21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental murni yang bersifat eksploratif acak dua arah menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor
dan dua level untuk mendapatkan sediaan gel ekstrak etanol daun binahong yang memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabilitas gel.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
1. Variabel Penelitian
a. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah jenis bahan Carbopol 940 dan sorbitol dengan level bahan rendah dan tinggi.
b. Variabel tergantung dalam penelitian ini meliputi organoleptis, pH, daya sebar dan viskositas sifat fisik gel dan pergeseran viskositas stabilitas
gel setelah 3 siklus pengujian. c. Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah lama
pencampuran, kecepatan putar saat pembuatan gel, kondisi dan wadah penyimpanan gel, alat - alat percobaan,
habitat tumbuh tanaman binahong, umur tanaman binahong, waktu panen daun binahong.
d. Variabel pengacau tak terkendali dalam penelitian ini adalah suhu dan kelembaban ruangan pada saat pembuatan, penyimpanan serta pengujian
gel. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2. Definisi Operasional
a. Gel adalah sediaan semipadat yang terdiri atas 2 fase yang saling berpenetrasi antara satu dengan lainnya.
b. Ekstrak daun binahong adalah hasil ekstraksi daun binahong yang
diperoleh dengan cara elektrolisis menggunakan pelarut etanol 70 .
c. Gel ekstrak etanol daun binahong merupakan sediaan semipadat yang
terkandung zat aktif dari ekstrak daun binahong Anredera cordifolia Ten. Steenis didalamnya yang menggunakan gelling agent Carbopol
940 dan humektan Sorbitol.
d.
Gelling agent adalah bahan pembawa dalam sediaan gel yang mana
dapat mempengaruhi sifat fisik sediaan, dalam penelitiaan ini dilakukan
optimasi terhadap gelling agent Carbopol 940. e. Humektan adalah bahan yang berfungsi untuk mecegah drying out
lepasnya air dari sediaan dan mengabsorbsi lembab dari lingkungan,
dalam penelitian ini dilakukan optimasi terhadap humektan Sorbitol. f. Sifat fisik dan stabilitas gel adalah parameter yang digunakan untuk
mengetahui kualitas sediaan gel, dalam penelitian ini sifat fisik sediaan gel meliputi daya sebar dan viskositas gel sedangkan stabilitas fisik
meliputi pergeseran viskositas gel setelah pengujian 3 siklus. g. Desain faktorial adalah metode optimasi yang digunakan untuk
mengetahui efek yang lebih dominan dalam menentukan sifat fisik gel
dan stabilitas sediaan gel dengan analisis hasil secara statistik.
h. Faktor adalah variabel yang diteliti pada suatu penelitian, dalam
penelitian ini digunakan 2 faktor yaitu Carbopol 940 sebagai faktor A
dan Sorbitol sebagai faktor B. i. Level adalah tetapan atau nilai dari suatu faktor yang dinyatakan secara
numerik. Penelitian ini terdapat dua level yaitu level rendah dan tinggi. j. Respon adalah besaran yang akan diamati perubahan efeknya dan dapat
dihitung secara kuantitatif. Dalam penelitian respon yang dihasilkan adalah uji sifat fisik dan stabilitas gel, yaitu viskositas, daya sebar dan
pergeseran viskositas. k. Efek adalah perubahan respon yang disebabkan adanya variasi level dan
faktor. l. Viskositas adalah ketahanan gel ekstrak etanol daun binahong untuk
mengalir setelah diberi gaya. m. Daya sebar adalah kemampuan menyebar dari gel ekstrak daun binahong
yang diukur menggunakan kaca bulat berskala extensometer dan diberi
pemberat, kemudian diukur diameter penyebarannya. n. Pergeseran viskositas adalah persentase perubahan viskositas gel ekstrak
etanol daun binahong setelah penyimpanan selama beberapa siklus. Viskositas gel setelah beberapa siklus diketahui dengan pengujian
melalui Merlin VR viscometer. o. Area optimum adalah area yang menghasilkan gel yang mempunyai sifat
fisik dan stabilitas fisik yang baik.
p. Contour plot adalah grafik yang digunakan untuk memprediksi area
optimum formula berdasarkan satu parameter kualitas gel ekstrak daun
binahong. q. Overlay plot Superimposed contour plot adalah penggabungan 2 area
contour plot pada uji viskositas dan daya sebar yang didapat pada
program Design Expert versi 9.0.6.2
C. Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun binahong, plat stainless steel, etanol 70, trietanolamin TEA, Carbopol 940, sorbitol,
metil paraben, aquadest.
D. Alat Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah hot magnetic stirrer
, corong buchner, stirrer, sel elektrolisis, alat sentrifugasi, gelas ukur, neraca analitik, beaker glass, mixer, stopwatch, pH stick, Merlin VR viscometer,
extensometer alat uji daya sebar, dan freezer.
E. Tata Cara Penelitian
1. Pembuatan Ekstrak Daun Binahong
a. Pengumpulan simplisia kering daun binahong. Simplisia kering daun binahong diperoleh dengan dibeli 1 kg dari tempat budidaya Merapi Farma
Kaliurang, Yogyakarta. Perolehan daun tanaman binahong dipilih daun PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
yang berbatang merah karena agar sesuai dengan daun binahong yang ingin diteliti.
b. Pembuatan ekstrak daun binahong. Sejumlah 200 g simplisia kering binahong ditimbang, dimasukkan ke dalam beker yang telah berisi 1000
mL etanol 70 dan stirrer. Dipanaskan di atas hot magnetic stirrer , suhu hot magnetic stirrer
dikontrol pada suhu tidak lebih dari 70
o
C. Setelah 90 menit, beker diangkat dan stirrer dikeluarkan. Ekstrak disaring dengan
corong buchner. Ditambahkan 5 akuades ke dalam beker berisi filtrat. Dimasukkan dua buah plat stainless steel ke dalam beker berisi filtrat
tersebut, kemudian dihubungkan dengan sel elektrolisis. Dilakukan elektrolisis hingga volume ekstrak tersisa ¼ volume awal. Hasil
elektrolisis disaring dengan corong buchner lalu disentrifugasi. Bagian supernatan diambil dan dismpan dalam beker yang tertutup aluminium
foil. c. Uji kandungan flavonoid ekstrak daun binahong. Pengujian kandungan
flavonoid dalam ekstrak daun binahong secara kualitatif maupun kuantitatif dilakukan oleh LPPT Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
dengan metode spektrofotometri visibel dan dengan quercetin sebagai standar pembanding. Panjang gelombang yang digunakan 510 nm.
2. Optimasi Formula Gel
a. Formula. Formula yang digunakan pada penelitian ini mengacu pada formula gel anti jerawat ekstrak etanol buah pare Laianto, 2014.
Tabel II. Formula gel untuk anti jerawat
No. Bahan
Komposisi gram 1
Ekstrak Etanol buah pare 7,5
2 HPMC 4000
1,05-2,45 3
Carbopol 1,05-2,45
3 TEA
0,18 4
Propilenglikol 15
5 Metil paraben
0,18 7
Aquadest Ad 100
Formula tersebut dimodifikasi menjadi formula baru pada Tabel III. Tabel III. Formula modifikasi gel ekstrak daun binahong
Nama Bahan F1
FA FB
FAB Ekstrak daun
binahong g 2,5
2,5 2,5
2,5
Carbopol 940 g 0,75
0,75 0,3
0,3 Sorbitol g
7,5 1,5
7,5 1,5
Trietanolamin g 1,2
1,2 1,2
1,2 Metil paraben g
0,09 0,09
0,09 0,09
Etanol 70 mL 1
1 1
1 Aquadest
mL 40,2
40,2 40,2
40,2 b. Pembuatan gel. Carbopol 940 dikembangkan dalam 50 gram aquadest
yang sudah melalui proses pemanasan dan didiamkan hingga dingin, dengan cara menaburkan Carbopol di atas aquadest. Pengembangan
dilakukan selama 24 jam. Metil paraben dilarutkan menggunakan etanol
70 campuran I. Kemudian sorbitol dilarutkan dalam campuran I dan diaduk hingga homogen campuran II. Ditimbang ekstrak daun binahong
sesuai formula, ditambahkan pada campuran II tersebut, kemudian diaduk hingga homogen campuran III. Selanjutnya campuran III di atas
ditambahkan dengan Carbopol 940 yang telah dikembangkan sebelumnya, PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
kemudian dilakukan proses mixing dengan mixer dengan kecepatan putar level 1. Pada 1 menit pertama ditambahkan trietanolamin untuk mengatur
pH hingga pH mencapai 6, dan mixing dilanjutkan hingga menit kelima.
c. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Gel
a. Uji Organoleptis dan Homogenitas
Sediaan gel ekstrak etanol daun binahong yang telah diformulasi dilakukan pengamatan secara fisik meliputi bau, warna dan homogenitas
sediaan. Gel biasanya jernih dengan konsistensi setengah padat Ansel, 1989. Pengujian homogenitas dilakukan dengan cara sampel gel
dioleskan pada sekeping kaca atau bahan transparan lain yang cocok, sediaan harus menunjukkan susunan yang homogen dan tidak terlihat
adanya butiran kasar Ditjen POM, 1985.
b. Uji pH
Pengukuran pH menggunakan indikator pH pH stick yang dilakukan dengan cara memasukkan pH stick tersebut ke dalam sediaan gel dan
dicek hingga nilai pH sediaan gel mencapai pH 6 Sukatta, Rugthaworn, Pitpiangchan, Dilokkunanant, 2008.
c. Uji Daya Sebar
Uji daya sebar sediaan gel ekstrak etanol daun binahong dilakukan 48 jam setelah dibuat. Pengukuran daya sebar dilakukan dengan cara gel
ditimbang 1 gram, diletakkan di tengah kaca bulat berskala. Di atas gel diletakkan kaca bulat lain serta pemberat dengan total berat adalah 125
gram, didiamkan selama 1 menit, lalu dicatat diameter penyebarannya Garg, Aggarwal, Garg, Singla, 2002.
d. Uji Viskositas
Pengukuran viskositas menggunakan Merlin VR viscometer. Pengukuran gel dilakukan dua kali, yaitu 48 jam setelah formulasi dan 6 hari akhir 3
siklus uji stabilitas dipercepat setelah formulasi. Pada Merlin VR viscometer
dipasangkan cone and plate. Masing-masing formula gel diambil secukupnya dan diletakkan di atas plate, kemudian dihimpit
dengan cone diberi sedikit ruang, lalu dijalankan melalui komputer dengan aplikasi Rheosys Micra. Pada aplikasi tersebut sebelumnya di set
terlebih dahulu parameter pengujiannya.
e. Uji Stabilitas Dipercepat
Uji stabilitas dipercepat selanjutnya dilakukan untuk menunjukkan perubahan sifat fisik dari gel ekstrak daun binahong. Uji ini dilakukan
dengan metode freeze thaw yaitu dengan menempatkan sediaan gel pada suhu beku sekitar -10
C 14 F selama 24 jam, kemudian sediaan gel dipindahkan lagi pada suhu kamar sekitar 25-29
C 77 F selama 24 jam. Setelah itu dilakukan uji viskositas dan daya sebar. Perlakuan ini adalah
satu siklus. Percobaan dilakukan sebanyak 3 siklus Kolhe, et al., 2013.
F. Optimasi Formula dan Analisis Data
Data yang diperoleh dari uji sifat fisik dan stabilitas gel yang meliputi uji daya sebar, uji viskositas dan pergeserannya dianalisis sesuai dengan metode
perhitungan desain faktorial untuk mengetahui efek dari Carbopol 940, sorbitol, dan interaksinya. Analisis menggunakan pendekatan desain faktorial untuk
menghitung koefisien b0, b1, b2, b12 sehingga didapatkan persamaan Y = b0 + b1X1 + b2X2 + b12X1X2. Dari persamaan tersebut lalu dapat dibuat contour plot
setiap sifat fisik gel ekstrak etanol daun binahong, kemudian digabungkan dalam superimposed contour plot
untuk mengetahui area komposisi optimal gelling agent
Carbopol 940 dan humektan sorbitol terbatas pada level yang diteliti. Analisis data dilakukan dengan menggunakan aplikasi program Design Expert
versi 9.0.6.2 dan program Rstudio versi R.3.2.3 dengan uji two way ANOVA pada confidence interval 95
Tahapan analisis data adalah uji normalitas data, uji variansi data, dan ANOVA. Uji normalitas data dilakukan dengan Shapiro Wilk. Data dapat
dikatakan normal apabila memiliki p-value 0,05. Selanjutnya dilakukan uji variansi data dengan
Levene’s test untuk mengetahui homogenitas data. Data dikatakan memiliki kesamaan varian bila memiliki p-value 0,05. Apabila data
terdistribusi normal dan memiliki kesamaan varian maka dilanjutkan dengan uji two way
ANOVA. Uji ANOVA ini bertujuan untuk mengetahui signifikansi efek dari masing-masing faktor yaitu Carbopol 940 dan sorbitol serta interaksi
keduanya sehingga dapat diketahui faktor dominan yang mempengaruhi sifat fisik gel ekstrak etanol daun binahong. Faktor dikatakan memiliki pengaruh signifikan
terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik gel bila memiliki p-value 0,05. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Determinasi Tanaman
Tanaman yang digunakan dalam penelitian ini harus dideterminasi terlebih dahulu. Determinasi sendiri tujuannya untuk memastikan kebenaran dari
tanaman yang digunakan dalam penelitian. Determinasi yang dilakukan mengacu pada literatur yakni Weeds of Australia 2011. Hasil determinasi menunjukkan
bahwa sampel tanaman yang digunakan adalah benar Anredera cordifolia Ten. Steenis. Pembuktian kebenaran dari tanaman yang digunakan juga diperkuat
dengan adanya surat determinasi oleh Laboratorium Kebun Tanaman Obat Fakultas Farmasi Sanata Dharma Lampiran 1.
Gambar 5. Daun binahong ITIS Report, 2016
B. Pengumpulan Simplisia
Tanaman daun binahong yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari tempat budidaya Merapi Farma, Kaliurang, Yogyakarta. Perolehan daun
Kategori