INTISARI
Ekstrak daun jambu biji (Psidium guajava L.) memiliki aktivitas antibakteri pada Staphylococcus aureus. Sediaan krim dipilih karena dapat meningkatkan kenyamanan saat diaplikasikan ke kulit, memberikan rasa lembab di kulit dan mudah dibersihkan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh faktor Tween 80, propilen glikol, atau interaksi keduanya pada level yang diteliti terhadap sifat fisis dan stabilitas fisis krim ekstrak daun jambu biji, serta untuk mengetahui area optimum dari Tween 80 dan propilen glikol menggunakan superimposed countour plot.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor yakni Tween 80 dan propilen glikol pada dua level yakni level rendah dan level tinggi. Respon yang diuji dalam penelitian ini meliputi uji organoleptis dan pH, tipe krim, ukuran droplet, viskositas, dan daya sebar. Uji ANAVA dan Kruskal-Wallis dengan taraf kepercayaan 95% digunakan untuk mengetahui faktor yang berpengaruh signifikan terhadap respon sifat fisis (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas fisis krim (pergeseran viskositas dan daya sebar), serta memprediksi area optimum dari Tween 80 dan propilen glikol pada grafik superimposed countour plot. Data diolah dengan menggunakan
software R.3.1.1.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa krim yang terbentuk bertipe M/A, berwarna coklat keemasan, dan homogen dengan pH 6. Variasi jumlah faktor Tween 80 dan propilen glikol memberikan pengaruh signifikan terhadap respon viskositas krim, sedangkan faktor Tween 80 memberikan pengaruh yang signifikan terhadap respon daya sebar dan stabilitas fisis krim ekstrak daun jambu biji. Area optimum Tween 80 dan propilen glikol pada superimposed countour plot tidak dapat ditemukan.
Kata kunci: ekstrak daun jambu biji, krim, Tween 80, propilen glikol, desain faktorial
ABSTRACT
Guava leaves extract (Psidium guajava L.) has antibacterial activity on Staphylococcus aureus. Cream was chosen as a dosage form because it’s could acceptability, increase moist to the skin, and easy to clean. The purpose of this study were to determine the significance effect of Tween 80, propylene glycol, or the interaction of these factors at studied levels on physical properties and stability of guava leaf extract cream and to determine the optimum area of Tween 80 and propylene glycol using superimposed countour plot.
This study was an experimental study that used a factorial design with two factors, (Tween 80 and propylene glycol) on two levels, low level and high level. Responses were determined in this study include organoleptic test and pH, type of cream, droplet size, viscosity, and spreadability. ANOVA with 95% confidence level is used to determined factor that significantly influence the response of physical properties (viscosity and spreadability) and physical stability (viscosity and spreadability shift) of cream, as well as to predict the optimum area of Tween 80 and propylene glycol through a graph of superimposed countour plots. Data were processed by software R.3.1.1.
The results produces homogenous o/w cream, goldish brown, and it’s pH is 6. The variation of Tween 80 and propylene glycol had a significant influence on the viscocity, whereas Tween 80 had a significant influence on the spreadability and physical stability of guava leaf extract cream. The optimum area of Tween 80 and propylene glycol could not be found on the superimposed countour plots graph.
PENGARUH TWEEN 80 SEBAGAI EMULSIFYING AGENT DAN PROPILEN GLIKOL SEBAGAI HUMEKTAN DALAM SEDIAAN KRIM EKSTRAK DAUN JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) DENGAN APLIKASI
DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh: Henra NIM : 118114045
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
2015
HALAMAN PERSEMBAHAN
Your time is limited, so don’t waste it living someone else’s
life. Don’t be trapped by dogma which is living with the results
of other people’s thinking. Don’t let the noise of other’s
opinions drown out your own inner voice, and most important have
the courage to follow your heart and intuition.
-Steve Jobs-
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan penyertaan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul “Pengaruh Tween 80 sebagai Emulsifying Agent dan Propilen Glikol sebagai Humektan dalam Sediaan Krim Ekstrak Daun Jambu Biji (Psidium Guajava L.) dengan Aplikasi Desain Faktorial“ sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Farmasi (S. Farm) di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Keberhasilan penulis dari awal penelitian hingga pada penulisan naskah, tidak terlepas dari dukungan dan bantuan oleh berbagai pihak. Oleh sebab itu, penulis ingin mengucapkan terimakasih sebesar-sebesarnya kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan penyertaannya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
2. Ibu Aris Widayati, M.Si., Ph.D., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
3. Bapak Septimawanto Dwi Prasetyo, M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing yang selalu meluangkan waktu untuk berkonsultasi, memberikan pengarahan masukan, kritik mulai dari awal penelitian hingga penyusunan naskah.
4. Ibu Beti Pudyastuti, M.Sc., Apt. selaku penguji yang telah memberikan waktu, masukan, kritik dan saran kepada penulis.
5. Bapak Yohanes Dwiatmaka, M.Si. selaku penguji yang telah memberikan waktu, masukan, kritik dan saran kepada penulis.
6. Papa, mama, dan amoy yang selalu mendukung dan memberikan semangat kepada penulis.
7. Laurensia Jessie Loreta yang selalu memberikan semangat dan dukungan penuh kepada penulis.
8. Teman-teman Kidnutz yang selalu memberikan semangat dan dukungan penuh kepada penulis.
9. Lisa Sudaryanto, Angela Irena Sumartono, Brigita Rosalia, dan Carolina Dea Sekar Panintra terimakasih atas segala dukungan yang telah diberikan kepada penulis.
10. Teman-teman d’bijiqz terutama ketuanya yaitu Verni Emelia yang imajinatif dan kreatif.
11. Cece Henny yang bersedia membantu dan mengajari penulis ketika melakukan penelitian.
12. Patner kerja skripsi yaitu Sheila, Arda dan Deni atas kerja keras selama penelitian dilakukan.
13. Semua pihak yang telah membantu penulis dari awal hingga penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penelitian ini masih jauh dari kata sempurna. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Akhir kata semoga penelitian yang penulis lakukan dapat berguna bagi semua pihak, terutama pada bidang kefarmasian.
Yogyakarta , 16 April 2015
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
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA... 5
A.Jambu Biji ... 5
1. Taksonomi tanaman ... 5
2. Morfologi ... 5
3. Kandungan kimia ... 6
B.Krim ... 6
C.Bahan Formulasi ... 7
1. Tween 80 ... 7
2. Propilen glikol ... 8
3. Asam stearat... 9
4. Butylated hydroxytoluene (BHT) ... 9
5. Metil paraben ... 10
6. TEA (Triethanolamine) ... 11
D.Desain Faktorial ... 11
E. HET-CAM ... 13
F. Landasan Teori ... 14
G.Hipotesis ... 15
BAB III. METODE PENELITIAN... 16
A.Jenis dan Rancangan Penelitian ... 16
B.Variabel Penelitian ... 16
C.Definisi Operasional ... 17
D.Bahan Penelitian ... 18
F. Tata Cara Penelitian ... 19
1. Pembuatan ekstrak daun jambu biji ... 19
2. Uji kualitatif senyawa tanin dalam ekstrak daun jambu biji... 20
3. Formula krim ... 20
B.Uji Antibakteri Ekstrak Daun Jambu Biji ... 29
C.Pembuatan Krim Ekstrak Daun Jambu Biji ... 31
D.Uji Sifat Fisis dan Stabilitas Fisis Krim Ekstrak Daun Jambu Biji ... 34
1. Uji organoleptis dan pH ... 34
2. Uji tipe krim ... 35
3. Uji ukuran droplet ... 36
4. Uji viskositas ... 37
5. Uji daya sebar ... 39
E. Pengaruh Penambahan Tween 80 dan Propilen Glikol terhadap Sifat Fisis dan Stabilitas Fisis Krim Ekstrak Daun Jambu Biji ... 42
1. Viskositas ... 42
2. Pergeseran viskositas ... 44
3. Daya sebar ... 45
4. Pergeseran daya sebar ... 47
F. Grafik Superimposed Countour Plot ... 48
G.Uji Iritasi ... 49
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 51
A.Kesimpulan ... 51
B.Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA ... 52
LAMPIRAN ... 55
DAFTAR TABEL
Tabel I. Rancangan desain faktorial untuk 2 faktor 2 level ... 12
Tabel II. Formula acuan ... 20
Tabel III. Formula krim ekstrak daun jambu biji ... 21
Tabel IV. Indeks iritasi primer uji HET-CAM ... 24
Tabel V. Hasil uji organoleptis dan pH sediaan krim ekstrak daun jambu biji ... 34
Tabel VI. Hasil uji tipe krim dari sediaan krim ekstrak daun jambu biji ... 35
Tabel VII. Hasil uji ukuran droplet ... 36
Tabel VIII. Viskositas (x̅ ± SD) krim ekstrak daun jambu biji selama penyimpanan ... 37
Tabel IX. Daya sebar (x̅ ± SD) krim ekstrak daun jambu biji selama penyimpanan ... 40
Tabel X. Uji Shapiro-Wilk untuk respon viskositas ... 42
Tabel XI. Hasil uji Wilcoxon untuk melihat pengaruh variasi propilen glikol terhadap respon viskositas ... 43
Tabel XII. Hasil uji Wilcoxon untuk melihat pengaruh variasi tween 80 terhadap respon viskositas ... 43
Tabel XIII. Uji Shapiro-Wilk untuk respon pergeseran viskositas ... 44
Tabel XIV. Uji Levene’s test untuk respon pergeseran viskositas ... 44
Tabel XV. Hasil uji ANAVA respon pergeseran viskositas ... 45
Tabel XVI. Uji Shapiro-Wilk untuk respon daya sebar ... 46
Tabel XVII. Uji Levene’s test untuk respon daya sebar ... 46
Tabel XVIII. Hasil uji ANAVA respon daya sebar ... 46
Tabel XIX. Uji Shapiro-Wilk untuk respon pergeseran daya sebar... 47
Tabel XX. Uji Levene’s test untuk respon pergeseran daya sebar ... 47
Tabel XXI. Hasil uji ANAVA respon pergeseran daya sebar ... 48
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur kimia tween 80 ... 7
Gambar 2. Struktur kimia propilen glikol ... 8
Gambar 3. Struktur kimia asam stearat ... 9
Gambar 4. Struktur kimia butylated hydroxytoluene (BHT) ... 9
Gambar 5. Struktur kimia metil paraben ... 10
Gambar 6. Struktur kimia triethanolamine (TEA)... 11
Gambar 7. Hasil uji kualitatif ekstrak daun jambu biji (i) sebelum diberi reagen FeCl3 dan (ii) sesudah diberi reagen FeCl3 ... 28
Gambar 8. Hasil uji antibakteri ekstrak daun jambu biji (i) kontrol negatif dan (ii) ekstrak daun jambu biji ... 30
Gambar 9. Grafik orientasi pengaruh jumlah tween 80 terhadap viskositas krim ... 32
Gambar 10. Grafik orientasi pengaruh jumlah tween 80 terhadap daya sebar krim ... 32
Gambar 11. Grafik orientasi pengaruh jumlah propilen glikol terhadap viskositas krim ... 33
Gambar 12. Grafik orientasi pengaruh jumlah propilen glikol terhadap daya sebar krim ... 33
Gambar 13. Grafik pergeseran viskositas krim ekstrak daun jambu biji ... 38
Gambar 14. Grafik pergeseran daya sebar krim ekstrak daun jambu biji ... 40
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Surat keterangan keaslian simplisia daun jambu biji... 55
Lampiran 2. Laporan hasil uji kadar air dan senyawa tanin di LPPT Universitas Gadjah Mada ... 56
Lampiran 3. Data hasil ekstraksi ... 57
Lampiran 4. Uji antibakteri ekstrak daun jambu biji ... 58
Lampiran 5. Hasil uji sifat fisis dan stabilitas fisis krim ekstrak daun jambu biji ... 61
Lampiran 6. Hasil analisis stabilitas menggunakan software R.3.1.1 ... 66
Lampiran 7. Hasil uji iritasi dengan metode HET-CAM ... 73
INTISARI
Ekstrak daun jambu biji (Psidium guajava L.) memiliki aktivitas antibakteri pada Staphylococcus aureus. Sediaan krim dipilih karena dapat meningkatkan kenyamanan saat diaplikasikan ke kulit, memberikan rasa lembab di kulit dan mudah dibersihkan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh faktor Tween 80, propilen glikol, atau interaksi keduanya pada level yang diteliti terhadap sifat fisis dan stabilitas fisis krim ekstrak daun jambu biji, serta untuk mengetahui area optimum dari Tween 80 dan propilen glikol menggunakan superimposed countour plot.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor yakni Tween 80 dan propilen glikol pada dua level yakni level rendah dan level tinggi. Respon yang diuji dalam penelitian ini meliputi uji organoleptis dan pH, tipe krim, ukuran droplet, viskositas, dan daya sebar. Uji ANAVA dan Kruskal-Wallis dengan taraf kepercayaan 95% digunakan untuk mengetahui faktor yang berpengaruh signifikan terhadap respon sifat fisis (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas fisis krim (pergeseran viskositas dan daya sebar), serta memprediksi area optimum dari Tween 80 dan propilen glikol pada grafik superimposed countour plot. Data diolah dengan menggunakan
software R.3.1.1.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa krim yang terbentuk bertipe M/A, berwarna coklat keemasan, dan homogen dengan pH 6. Variasi jumlah faktor Tween 80 dan propilen glikol memberikan pengaruh signifikan terhadap respon viskositas krim, sedangkan faktor Tween 80 memberikan pengaruh yang signifikan terhadap respon daya sebar dan stabilitas fisis krim ekstrak daun jambu biji. Area optimum Tween 80 dan propilen glikol pada superimposed countour plot tidak dapat ditemukan.
Kata kunci: ekstrak daun jambu biji, krim, Tween 80, propilen glikol, desain faktorial
ABSTRACT
Guava leaves extract (Psidium guajava L.) has antibacterial activity on Staphylococcus aureus. Cream was chosen as a dosage form because it’s could acceptability, increase moist to the skin, and easy to clean. The purpose of this study were to determine the significance effect of Tween 80, propylene glycol, or the interaction of these factors at studied levels on physical properties and stability of guava leaf extract cream and to determine the optimum area of Tween 80 and propylene glycol using superimposed countour plot.
This study was an experimental study that used a factorial design with two factors, (Tween 80 and propylene glycol) on two levels, low level and high level. Responses were determined in this study include organoleptic test and pH, type of cream, droplet size, viscosity, and spreadability. ANOVA with 95% confidence level is used to determined factor that significantly influence the response of physical properties (viscosity and spreadability) and physical stability (viscosity and spreadability shift) of cream, as well as to predict the optimum area of Tween 80 and propylene glycol through a graph of superimposed countour plots. Data were processed by software R.3.1.1.
The results produces homogenous o/w cream, goldish brown, and it’s pH is 6. The variation of Tween 80 and propylene glycol had a significant influence on the viscocity, whereas Tween 80 had a significant influence on the spreadability and physical stability of guava leaf extract cream. The optimum area of Tween 80 and propylene glycol could not be found on the superimposed countour plots graph.
BAB 1 PENGANTAR
A.Latar Belakang
Pemanfaatan bahan alam sebagai obat dan juga bahan aktif dalam suatu sediaan kosmetik kini sudah tak asing lagi. Produk-produk kosmetik dengan bahan aktif menggunakan bahan alam telah banyak dihasilkan. Pemanfaatan bahan alam dipercaya menimbulkan efek samping yang lebih kecil daripada bahan kimia.
Salah satu tanaman yang dikenal masyarakat memiliki berbagai macam khasiat yaitu daun jambu biji (Psidium guajava L.). Khasiat daun jambu biji antara lain sebagai obat diare, antiseptik, menurunkan kadar gula darah, perut kembung, sariawan, dan keputihan (Wasito, 2011). Adapun kandungan dari daun jambu biji yaitu tanin, minyak atsiri (eugenol), minyak lemak, damar, triterpenoid, dan asam malat (Dalimartha, 2006).
Hasil penelitian Darsono dan Artemisia (2003) menunjukkan bahwa ekstrak daun jambu biji mempunyai aktivitas antibakteri pada bakteri
Staphylococcus aureus di mana senyawa yang berperan adalah senyawa tanin. Ekstrak daun jambu biji akan diformulasikan dalam bentuk sediaan krim tipe M/A, untuk meningkatkan kenyamanan pada saat diaplikasikan ke kulit, memberi rasa lembab di kulit, dan mudah dibersihkan. Krim adalah bentuk sediaan setengah padat yang mengandung satu atau lebih bahan obat terlarut dalam bahan dasar yang sesuai (Dirjen POM, 1995).
Humektan merupakan bahan yang memiliki fungsi untuk menjaga kelembaban sediaan dan mencegah penguapan air saat sediaan diaplikasikan ke kulit (Aulton, 2002). Propilen glikol adalah suatu cairan kental, jernih, tidak berwarna, rasa khas, tidak berbau dan dapat menyerap lembab (Allen, 2002). Propilen glikol bersifat higroskopis sehingga dapat mempertahankan kandungan air pada lapisan kulit terluar saat sediaan diaplikasikan ke permukaan kulit. Propilen glikol digunakan sebagai bahan tambahan dalam pembuatan kosmetik yang aman karena tidak menyebabkan iritasi lokal bila diaplikasikan pada membran mukosa, subkutan, atau injeksi intramuskular dan telah diteliti tidak terjadi reaksi hipersensitivitas pada pemakaian 38 % secara topikal (Barel, Paye,
and Maibach, 2001).
Surfaktan merupakan salah satu komponen yang penting dalam pembuatan sediaan krim. Penambahan surfaktan akan menurunkan tegangan permukaan antar fase. Tween 80 digunakan karena memiliki toksisitas yang lebih rendah, tidak bersifat iritatif terhadap kulit, dan tahan terhadap perubahan pH.
3
1. Permasalahan
a. Bagaimanakah pengaruh faktor Tween 80, propilen glikol, atau interaksi kedua faktor pada level yang diteliti terhadap sifat fisis dan stabilitas fisis krim ekstrak daun jambu biji ?
b. Apakah dapat ditemukan komposisi area optimum dari Tween 80 dan propilen glikol menggunakan superimposed countour plot ?
2. Keaslian penelitian
Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan oleh peneliti ditemukan penelitian yang relevan yaitu Handayani (2007) yang melakukan penelitian tentang optimasi komposisi cetyl alcohol sebagai emulsifying agent dan gliserin sebagai humectan dalam krim sunscreen ekstrak kental apel merah (Pyrus malus L.): aplikasi desain faktorial.
Berdasarkan penelusuran pustaka yang dilakukan oleh peneliti, penelitian mengenai pengaruh Tween 80 sebagai emulsifying agent dan propilen glikol sebagai humektan dalam sediaan krim ekstrak daun jambu biji (Psidium guajava L.) dengan aplikasi desain faktorial belum pernah dilakukan. 3. Manfaat
a. Manfaat teoritis
Penelitian ini memberikan sumbangan ilmu pengetahuan, khususnya dalam bidang kefarmasian mengenai formulasi sediaan krim ekstrak daun jambu biji.
b. Manfaat praktis
Menghasilkan formulasi krim ekstrak daun jambu biji yang memenuhi persyaratan sifat fisis dan stabilitas fisis.
B.Tujuan 1. Tujuan umum
Membuat sediaan krim ekstrak daun jambu biji (Psidium guajava L.) dengan tween 80 sebagai emulsifying agent dan propilen glikol sebagai humektan dengan aplikasi desain faktorial.
2. Tujuan khusus
a. Mengetahui pengaruh faktor Tween 80, propilen glikol, atau interaksi kedua faktor pada level yang diteliti terhadap sifat fisis dan stabilitas fisis krim ekstrak daun jambu biji.
b. Mengetahui area optimum dari Tween 80 dan propilen glikol menggunakan
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Jambu Biji 1. Taksonomi tanaman
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae Ordo : Myrtales Famili : Myrtaceae Genus :Psidium
Spesies :Psidium guajava L.
(Parimin, 2005) 2. Morfologi
Jambu biji berasal dari Amerika tropik, tumbuh pada tanah yang gembur, tempat yang terbuka, dan tempat yang mengandung air yang cukup. Jambu biji merupakan tanaman perdu dan tinggi dari tanaman ini dapat mencapai 2-10 meter. Tanaman jambu biji dapat berbunga sepanjang tahun. Batang jambu biji memiliki ciri yaitu berkayu, keras, kulit batang licin, mengelupas, berwarna cokelat kehijauan. Daun tunggal, bertangkai pendek, letak berhadapan, daun muda berambut halus, permukaan pada daun tua licin. Helaian daun daun berbentuk bulat telur, pangkal membulat dan ujung tumpul,
bagian tepi rata agak melengkuk ke atas, pertulangan daun menyirip, panjang 6-14 cm, lebar 3-6 cm, berwarna hijau. Bunga tunggal, bertangkai, warna putih. Buahnya berbentuk bulat sampai bulat telur, berwarna hijau sampai hijau kekuningan. Daging buah tebal, buah yang masak bertekstur lunak, berwana putih kekuningan atau merah jambu. Biji buah banyak mengumpul di tengah, kecil-kecil, keras, berwarna kuning kecoklatan (Dalimartha, 2006).
3. Kandungan kimia
Daun jambu biji mengandung tanin, minyak atsiri (eugenol), minyak lemak, damar, triterpenoid, dan asam malat. Buah mengandung asam amino (triptofan dan lisin), pektin, kalsium, fosfor, zat besi, mangan, magnesium, belerang, dan vitamin A, B1, dan C (Dalimartha, 2006).
B. Krim
Krim adalah bentuk sediaan setengah padat yang mengandung satu atau lebih bahan obat yang terdispersi dalam bahan dasar sesuai (Dirjen POM, 1995). Krim dapat dibedakan menjadi 2 yaitu air dalam minyak (A/M) dan minyak dalam air (M/A). Tipe A/M tidak larut air dan tidak dapat dicuci dengan air (Allen, 2002).
7
penggabungan droplet-droplet yang lebih besar lanjutan dari peristiwa creaming. Inversi adalah berubahnya sistem emulsi M/A menjadi A/M atau sebaliknya (Aulton, 2002).
C. Bahan Formulasi 1. Tween 80
Gambar 1. Struktur kimia Tween 80 (Mahdi, Sakeena, Abdulkarim, Abdullah,
Sattar, and Noor, 2011)
Tween 80 atau polisorbat 80 (gambar 1) merupakan ester oleat dari sorbitol dan anhidrat yang berkopolimerasi dengan lebih dari 20 molekul etilena oksida untuk tiap sorbitol dan anhidrat sorbitol. Tween 80 berbentuk cairan seperti minyak, berwarna kuning jernih hingga coklat muda, memiliki rasa pahit, dan berbau khas (Dirjen POM, 1995). Polisorbat 80 larut dalam air, alkohol, etil asetat, minyak jagung, metanol, toluen, dan tidak larut dalam minyak mineral (Troy, 2006).
Tween 80 (C64H124O26) merupakan surfaktan non-ionik yang
digunakan sebagai emulsifier pada emulsi tipe minyak dalam air (M/A) (Mashkevich, 2007). Selain sebagai surfaktan, Tween 80 digunakan sebagai
solubilizing agent untuk senyawa aktif yang memiliki kelarutan jelek pada basis lipofilik (Rowe, Sheskey, and Quinn, 2009).
2. Propilen glikol
Gambar 2. Struktur propilen glikol (Rowe et al., 2009)
Propilen glikol (gambar 2) berbentuk cairan kental, jernih, tidak berwarna, rasa yang khas, tidak berbau, dan menyerap air pada udara lembab. Propilen glikol dapat bercampur dengan air, aseton, dan kloroform; larut dalam dalam eter dan beberapa minyak esensial; tidak dapat bercampur dengan minyak lemak (Dirjen POM, 1995).
Propilen glikol bersifat higroskopis sehingga dapat mempertahankan kandungan air pada lapisan kulit terluar saat sediaan diaplikasikan ke permukaan kulit. Propilen glikol digunakan sebagai bahan tambahan dalam pembuatan kosmetik karena tidak menyebabkan iritasi lokal bila diaplikasikan pada membran mukosa, subkutan, atau injeksi intramuskular dan telah diteliti tidak terjadi reaksi hipersensitivitas pada pemakaian 38 % secara topikal (Barel
et al., 2001).
9
3. Asam stearat
Gambar 3. Struktur asam stearat (Rowe et al., 2006)
Asam stearat (gambar 3) memiliki bentuk kristal berwarna putih yang keras, titik lebur pada suhu 69 – 70oC, mudah larut dalam benzen, karbon tetraklorida, kloroform, larut dalam etanol 95 %, heksan, propilen glikol, dan tidak larut dalam air. Asam stearat digunakan dalam preparasi sediaan krim dengan konsentrasi 1 – 20 %. Sediaan topikal, asam stearat digunakan sebagai
emulsifying, lubrikan kapsul, dan solubilizing agent (Rowe, Sheskey, and
Owen, 2006).
4. Butylated hydroxytoluene (BHT)
Gambar 4. Struktur butylated hydroxytoluene (BHT) (Rowe et al., 2009)
Butylated hydroxytoluene (BHT) (gambar 4) memiliki bentuk kristal putih atau kuning muda dan berbau seperti fenol. Sifat fisika kimia dari BHT yaitu memiliki titik lebur pada 70oC, tidak larut dalam air, gliserin, propilen glikol, dan mudah larut dalam aseton, benzen, etanol 95 %, eter, metanol, toluen, dan minyak mineral. Butylated hydroxytoluene (BHT) digunakan
sebagai antioksidan pada sediaan kosmetik dan makanan. Penggunaan BHT pada sediaan kosmetik untuk menunda atau mencegah timbulnya bau tengik yang berasal dari minyak dan lemak. Konsentrasi BHT pada formulasi sediaan topikal yaitu sebesar 0,0075 – 0,1 % (Rowe et al., 2009).
5. Metil paraben
Gambar 5. Struktur metil paraben (Rowe et al., 2009)
Metil paraben (gambar 5) memiliki bentuk serbuk halus, berwarna putih, tidak berbau, dan memiliki sedikit rasa terbakar. Kelarutan metil paraben yaitu mudah larut dalam etanol dan eter, sukar larut dalam benzen dan karbon tetraklorida (Dirjen POM, 1995).
Metil paraben digunakan sebagai pengawet pada produk kosmetik, makanan, dan sediaan farmasetika. Penggunaan metil paraben pada rentang pH yang luas akan lebih efektif. Aktivitas antimikroba metil paraben sangat efektif terhadap yeast dan fungi. Penambahan propilen glikol (2-5%) akan meningkatkan kemampuan metil paraben sebagai pengawet. Konsentrasi metil paraben pada formulasi sediaan topikal yaitu sebesar 0,02 – 0,3% (Rowe et al.,
11
6. TEA (Triethanolamine)
Gambar 6. Struktur triethanolamine (TEA) (Rowe et al., 2009)
Triethanolamine (TEA) (gambar 6) berbentuk cairan kental, berwarna bening hingga kuning muda, bersifat basa dengan pH 10,5, bersifat higroskopis, titik lebur 20-21oC, memiliki kelarutan pada suhu 20oC yaitu TEA dapat bercampur dengan aseton, karbon tetraklorida, metanol, air (Rowe
et al., 2009).
TEA digunakan sebagai alkalizing agent pada sediaan emulsi. TEA ketika bercampur dengan asam lemak seperti asam stearat atau asam oleat akan berbentuk sabun anionik dengan pH sekitar 8, di mana dapat digunakan sebagai emulsifying agent untuk emulsi tipe M/A. Konsentrasi TEA yang digunakan pada sediaan emulsi yaitu sebesar 2-4% dan asam stearat digunakan kurang lebih 2-5 kali dari jumlah TEA. Selain itu TEA digunakan dalam preparasi sediaan analgesik untuk pemakaian topikal, dan juga digunakan untuk formulasi sediaan sun screen (Rowe et al., 2009).
D. Desain Faktorial
Desain faktorial merupakan metode eksperimental untuk menyimpulkan dan mengevaluasi secara obyektif mengenai faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kualitas sediaan dan dapat menjelaskan interaksi antar faktor (Bolton and
Bon, 2010). Metode ini memiliki efisiensi maksimum untuk memperkirakan efek yang dominan dalam menentukan respon. Selain itu, dapat memungkinkan mengidentifikasi efek masing-masing faktor, maupun efek interaksi antar faktor (Muth, 1999).
Desain faktorial dua level berarti ada 2 faktor misalnya A dan B yang diuji pada dua level berbeda yaitu level rendah dan level tinggi. Desain faktorial dapat didesain suatu percobaan untuk mengetahui faktor yang dominan berpengaruh secara signifikan terhadap suatu respon (Bolton and Bon, 2010). Rancangan penelitian desain faktorial dua faktor dan dua level dapat dilihat pada tabel I.
Tabel I. Rancangan desain faktorial untuk 2 faktor 2 level
Percobaan Faktor A Faktor B Interaksi
(1) - - +
Formula 1 = faktor A pada level rendah dan faktor B pada level rendah Formula a = faktor A pada level tinggi dan faktor B pada level rendah Formula b = faktor A pada level rendah dan faktor B pada level tinggi Formula ab = faktor A pada level tinggi dan faktor B pada level tinggi
Rumus yang digunakan dalam desain faktorial :
13
Hen’s Egg Test-Chorioallantoic Membran (HET-CAM) merupakan salah
satu metode alternatif untuk uji iritasi. Metode ini merupakan metode in vitro untuk mengetahui daya antiinflamasi dan iritasi dari bahan-bahan tertentu menggunakan chorioallantoic membrane (CAM) yang diperoleh melalui telur ayam fertil berumur 9 – 10 hari. Chorioallantoic membrane (CAM) merupakan jaringan yang terdapat pada telur ayam fertil, di mana pada jaringan tersebut terdapat pembuluh darah seperti arteri dan vena (Cazedey, Carvalho, Fiorentino, Gremião, and Salgado, 2009).
Tingkat iritasi suatu bahan uji digambarkan dengan Irritation Score (IR). Hasil ini diperoleh dari profil perubahan pembuluh darah setelah pemberian perlakuan. Perubahan pembuluh darah yang terlihat pada CAM yaitu timbulnya
warna kemerahan pada membran (hemoragi) dan pecahnya pembuluh darah (lisis) dinyatakan dalam satuan detik, kemudian dikonversikan menjadi Irritation Score
(IR) (Rudianto, 2010). Keuntungan menggunakan metode HET-CAM dari pada metode lain (Draize) adalah meminimalisir penggunaan hewan uji, tidak perlu menggunakan ethical clearence di mana dalam mengurus ijin terbilang cukup sulit, dan mudah dalam pengerjaannya. Kelemahan pada uji iritasi menggunakan metode Hen’s Egg Test Chorioallantoic Membrane (HET-CAM) yaitu subyektifitas pada penentuan waktu terjadinya pendarahan dan lisis pada
chorioallantoic membrane.
F. Landasan Teori
Krim adalah bentuk sediaan setengah padat yang mengandung satu atau lebih bahan obat yang terdispersi dalam bahan dasar sesuai (Dirjen POM, 1995). Krim tipe M/A dipilih karena dapat meningkatkan kenyamanan saat diaplikasikan ke kulit, memberikan rasa lembab di kulit dan mudah dibersihkan.
Surfaktan merupakan salah satu komponen yang penting dalam pembuatan sediaan krim. Penambahan surfaktan akan menurunkan tegangan permukaan antar fase. Tween 80 (C64H124O26) merupakan surfaktan non-ionik
yang digunakan sebagai emulsifier pada emulsi tipe minyak dalam air (M/A) (Mashkevich, 2007).
15
pembuatan kosmetik karena tidak menyebabkan iritasi lokal bila diaplikasikan pada membran mukosa, subkutan, atau injeksi intramuskular dan telah diteliti tidak terjadi reaksi hipersensitivitas pada pemakaian 38 % secara topikal (Barel et al., 2001).
Desain faktorial merupakan metode eksperimental untuk menyimpulkan dan mengevaluasi secara obyektif mengenai faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kualitas sediaan dan dapat menjelaskan interaksi antar faktor. Desain faktorial dua level berarti ada 2 faktor misalnya A dan B yang diuji pada dua level berbeda yaitu level rendah dan level tinggi. Desain faktorial dapat digunakan untuk mendesain suatu percobaan untuk mengetahui faktor yang dominan berpengaruh secara signifikan terhadap suatu respon (Bolton and Bon, 2010). Penelitian ini menggunakan 2 faktor (Tween 80 dan propilen glikol) dan 2 level (level rendah dan tinggi). Area komposisi optimum dari faktor Tween 80 dan propilen gliko dapat ditentukan dengan grafik superimposed countour plot.
G. Hipotesis
1. Faktor Tween 80, propilen glikol, atau interaksi kedua faktor pada level yang diteliti berpengaruh signifikan terhadap sifat fisis dan stabilitas fisis krim ekstrak daun jambu biji.
2. Area optimum dari Tween 80 dan propilen glikol dapat diketahui menggunakan superimposed countour plot.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor (Tween 80 dan propilen glikol) dan dua level (level tinggi dan level rendah).
B. Variabel Penelitian 1. Variabel bebas
Komposisi emulsifying agent yaitu Tween 80 dengan level rendah sebesar 2 gram dan level tingginya adalah 4 gram, serta humektan yaitu propilen glikol dengan level rendah sebesar 10 gram dan level tingginya adalah 11 gram. 2. Variabel tergantung
a. Sifat fisis krim ekstrak daun jambu biji yang meliputi uji organoleptis dan pH, tipe krim, ukuran droplet, viskositas krim, dan daya sebar.
b. Stabilitas krim yang meliputi pergeseran viskositas dan daya sebar. 3. Variabel pengacau terkendali
Kondisi bahan yang digunakan, lama pengadukan, kecepatan putar mixer, dan wadah penyimpanan.
4. Variabel pengacau tak terkendali
17
C. Definisi Operasional
1. Ekstrak daun jambu biji adalah ekstrak yang didapatkan dari ekstraksi daun jambu biji dengan cara maserasi menggunakan etanol 70%, dilanjutkan dengan proses pemekatan menggunakan rotary evaporator dan waterbath.
2. Krim adalah bentuk sediaan setengah padat yang mengandung satu atau lebih bahan obat terlarut dalam bahan dasar yang sesuai.
3. Surfaktan adalah suatu molekul yang memiliki 2 gugus yaitu gugus polar yang suka air (hidrofilik) dan gugus non polar yang suka minyak (lipofilik), dan dapat digunakan sebagai Emulsifying agent.
4. Humektan merupakan bahan yang memiliki fungsi untuk mengontrol perubahan kelembaban sediaan baik pada saat sediaan tersebut diaplikasikan ke kulit maupun sediaan tersebut tersimpan dalam kemasannya.
5. Level adalah besarnya faktor yang digunakan. Penelitian ini menggunakan 2 level yaitu level rendah dan level tinggi. Level rendah untuk Tween 80 yaitu sebesar 2 gram dan level tingginya adalah 4 gram. Level rendah untuk propilen glikol adalah sebesar 10 gram dan level tingginya adalah 11 gram. 6. Faktor adalah besaran yang dapat mempengaruhi respon. Penelitian ini
menggunakan dua faktor yaitu Tween 80 sebagai emulsifying agent dan propilen glikol sebagai humektan.
7. Respon adalah hasil percobaan yang akan diamati perubahannya secara kuantitatif. Respon yang digunakan dalam penelitian ini adalah viskositas dan daya sebar krim.
8. Sifat fisis adalah parameter yang digunakan untuk mengetahui kualitas fisis dari sediaan krim ekstrak daun jambu biji, dalam penelitian ini meliputi organoleptis, pH, tipe krim, daya sebar, viskositas dan ukuran droplet. 9. Stabilitas fisis adalah parameter yang digunakan untuk mengetahui stabilitas
fisis sediaan krim ekstrak daun jambu biji, dalam penelitian ini meliputi pergeseran viskositas dan daya sebar.
10. Daya sebar merupakan kemampuan krim ekstrak daun jambu biji untuk menyebar pada kulit.
11. Viskositas merupakan ukuran kekentalan dari krim ekstrak daun jambu biji.
12. Desain faktorial merupakan metode rasional untuk menyimpulkan dan mengevaluasi secara obyektif mengenai faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kualitas sediaan dan dapat menjelaskan interaksi antar faktor. 13. Countour plot merupakan grafik yang digunakan untuk menggambarkan
respon dari sifat fisis krim ekstrak daun jambu biji, di mana didapat dari persamaan desain faktorial.
14. Superimposed merupakan area perpotongan yang memuat semua arsiran dalam countour plot yang diprediksi sebagai variasi Tween 80 dan propilen glikol yang optimal.
D. Bahan Penelitian
19
80 (farmasetis), asam stearat (farmasetis), propilen glikol (farmasetis), butyl hidroxy toluene (farmasetis), metil paraben (farmasetis), TEA (farmasetis),
aquadest, etanol 70% (teknis), strain bakteri staphylococcus aureus, dan telur ayam kampung usia 10 hari.
E. Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat alat gelas (Pyrex Germany), timbangan analitik (Mettler Toledo GB 3002), waterbath, sendok, pipet tetes, vacum rotary evaporator, thermometer, mixer (Modifikasi USD), stopwatch, alat uji daya sebar (Modifikasi USD), viscotester seri VT 04 (Rion Japan), maserator, kertas pH universal, mikroskop (merk Olympus CH2-Japan), dan software R 3.1.1.
F. Tata Cara Penelitian 1. Pembuatan ekstrak daun jambu biji
evaporator pada suhu antara 60-70 oC. Vakum dihentikan apabila sudah tidak ada pelarut yang menetes lagi. Ekstrak dikeluarkan dari vakum rotary evaporator kemudian diuapkan dengan menggunakan waterbath. Proses dihentikan sampai mencapai bobot tetap. Ekstrak daun jambu biji kemudian disimpan ke dalam almari pendingin.
2. Uji kualitatif senyawa tanin dalam ekstrak daun jambu biji
Sebanyak 2 ml ekstrak daun jambu biji ditambahkan beberapa tetes FeCl3 sampai terbentuk warna hitam kebiruan. Warna hitam kebiruan
menunjukkan bahwa ekstrak mengandung senyawa tanin. 3. Formula krim
Formula yang digunakan dalam penelitian ini mengacu pada jurnal “Formulation and Evaluation of an Antibacterial Cream from Oxalis
corniculata Aqueous Extract” (Handali, Hosseini, Ameri, and Moghimipour, 2011).
Tabel II. Formula acuan
21
Penelitian ini menggunakan 2 faktor yaitu Tween 80 dan propilen glikol dengan 2 level yaitu level rendah dan level tinggi. Level rendah untuk Tween 80 sebesar 2 gram dan level tinggi Tween 80 sebesar 4 gram. Level rendah untuk propilen glikol sebesar 10 gram dan level tinggi propilen glikol sebesar 11 gram. Formula dengan desain faktorial yang digunakan dalam penelitian ini tersaji dalam tabel III.
Tabel III. Formula krim ekstrak daun jambu biji
Komposisi
Pertama-tama fase minyak (asam stearat dan butylated hydroxyl toluene) dan fase air (propilen glikol, Tween 80, triethanolamine, dan metil paraben) masing-masing dipanaskan pada suhu 70oC. Fase minyak dicampur dengan fase air ke dalam mortir hangat, kemudian ditambahkan aquadest
hangat lalu diaduk menggunakan mixer hingga homogen dan terbentuk masa krim. Ekstrak daun jambu biji ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan
dihomogenkan menggunakan mixer selama 1,5 menit. Krim dimasukkan ke dalam kemasan.
5. Uji sifat fisis dan stabilitas fisis krim a. Uji organoleptis dan pH
Uji organoleptis dilakukan dengan cara mengamati warna dan bau dari krim 48 jam setelah pembuatan. Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan indikator pH universal dengan cara memasukkan pH universal ke dalam sediaan krim ekstrak daun jambu biji dan membandingkan warnanya dengan standar.
b. Uji tipe krim
Sebanyak 0,5 g krim ekstrak daun jambu biji dimasukkan ke dalam gelas beker dan diencerkan dengan 2 ml aquadest. Campuran diaduk kemudian ditambah dengan 2 tetes methylene blue. Warna campuran diamati. Bagian yang berwarna biru menunjukkan fase air sedangkan bagian yang tidak berwarna merupakan fase minyak.
c. Uji daya sebar
Sebanyak 1 g krim diletakkan di tengah horizontal plate, kemudian diletakkan pemberat 125 gram di atasnya dan didiamkan selama 1 menit. Diameter penyebaran krim diukur selama 48 jam setelah pembuatan, 7 hari, 14 hari, 21 hari dan 28 hari.
d. Uji viskositas
23
VT-04. Nilai viskositas krim ditunjukkan oleh jarum penunjuk saat viscotester
dinyalakan. Pengujian dilakukan selama 48 jam, 14 hari, 7 hari, 21 hari dan 28 hari.
e. Uji ukuran droplet
Sejumlah krim dioleskan pada gelas objek kemudian ditutup menggunakan kaca penutup, setelah itu diletakkan dibawah mikroskop. Ukuran droplet yang terdispersi dalam krim diamati sebanyak 500 droplet.
f. Uji iritasi
Uji iritasi dilakukan menggunakan metode HET-CAM (Hen’s Egg
Test on the Chorioallantoic Membrane). Uji ini menggunakan telur ayam yang berusia 10 hari. Cangkang telur yang berisi rongga udara dibuka secara hati-hati. Setelah cangkang dibuka, Chorioallantoic Membrane (CAM) dicuci atau dibilas menggunakan NaCl 0,9%. NaCl 0,9 % digunakan sebagai kontrol negatif, sedangkan kontrol positifnya yaitu NaOH 0,1N. Pejankan 0,3 ml NaOH 0,1 N, NaCl 0,9% , dan sediaan krim (F1, FA, FB, dan FAB) pada masing-masing telur. Pemejanan dilakukan pada bagian Chorioallantoic Membrane (CAM), Kemudian catat waktu ketika terjadinya pendarahan (hemorrhage), lisis (lysis), dan koagulasi (coagulation) pada Chorioallantoic Membrane (CAM) setelah diberikan paparan sediaan selama 5 menit.
Data yang diperoleh kemudian dilakukan perhitungan Irritation Score
(IS) dengan menggunakan rumus :
Keterangan :
HT (Hemorrhage time)= waktu pertama kali pembuluh darah mengalami perdarahan (detik).
LT (Lysis time) = waktu pertama kali lisis pada pembuluh darah (detik).
CT (Coagulation time) = waktu pertama kali koagulasi protein pada membran (detik).
Hasil perhitungan kemudian dicocokan pada tabel IV untuk mengetahui kategori iritasi.
Tabel IV. Indeks iritasi primer uji HET-CAM
Irritation Score Kategori 0 - 0,9 Tidak mengiritasi 1 - 4,9 Sedikit mengiritasi 5 - 8,9 Cukup mengiritasi 9 - 21 Sangat mengiritasi
(Cazedey et al., 2009)
g. Uji Antibakteri
1) Pembuatan stok bakteri Staphylococcus aureus
25
2) Pembuatan suspensi bakteri Staphylococcus aureus
Sebanyak 1 ose koloni bakteri Staphylococcus aureus dari stok bakteri dimasukan ke dalam tabung reaksi yang berisi NaCl 0,9%. Kekeruhan suspensi bakteri disesuaikan dengan kekeruhan standard 0,5 Mcfarland (1,5x108 CFU/mL).
3) Pengujian potensi antibakteri ekstrak daun jambu biji
Sebanyak 2 media MHA steril disiapkan ke dalam cawan petri lalu tunggu hingga memadat. Suspensi bakteri Staphylococcus aureus dimasukan ke media MHA yang telah memadat dengan menggunakan cotton bud steril. Oleskan suspensi bakteri tersebut dengan merata. Media MHA yang telah dioleskan suspensi bakteri, dibuat lubang sumuran dengan menggunakan pelubang sumuran. Media MHA pertama digunakan untuk uji ekstrak daun jambu biji, sedangkan media MHA kedua digunakan untuk uji kontrol negatif (aquadest).
Ekstrak daun jambu biji yang telah diencerkan hingga konsentrasi 5% dan air sebagai kontrol negatif, diambil menggunakan spuit dan diletakan ke dalam masing-masing lubang sumuran. Inkubasi kedua media selama 24 jam pada suhu 37oC di dalam inkubator. Replikasi dilakukan sebanyak 3 kali.
G. Analisis Hasil
Data dari hasil pengukuran sifat fisis (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas (pergeseran viskositas dan daya sebar) diuji statistik untuk mengetahui signifikansi dari faktor Tween 80, propilen glikol, serta interaksi keduanya
terhadap sifat fisis dan stabilitas fisis krim ekstrak daun jambu biji (Psidium guajava L.).
Uji statistik yang dilakukan yaitu Shapiro-Wilk untuk mengetahui normalitas distribusi data. Jika p-value lebih besar dari 0,05 maka data terdistribusi normal dan jika p-value kurang dari 0,05 data tidak terdistribusi normal. Uji Levene’s Test untuk mengetahui kesamaan varian, jika nilai Pr (>F) lebih besar daripada 0,05 berarti data memiliki kesamaan varian dan jika nilai Pr (>F) kurang dari 0,05 berarti data tidak memiliki kesamaan varian. Uji statistik berikutnya adalah uji ANAVA dengan taraf kepercayaan 95%, jika nilai Pr (>F) kurang dari 0,05 berarti data berbeda bermakna dan jika nilai Pr(>F) lebih dari 0,05 berarti data berbeda tidak bermakna.
Uji tersebut dilakukan jika memenuhi syarat uji parametrik. Apabila tidak memenuhi syarat tersebut maka akan dilanjutkan uji Kruskal-Wallis dengan
post hoc Wilcoxon. Uji Kruskal-Wallis dilakukan dengan membandingkan keempat kelompok formula untuk mengetahui variasi Tween 80 dan propilen glikol memberikan pengaruh signifikan atau tidak. Uji Wilcoxon dilakukan dengan membandingkan dua kelompok formula yang memiliki nilai yang sama pada salah satu faktor. Apabila dalam analisis data didapatkan hasil p-value
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pembuatan Ekstrak Daun Jambu Biji
Pada penelitian ini serbuk daun jambu biji diperoleh dari Merapi Farma Herbal Yogyakarta. Serbuk yang diperoleh harus dilakukan determinasi tanaman, hal ini bertujuan untuk mengetahui keaslian tanaman tersebut dan kebenaran dari spesies tanaman yang digunakan. Adapun langkah determinasi yaitu dengan membandingkan ciri-ciri morfologi tanaman dengan kunci determinasi pada Flora of Java (Backer and Bakhuizen, 1963). Serbuk daun jambu biji yang digunakan pada penelitian ini tidak dilakukan determinasi, karena telah memiliki sertifikat dari Merapi Farma Herbal mengenai keaslian dan kebenaran spesies tanaman yang digunakan (lampiran 1).
Pembuatan ekstrak daun jambu biji dilakukan dengan metode ekstraksi maserasi, yaitu dengan cara merendam serbuk daun jambu biji dengan menggunakan pelarut etanol 70%. Kandungan aktif yang terdapat di dalam daun jambu biji yang memiliki efek antibakteri yaitu tanin. Tanin merupakan senyawa yang bersifat polar dan dalam metode ekstraksinya digunakan pelarut etanol yang bersifat semipolar. Proses penyarian senyawa tanin tidak menggunakan pelarut polar contohnya air karena mudah ditumbuhi bakteri dan dapat terjadi reaksi enzimatik. Pelarut etanol 70% digunakan karena aman, lebih mudah dalam proses pemekatan, dan mikroba lebih sulit untuk tumbuh.
Tahap selanjutnya yaitu proses pemekatan dengan menggunakan vacuum rotary evaporator. Proses pemekatan bertujuan untuk menguapkan pelarut etanol 70% sehingga didapatkan ekstrak kental daun jambu biji. Suhu vacuum rotary evaporator yang digunakan yaitu 60oC - 70 oC. Vacuum rotary evaporator
dihentikan apabila sudah terbentuk ekstrak kental dan tidak ada pelarut yang menetes lagi. Ekstrak kental yang didapat kemudian dipanaskan di atas waterbath
dengan suhu 60oC - 70 oC. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan sisa pelarut yang mungkin masih terjebak di dalam ekstrak dan juga untuk memperoleh bobot tetap ekstrak daun jambu biji. Ekstrak daun jambu biji yang diperoleh dari tiap proses kemudian dihitung rendemennya. Rata-rata rendemen yang diperoleh yaitu sebesar 17,93 %.
(i) (ii)
Gambar 7. Hasil uji kualitatif ekstrak daun jambu biji (i) sebelum diberi reagen FeCl3 dan (ii) sesudah diberi reagen FeCl3
Ekstrak daun jambu biji yang diperoleh kemudian dilakukan uji kualitatif dengan menggunakan reagen FeCl3. Tujuan uji kualitatif ini yaitu untuk melihat
29
yang mengandung senyawa tanin ditunjukkan dengan berubahnya warna ekstrak yang awalnya berwarna coklat menjadi berwarna hitam kebiruan.
Gambar 7 menunjukkan bahwa terjadi perubahan warna ekstrak daun jambu biji setelah diberi perlakuan FeCl3. Hal tersebut menunjukkan bahwa
ekstrak daun jambu biji memiliki kandungan senyawa tanin.
Uji kualitatif tanin ekstrak daun jambu biji juga dilakukan di LPPT Universitas Gadjah Mada. Adapun metode yang digunakan yaitu kromatografi lapis tipis (KLT). Tujuan dilakukan uji kualitatif tanin di LPPT yaitu untuk memastikan lebih lanjut terkait kandungan senyawa tanin dengan menggunakan metode yang lebih akurat. Hasil menunjukkan bahwa ekstrak daun jambu biji mengandung senyawa tanin.
Uji kadar air serbuk daun jambu biji juga dilakukan di LPPT Universitas Gadjah Mada. Adapun metode yang digunakan yaitu gravimetri. Uji kadar air dilakukan untuk mengetahui kadar air yang terdapat pada serbuk daun jambu biji. Syarat kadar air yang terdapat dalam serbuk yaitu kurang dari 10 %. Hasil uji menunjukkan bahwa kadar air serbuk daun jambu biji yaitu sebesar 8,42 %, sehingga memenuhi persyaratan kadar air sebuk. Laporan mengenai hasil uji kualitatif tanin dan kadar air serbuk daun jambu biji dapat dilihat pada lampiran 2.
B. Uji Antibakteri Ekstrak Daun Jambu Biji
Tujuan uji antibakteri yaitu untuk mengetahui kemampuan daya antibakteri dari ekstrak daun jambu biji. Uji daya antibakteri pada penelitian ini menggunakan metode difusi sumuran karena sampel ekstrak daun jambu biji
berbentuk cair. Bakteri yang digunakan pada uji daya antibakteri yaitu
Staphylococcus aureus. Kemampuan daya antibakteri dari ekstrak daun jambu biji dapat ditunjukan dengan terbentuk zona hambat atau zona jernih di sekitar lubang sumuran.
(i) (ii)
Gambar 8. Hasil Uji Antibakteri Ekstrak Daun Jambu Biji (i) kontrol negatif dan (ii) ekstrak daun jambu biji
Gambar 8 (i) kontrol negatif tidak membentuk zona jernih atau zona hambat, Sedangkan gambar 8 (ii) terbentuk zona hambat atau zona jernih disekitar lubang sumuran. Hal ini mengindikasikan bahwa ekstrak daun jambu biji memiliki kemampuan daya antibakteri. Luas zona hambat pada ekstrak daun jambu biji sebesar 2,253 cm2.
31
C. Pembuatan Krim Ekstrak Daun Jambu Biji
Krim yang dibuat memiliki tipe minyak dalam air (M/A). Pemilihan krim tipe M/A karena mudah diaplikasikan ke permukaan kulit, memberikan rasa lembab di kulit, mudah dibersihkan dengan air, dan tidak menimbulkan rasa lengket. Eksipien yang digunakan untuk sediaan semisolid topikal memegang peranan penting, yaitu meningkatkan kelarutan zat aktif, permeasi obat serta meningkatkan stabilitas obat dan formulasi, meningkatkan aspek estetika sediaan, mencegah kontaminasi dan pertumbuhan mikroba, mengatur pelepasan (Heather
and Adam, 2012).
Sebelum melakukan optimasi formula, hal pertama yang dilakukan adalah melakukan orientasi formula. Tujuan orientasi formula yaitu untuk menentukan besaran level rendah dan level tinggi pada faktor Tween 80 dan propilen glikol. Selain itu untuk melihat apakah respon yang diteliti mampu memberikan perubahan pada respon daya sebar dan viskositas.
Gambar 9 dan gambar 10 menunjukkan bahwa jumlah Tween 80 yang diberikan menyebabkan perubahan respon viskositas dan daya sebar krim. Daerah irisan dari kedua grafik yakni antara 2-4 gram. Berdasarkan hasil tersebut, dipilih level rendah Tween 80 yaitu 2 gram, dan level tingginya yaitu 4 gram. Gambar 11 dan gambar 12 menunjukkan bahwa jumlah propilen glikol yang diberikan menyebabkan perubahan pada respon viskositas dan daya sebar krim. Daerah irisan dari kedua grafik yakni antara 10-11 gram. Berdasarkan hasil tersebut, dipilih level rendah propilen glikol yaitu 10 gram, dan level tingginya yaitu 11 gram.
Gambar 9. Grafik orientasi pengaruh jumlah Tween 80 terhadap viskositas krim
Gambar 10. Grafik orientasi pengaruh jumlah Tween 80 terhadap daya sebar krim 108
Pengaruh Tween 80 terhadap viskositas krim
5.6
33
Gambar 11. Grafik orientasi pengaruh jumlah propilen glikol terhadap viskositas krim
Gambar 12. Grafik orientasi pengaruh jumlah propilen glikol terhadap daya sebar krim
Pengaruh propilen glikol terhadap viskositas krim
5.3
Pengaruh propilen glikol terhadap daya sebar krim
Proses pembuatan krim diawali dengan mencampurkan bahan-bahan sesuai dengan fasenya. Fase minyak terdiri dari asam stearat dan BHT, sedangkan fase air terdiri dari metil paraben, Tween 80, propilen glikol, dan TEA. Masing-masing fase kemudian dilelehkan pada suhu 70oC di atas waterbath. Langkah berikutnya mencampurkan fase minyak dengan fase air dalam mortir hangat, kemudian diaduk dengan menggunakan mixer dengan kecepatan konstan. Tujuan menggunakan mortir hangat untuk mencegah pembekuan segera. Aquadest
ditambahkan saat pengadukan berlangsung. Ekstrak daun jambu biji ditambahkan ketika masa krim terbentuk. Krim ekstrak daun jambu biji disimpan dalam wadah tertutup.
D. Uji Sifat Fisis dan Stabilitas Fisis Krim Ekstrak Daun Jambu Biji 1. Uji organoleptis dan pH
Krim ekstrak daun jambu biji yang telah diformulasi kemudian dilakukan uji organoleptis dan pH. Aspek yang diamati dari uji organoleptis meliputi warna, bau, dan homogenitas krim. Uji organoleptis penting dilakukan karena erat kaitannya dengan acceptability dari krim itu sendiri. Hasil pengamatan yang dilakukan dapat dilihat pada tabel V.
Tabel V. Hasil uji organoleptis dan pH sediaan krim ekstrak daun jambu biji
Kriteria Formula F1 Formula FA Formula FB Formula FAB
Warna Coklat
Homogenitas Homogen Homogen Homogen Homogen
35
Tabel V menunjukan bahwa sediaan krim ekstrak daun jambu biji yang dihasilkan memiliki warna coklat – keemasan, bau yang khas, dan homogen. Hasil uji pH menunjukkan bahwa sediaan krim ekstrak daun jambu biji memiliki pH yang seragam yaitu 6. Hasil tersebut menunjukkan bahwa krim yang dibuat sesuai dengan pH kulit yaitu 5 – 6,5. Nilai pH pada krim sangat berpengaruh terhadap potensi iritasi pada kulit. Apabila nilai pH tersebut melebihi atau kurang dari kriteria pH kulit, maka akan menyebabkan iritasi pada kulit. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa sediaan krim ekstrak daun jambu biji yang dibuat tidak menimbulkan iritasi.
2. Uji tipe krim
Uji tipe krim bertujuan untuk mengetahui tipe krim yang dihasilkan dari formulasi sediaan krim ekstrak daun jambu biji. Tipe krim yang diharapkan pada penelitian ini adalah minyak dalam air (M/A). Hasil uji tipe krim dapat dilihat pada tabel VI.
Tabel VI. Hasil uji tipe krim dari sediaan krim ekstrak daun jambu biji
Formula Tipe Krim pada lampiran 8.4. Pengujian tipe krim dilakukan dengan menggunakan reagen
methylene blue. Penambahan reagen methylene blue pada krim tipe M/A akan menyebabkan fase luar berwarna biru, sedangkan pada fase dalam tidak akan
berwarna. Hal tersebut dikarenakan methylene blue larut air sehingga fase luar yaitu air akan berwarna biru. Pengamatan melalui mikroskop menunjukkan secara jelas bahwa fase luar dari droplet krim akan berwarna biru setelah penambahan reagen methylene blue.
3. Uji ukuran droplet
Uji ukuran droplet untuk mengetahui distribusi ukuran partikel yang terdapat pada sediaan krim ekstrak daun jambu biji. Droplet krim dari tiap formula diukur sebanyak 500 partikel dengan menggunakan mikroskop. Sebelum melakukan uji ukuran droplet terlebih dahulu dilakukan kalibrasi. Tujuan kalibrasi yaitu untuk mengetahui ukuran sebenarnya dari droplet krim yang diukur. Ukuran sebenarnya dari droplet akan diketahui setelah nilai kalibrasi dari mikoskop tersebut dikalikan dengan ukuran droplet yang terlihat di mikroskop. Hasil uji ukuran droplet krim dapat dilihat pada tabel VII.
Tabel VII. Hasil uji ukuran droplet
Formula Ukuran Droplet (μm)
37
4. Uji viskositas
Viskositas merupakan tahanan sediaan untuk mengalir. Semakin tinggi viskositas suatu sediaan maka tahanan untuk mengalir akan semakin tinggi. Viskositas dapat menjadi indikator perubahan stabilitas fisis dari suatu sediaan (Heather and Adam, 2012). Viskositas sediaan krim yang baik berada pada rentang 100 – 150 d.Pa.s. Pengamatan viskositas pada sediaan krim ekstrak daun jambu biji dilakukan pada 48 jam, 7 hari, 14 hari, 21 hari, dan 28 hari. Pengamatan awal dilakukan pada 48 jam setelah pembuatan krim, untuk menghindari pengaruh suhu dan pengadukan saat pembuatan krim, Sehingga pada saat pengamatan krim diasumsikan telah membentuk sistem yang stabil.
Tabel VIII. Viskositas (x̅ ± SD) krim ekstrak daun jambu biji selama penyimpanan
Tabel VIII menunjukkan viskositas sediaan krim pada waktu pengamatan 48 jam, 7 hari, 14 hari, 21 hari, dan 28 hari. Data tabel VIII menunjukkan bahwa viskositas pada 48 jam setelah pembuatan masuk ke dalam rentang viskositas.
Pergeseran viskositas merupakan parameter untuk menentukan stabilitas fisis krim ekstrak daun jambu biji. Pergeseran viskositas diukur dengan cara membandingkan viskositas sediaan penyimpanan 1 bulan dengan
viskositas sediaan penyimpanan 48 jam. Kriteria pergeseran viskositas yaitu kurang dari 10 % (Wiranata, 2011).
Gambar 13. Grafik pergeseran viskositas krim ekstrak daun jambu biji
Gambar 13 menunjukkan terjadinya penurunan grafik, artinya bahwa telah terjadi penurunan viskositas selama rentang waktu penyimpanan. Lampiran 5.5 menunjukan pergeseran viskositas tidak sesuai dengan kriteria. Berdasarkan hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa sediaan krim ekstrak daun jambu biji tidak stabil selama penyimpanan 28 hari. Hasil statistik menunjukan bahwa Tween 80 berpengaruh terhadap pergeseran viskositas. Hal ini mungkin disebabkan Tween 80 kurang stabil pada penyimpanan 28 hari, sehingga kemampuannya sebagai surfaktan menurun. Surfaktan berperan penting terhadap viskositas dan daya sebar suatu sediaan. Penggunaan surfaktan dapat meningkatkan viskositas dan menurunkan daya sebar. Ketika
39
kemampuan surfaktan menurun maka akan menurunkan viskositas dan meningkatkan daya sebar.
Hal yang mungkin terjadi yaitu adanya peristiwa creaming yang menyebabkan flokulasi droplet-droplet fase terdispers, sehingga ketahanan untuk mengalir menurun. Selain itu, sifat alir krim yang pseudoplastik dapat menjadi penyebab viskositas sediaan menurun. Ciri dari sifat alir pseudoplastik yaitu adanya shearing stress (pengadukan) akan menyebabkan molekul yang awalnya tersusun tidak beraturan akan mengalami rearrangement membentuk susunan molekul dengan arah yang lebih rapi, sehingga akan mengurangi tahanan alir.
5. Uji daya sebar
Daya sebar menunjukkan kemampuan sediaan untuk menyebar pada saat diaplikasikan pada permukaan kulit. Daya sebar yang baik untuk suatu sediaan krim berada pada rentang 5-7 cm. Daya sebar berbanding terbalik dengan viskositas. Semakin besar viskositas suatu sediaan, maka semakin kecil daya sebar (Garg, Aggarwal, and Singla, 2002). Pengamatan daya sebar sediaan krim ekstrak daun jambu biji dilakukan pada 48 jam, 7 hari, 14 hari, 21 hari, dan 28 hari. Pengamatan daya sebar dilakukan pada 48 jam setelah pembuatan krim, untuk menghindari pengaruh suhu dan pengadukan saat pembuatan krim. Sehingga pada saat pengamatan krim diasumsikan telah membentuk sistem yang stabil.
Tabel IX. Daya sebar (x̅ ± SD) krim ekstrak daun jambu biji selama penyimpanan
Formula Daya sebar (cm)
48 jam 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Data tabel IX menunjukkan bahwa daya sebar pada 48 jam setelah pembuatan masuk ke dalam rentang daya sebar.
Pergeseran daya sebar merupakan salah satu faktor untuk menentukan stabilitas fisis dari sediaan krim ekstrak daun jambu biji. Pergeseran daya sebar diukur dengan membandingkan daya sebar sediaan pada penyimpanan 28 hari dengan daya sebar penyimpanan 48 jam. Kriteria pergeseran daya sebar yaitu kurang dari 10 %.
Gambar 14. Grafik pergeseran daya sebar krim ekstrak daun jambu biji
41
Gambar 14 menjelaskan bahwa terjadi peningkatan daya sebar krim. Hal tersebut terlihat bahwa grafik yang semakin naik seiring dengan lama penyimpanan. Berdasarkan hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa sediaan krim ekstrak daun jambu biji tidak stabil selama penyimpanan 28 hari. Lampiran 5.6 menunjukan pergeseran daya sebar tidak sesuai dengan kriteria Hasil statistik menunjukan bahwa Tween 80 berpengaruh terhadap pergeseran daya sebar. Hal ini mungkin disebabkan Tween 80 kurang stabil pada penyimpanan 28 hari, sehingga kemampuannya sebagai surfaktan menurun. Surfaktan berperan penting terhadap daya sebar dan viskositas suatu sediaan. Penggunaan surfaktan dapat meningkatkan viskositas dan menurunkan daya sebar. Ketika kemampuan surfaktan menurun maka akan menurunkan viskositas dan meningkatkan daya sebar.
Hal yang mungkin terjadi yaitu adanya peristiwa creaming yang menyebabkan flokulasi droplet-droplet fase terdispers, sehingga ketahanan untuk mengalir menurun dan daya sebar meningkat. Selain itu, sifat alir krim yang pseudoplastik dapat menjadi penyebab viskositas sediaan menurun. Ciri dari sifat alir pseudoplastik yaitu adanya shearing stress (pengadukan) akan menyebabkan molekul yang awalnya tersusun tidak beraturan akan mengalami
rearrangement membentuk susunan molekul dengan arah yang lebih rapi, sehingga akan mengurangi tahanan alir dan meningkatkan daya sebar.
E. Pengaruh Tween 80 dan Propilen Glikol terhadap Sifat Fisis dan Stabilitas Fisis Krim Ekstrak Daun Jambu Biji
1. Viskositas
Viskositas merupakan tahanan sediaan untuk mengalir. Viskositas memiliki peranan penting dalam stabilitas dari suatu sediaan. Data yang diperoleh kemudian diolah secara statistik dengan menggunakan program R 3.1.1. Uji statistik yang dilakukan pertama kali yaitu uji Shapiro-Wilk. Uji
Shapiro-Wilk menunjukkan apakah suatu data berdistribusi normal atau tidak. Tabel X . Uji Shapiro-Wilk untuk respon viskositas
Formula p-value
F1 0,6369
FA 2,2 e-16
FB 1
FAB 2,2 e-16
Berdasarkan hasil uji statistik, data formula F1 dan FB memiliki nilai
p-value lebih dari 0,05, Sedangkan formula FA dan FAB memiliki nilai p-value kurang dari dari 0,05. Hal ini menunjukkan bahwa data untuk respon viskositas tidak normal.
43
Tabel XI. Hasil uji Wilcoxon untuk melihat pengaruh variasi propilen glikol terhadap respon viskositas
Formula p-value Keterangan Kesimpulan
F1 : FB 0,6531 Berbeda tidak bermakna Tidak ada pengaruh FA : FAB 1 Berbeda tidak bermakna Tidak ada pengaruh
Formula F1 dibandingkan dengan formula FB untuk melihat pengaruh propilen glikol pada level rendah Tween 80. Jumlah Tween 80 pada formula F1 dan FB sama yaitu sebanyak 2 gram. Hasil uji Wilcoxon menunjukkan bahwa formula F1 yang dibandingkan dengan formula FB berbeda tidak bermakna. Hasil tersebut dapat dilihat dari p-value F1 : FB lebih besar daripada 0,05. Pada uji Wilcoxon, data dikatakan berbeda bermakna ketika hasil p-value
kurang dari 0,05. Jadi dapat disimpulkan bahwa pada level rendah Tween 80, propilen glikol tidak memberikan pengaruh terhadap viskositas sediaan krim ekstrak daun jambu biji.
Pengaruh propilen glikol pada level tinggi Tween 80 dilihat dengan membandingkan fomula FA dan formula FAB. Jumlah Tween 80 pada kedua formula sama yaitu 4 gram. Hasil menunjukkan bahwa formula FA : FAB berbeda tidak bermakna, karena p-value lebih dari 0,05. Jadi dapat disimpulkan bahwa pada level tinggi Tween 80, propilen glikol tidak memberikan pengaruh terhadap viskositas krim ekstrak daun jambu biji.
Tabel XII. Hasil uji Wilcoxon untuk melihat pengaruh variasi tween 80 terhadap respon viskositas
Formula p-value Keterangan Kesimpulan
F1: FA 0,07652 Berbeda tidak bermakna Tidak ada pengaruh FB : FAB 0,07652 Berbeda tidak bermakna Tidak ada pengaruh
Formula F1 dibandingkan dengan formula FA untuk melihat pengaruh dari Tween 80 pada level rendah propilen glikol. Sedangkan, formula FB
dibandingkan dengan formula FAB untuk melihat pengaruh dari Tween 80 pada level tinggi propilen glikol. Hasil uji Wilcoxon menunjukkan bahwa F1 : FA dan FB : FAB memiliki nilai p-value lebih besar dari 0,05. Uji Wilcoxon
dikatakan bahwa data berbeda bermakna jika p-value lebih kecil dari 0,05. Jadi dapat disimpulkan bahwa level rendah propilen glikol, Tween 80 tidak memberikan pengaruh pada viskositas krim ekstrak daun jambu biji dan level tinggi propilen glikol, Tween 80 juga tidak memberikan pengaruh terhadap viskositas krim ekstrak daun jambu biji.
2. Pergeseran viskositas
Data pergeseran viskositas diolah secara statistik dengan menggunakan program R 3.1.1. Uji statistik yang dilakukan pertama kali yaitu uji Shapiro-Wilk. Uji Shapiro-Wilk menunjukkan apakah suatu data berdistribusi normal atau tidak.
Tabel XIII. Uji Shapiro-Wilk untuk respon pergeseran viskositas
Formula p-value artinya keempat formula memiliki data yang normal.
Tabel XIV. Uji Levene’s test untuk respon pergeseran viskositas
Respon Pr(>F)
Pergeseran viskositas 0,5521
