organoleptis dan pH. Uji organoleptis dilakukan dengan cara
mengamati warna dan bau dari krim 2 hari setelah pembuatan. Pengukuran
pH dilakukan dengan menggunakan bantuan indikator pH universal (pH
stick) dengan cara memasukkan pH universal ke dalam sediaan krim dan
b. Uji tipe krim. Sejumlah krim dioleskan pada gelas objek dan ditambahkan
satu tetes methylene blue. Selanjutnya dilakukan pengamatan secara
mikroskopik untuk menentukan apakah emulsi dari sediaan krim tersebut
bertipe M/A atau A/M.
c. Uji daya sebar. Uji daya sebar krim ekstrak etanol batang jarak cina
dilakukan setelah 2 hari. Uji daya sebar dilakukan dengan menimbang
massa krim sebanyak 1 g, kemudian diletakkan di tengah horizontal plate.
Pemberat seberat 125 g diletakkan diatas horizontal plate dan didiamkan
selama 1 menit. Setelah didiamkan selama 1 menit, diameter penyebaran
krim diukur selama 2 hari setelah pembuatan, 14 hari, 21 hari dan 28 hari.
d. Uji viskositas. Krim dimasukkan ke dalam wadah dan dipasang pada
viscotester Rion VT-04. Masing-masing formula krim sebanyak 100 g
ditentukan viskositasnya menggunakan viscotester Rion VT-04 pada suhu
370C dengan kecepatan putar 50 rpm. Nilai viskositas krim ditunjukkan
oleh jarum penunjuk saat viscotester dinyalakan. Pengujian dilakukan
selama 2 hari, 14 hari, 21 hari dan 28 hari (Melani, 2005).
e. Uji ukuran droplet. Sejumlah krim dioleskan pada gelas objek, ditutup
menggunakan kaca penutup, kemudian diletakkan dibawah mikroskop.
Ukuran droplet yang terdispersi dalam krim diamati. Sebanyak 500 droplet
diamati menggunakan perbesaran 40 x 10 kali (Martin dkk., 1993).
f. Uji iritasi dengan HET-CAM. Uji iritasi dilakukan dengan menggunakan
metode Hen’s Egg Test Chorioallantoic Membrane (HET CAM). HET
apakah krim ekstrak etanol batang jarak cina mengiritasi kulit atau tidak.
Telur yang digunakan dalam penelitian ini adalah telur ayam kampung
yang berusia 10 hari. Bagian cangkang yang terdapat rongga udara dibuka
(biasanya bagian bawah). Kontrol positif yang digunakan adalah NaOH
0,1 N dan kontrol negatif yang digunakan adalah NaCl 0,9%.
Masing-masing formula krim diambil sebanyak 0,3 mL dengan spuit dan
dimasukkan ke dalam telur yang terdapat pembuluh darah. Krim diambil
0,3 g dan diletakkan pada telur yang terdapat pembuluh darah. Perubahan
yang terjadi pada pembuluh darah diamati (Cazedey, Carvalho, Fiorentino,
Gremião, dan Salgado, 2009). Gejala – gejala yang diamati dalam
pengujian dengan metode HET-CAM adalah hemorrhage (pendarahan),
vascular lysis (disintegrasi pembuluh darah), serta coagulation (denaturasi
protein ekstravaskuler dan intravaskuler) (Cazedey dkk., 2009). Prinsip
dari metode ini adalah terjadi pendarahan (hemorrhage), lisis (lysis), dan
koagulasi (coagulation) pada chorioallantoic membrane akibat adanya
paparan sediaan selama 5 menit (Cazedey dkk., 2009). Skor yang
diperoleh dari hasil pengamatan interval waktu 1, 24, 48, 72 jam dan 1
minggu dicatat dan dirata-rata. Rata-rata ini disebut indeks iritasi primer.
Nilai indeks iritasi diperoleh menggunakan rumus Irritation Score (IS),
kemudian untuk mendapatkan kriteria iritasi dicocokan pada tabel IV.
Tabel IV. Indeks iritasi
Irritation Score Kategori
0-0,9 Tidak mengiritasi
1-4,9 Sedikit mengiritasi
5-8,9 Cukup mengiritasi
9-21 Sangat mengiritasi
(Cazedey dkk., 2009)
8. Analisis hasil
Data dari hasil pengukuran sifat dan stabilitas fisik kemudian dianalisis
dengan menggunakan metode desain faktorial untuk mengetahui nilai efek dari
Tween 80 dan propilen glikol dan interaksi dari kedua faktor tersebut. Pendekatan
desain faktorial digunakan untuk menghitung koefisien F1, Fa, Fb, Fab sehingga
didapat persamaan y = F1 + FaA + FbB + FabAB. Persamaan tersebut kemudian
dapat dibuat grafik contour plot sifat fisik krim ekstrak etanol batang jarak cina.
Grafik tersebut akan digabung sehingga menjadi contour plotsuperimposed untuk
mengetahui komposisi optimum dari Tween 80 dan propilen glikol, pada level
yang diteliti.
Analisis data menggunakan software R. 3.1.1 dengan berbagai uji
statistik yang dilakukan antara lain, Shapiro-Wilk untuk mengetahui normalitas
distribusi data dan Levene’s Test untuk mengetahui kesamaan varian, kemudian
dilanjutkan uji ANOVA jika hasil data memenuhi syarat uji parametrik. Jika tidak
memenuhi syarat tersebut, maka dilanjutkan dengan uji Kruskal-Wallis dengan
[image:54.595.103.513.275.548.2]35
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Determinasi dan Pembuatan Ekstrak Etanol Batang Jarak Cina
Batang jarak cina yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari
Desa Gondang Kebonarum, Klaten dan diambil dari satu tempat untuk
menghindari adanya faktor pengacau seperti suhu dan kelembaban yang
kemungkinan dapat mempengaruhi hasil penelitian ini. Pengumpulan bahan
tanaman jarak cina yang diperoleh masih dalam keadaan segar (basah) dan pada
kondisi lengkap yaitu terdapat akar, batang, ranting, daun, dan buah. Tahap
determinasi harus dilakukan untuk mengetahui morfologi dari tanaman jarak cina,
pada proses determinasi dilakukan di Bagian Biologi Farmasi, Fakultas Farmasi,
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Hasil yang diperoleh akan menunjukkan
kebenaran dan keaslian batang jarak cina yang digunakan dalam penelitian
(Lampiran 1).
Penelitian ini bagian dari tanaman jarak cina yang digunakan adalah
batang jarak cina karena pada bagian tersebut terdapat banyak getah yang
mengandung tanin. Sortasi basah dilakukan pada batang jarak cina yang masih
segar, proses ini dilakukan dengan cara batang jarak cina dicuci agar diperoleh
simplisia yang dikehendaki, baik kemurnian maupun kebersihannya. Tahap
pengeringan dilakukan dengan panas sinar matahari. Sortasi kering dilakukan
sebagai tahap akhir pembuatan simplisia dengan cara memisahkan benda-benda
asing yang tertinggal pada simplisia kering. Pengeringan adalah suatu cara
sehingga proses pembusukan dapat terhambat. Dengan demikian dapat dihasilkan
simplisia terstandar, tidak mudah rusak dan tahan disimpan dalam waktu yang
lama. Hasil kadar air yang
