25
BAB III METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian yang dilakukan bersifat eksperimental dengan metode desain faktorial yang menggunakan dua faktor dan dua level untuk mengetahui faktor
dan interaksi yang berpengaruh secara signifikan dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan emulgel sunscreen ekstrak lidah buaya.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
1. Variabel Penelitian
a. Variabel bebas
Variabel bebas pada penelitian ini adalah komposisi emulsifying agent Tween 80, serta komposisi gelling agent Carbopol 940 dalam
dua level level rendah dan level tinggi untuk mencapai sediaan emulgel dengan komposisi optimum.
b. Variabel tergantung
Variabel tergantung pada penelitian ini adalah sifat fisik emulgel terkait viskositas, daya sebar, dan stabilitas fisik sediaan yang dilihat dari
nilai pergeseran viskositas sediaan emulgel. c.
Variabel pengacau terkendali Variabel pengacau terkendali pada penelitian ini yang merupakan
adalah waktu pencampuran bahan selama 7 menit, suhu pada saat PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
pemanasan bahan yang digunakan yaitu 70°C, kecepatan putar mixer skala 1 pada pencampuran dan pembuatan emulsi dan gel, serta suhu
penyimpanan freeze-thaw. d.
Variabel pengacau tak terkendali Variabel pengacau tak terkendali pada penelitian ini yang termasuk
adalah suhu dan kelembaban ruangan kerja
2. Definisi Operasional
a. Emulgel sunscreen ekstrak lidah buaya adalah sediaan topikal semisolid
hasil emulsifikasi dan penambahan gelling agent dengan bahan aktif ekstrak lidah buaya yang dapat digunakan sebagai sunscreen dengan
formula seperti yang tercantum dalam penelitian ini. b.
Emulsifying agent adalah senyawa yang dapat menurunkan tegangan permukaan antara dua zat cair yang tidak saling bercampur sehingga
salah satu zat cair akan terdispersi pada cairan lainnya. Dalam penelitian ini digunakan Tween 80.
c. Gelling agent adalah zat yang digunakan untuk membuat terbentuknya
sistem gel dan dapat untuk menstabilkan emulgel. Dalam penelitian ini digunakan Carbopol 940.
d. Faktor adalah besaran yang mempengaruhi respon, yaitu emulsifying
agent Tween 80 serta gelling agent Carbopol 940. e.
Level adalah tingkatan jumlah untuk faktor, dalam penelitian ini ada dua level, yaitu level rendah dan level tinggi. Untuk formula sebanyak 100
gram, level rendah untuk komposisi Carbopol 940 adalah 20 gram dan level tinggi untuk komposisi Carbopol 940 adalah 35 gram. Level rendah
untuk komposisi Tween 80 adalah 11 gram dan level tinggi untuk komposisi Tween 80 adalah 15 gram.
f. Respon adalah hasil percobaan yang diamati perubahannya secara
kuantitatif, dalam penelitian yaitu respon sifat fisik emulgel daya sebar dan viskositas serta respon stabilitas fisik pergeseran viskositas
emulgel. g.
Efek adalah perubahan respon yang disebabkan karena adanya variasi pada level dan faktor.
h. Desain faktorial adalah metode untuk optimasi yang digunakan untuk
mengetahui efek yang signifikan dari penambahan Carbopol 940 dan Tween 80 dalam menentukan sifat dan stabilitas fisik sediaan emulgel.
i. Komposisi optimum adalah komposisi emulsifying agent Tween 80 dan
gelling agent Carbopol 940 yang dapat menghasilkan emulgel dengan sifat fisik dan stabilitas baik.
j. Daya sebar adalah diameter penyebaran pada alat uji daya sebar untuk
tiap 1 gram emulgel yang diberi beban kaca penutup dan pemberat hingga 125 gram dan didiamkan 1 menit.
k. Viskositas adalah suatu pertahanan dari emulgel untuk mengalir setelah
adanya pemberian gaya. Jika nilai viskosiitasnya semakin besar, maka kemampuan emulgel untuk mengalir akan semakin kecil.
l. Pergeseran viskositas adalah persentase selisih viskositas emulgel yang
disimpan dengan suhu tertentu selama siklus freeze-thaw dan viskositas emulgel 48 jam setelah pembuatan dengan kriteria pergeseran viskositas
optimum 5. m.
Pergeseran daya sebar adalah persentase selisih daya sebar emulgel yang disimpan pada suhu tertentu selama siklus freeze-thaw dan daya sebar
emulgel 48 jam setelah pembuatan, kriteria pergeseran daya sebar optimum 5.
C. Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah ekstrak lidah buaya Aloe barbadensis Mill. PT Eteris Nusantara, Carbopol 940, Tween 80
Bratachem, trietanolamin TEA, propylene glycol Bratachem, parafin cair Bratachem, methyl paraben Bratachem, propyl paraben Bratachem, dan
aquadest. Alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain gelas ukur PYREX-
GERMANY, cawan porselen PYREX-GERMANY, gelas beaker PYREX- GERMANY, mixer Miyako HM-620, timbangan analitik Mettler Toledo GB
3002, pipet tetes, termometer, penangas air, batang pengaduk, stopwatch, viscotester seri VT-04 RION-JAPAN, alat uji daya sebar, mistar penggaris,
kertas indikator pH. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
D. Tata Cara Penelitian
1. Penentuan Nilai SPF Ekstrak Lidah Buaya
Ekstrak lidah buaya ditimbang sebanyak 0,1 gram dan selanjutnya dilarutkan dengan 50 mL etanol p.a dalam labu takar dan dipastikan agar
semua ekstrak terlarut dalam etanol hingga membentuk campuran yang homogen. Lalu diambil 0,125 mL larutan tersebut dan dimasukkan ke
dalam labu takar 25 mL, ditambahkan etanol p.a hingga batas tanda maka akan didapatkan larutan sampel ekstrak lidah buaya dengan konsentrasi 10
mgL atau 10 ppm, karena menurut metode Petro 1981 mempersyaratkan bahwa untuk menghitung SPF kadar sampel dalam kuvet harus ekuivalen
dengan 0,001 atau 0,01 gL atau 10 mgL bahan aktif. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan spektrofotometri UV-Vis
pada λ 290-320 nm dan menggunakan kuvet dengan ketebalan 1 cm dengan etanol p.a
sebagai blanko. Data serapan dibaca pada setiap interval 5 nm. Kemudian menurut Petro 1981 nilai SPF dihitung dengan menggunakan persamaan
sebagai berikut Persamaan nilai SPF:
Log SPF = terkecil
gelombang panjang
- terbesar
gelombang panjang
AUC
2. Formula Emulgel Sunscreen Lidah Buaya
Formula emulgel clotrimazole menurut Yassin 2014, sebagai berikut: Formula bb:
Tabel II. Formula Acuan Emulgel Clotrimazole
Bahan Jumlah g
Clotrimazole 1
Carbopol 940 934 1
Liquid parafin 5
Tween 20 1
Span 20 1,5
Propylene glycol 5
Ethanol 2,5
Methyl paraben 0,03
Propyl paraben 0,01
Purified water to 100
Modifikasi dilakukan dengan mengganti zat aktif dan beberapa eksipiennya. Formula hasil modifikasi adalah sebagai berikut untuk
pembuatan 200 gram:
Tabel III. Formula Emulgel Sunscreen Ekstrak Lidah Buaya
Bahan Jumlah g
F1 Fa
Fb Fab
Ekstrak lidah buaya 0,8
0,8 0,8
0,8
Tween 80 22
22 30
30 Carbopol 940 3 bv
40 70
40 70
Parafin cair 10
10 10
10 TEA
2,5 2,5
2,5 2,5
Propylene glycol 20
20 20
20 Methyl paraben
0,30 0,30
0,30 0,30
Propyl paraben 0,30
0,30 0,30
0,30 Aquadest ad
200 200
200 200
Keterangan: F1 = Emulgel dengan Carbopol 940 level rendah dan Tween 80 level
rendah Fa = Emulgel dengan Carbopol 940 level tinggi dan Tween 80 level
rendah Fb = Emulgel dengan Carbopol 940 level rendah dan Tween 80 level
tinggi Fab = Emulgel dengan Carbopol 940 level tinggi dan Tween 80 level
tinggi
3. Pembuatan Emulgel Sunscreen Ekstrak Lidah Buaya
Gel dengan konsentrasi 3 pada formulasi dibuat dengan cara mendispersikan Carbopol 940 sebanyak 3 gram ke dalam 100 mL
aquadest selama 24 jam. Untuk pembuatan emulsi dilakukan dengan pemanasan aquadest, Tween 80, dan parafin cair pada suhu 70ºC. Setelah
mencapai suhu 70ºC dilakukan pencampuran aquadest, Tween 80, dan parafin cair dengan menggunakan mixer pada skala 1 selama 2 menit.
Setelah itu dibiarkan dingin lalu dilakukan penambahan ekstrak lidah buaya ke dalam campuran emulsi dan dilakukan pencampuran dengan
menggunakan mixer skala 1 selama 1 menit. Kemudian dicampurkan Carbopol 940 dengan konsentrasi 3 ditimbang sesuai masing-masing
formula yang diharapkan dengan beberapa tetes TEA. Gel dan emulsi lalu dicampurkan dengan menggunakan mixer pada skala 1 selama 2 menit.
Selanjutnya ditambahkan campuran metil paraben dan propil paraben yang telah dilarutkan dalam propylene glycol lalu dicampur dengan
menggunakan mixer selama 2 menit.
4. Evaluasi Sediaan Emulgel
a. Uji organoleptis sediaan emulgel
Uji organoleptis dilakukan dengan cara pengamatan bau, warna, dan homogenitas sediaan emulgel sunscreen ekstrak lidah buaya
setelah dilakukan penyimpanan selama 48 jam dan juga selama siklus freeze-thaw.
b. Uji pH
Uji pH ini dilakukan dengan menggunakan pH stick universal. Sejumlah emulgel yang telah dibuat dioleskan pada pH stick kemudian
warna yang dihasilkan dibandingkan dengan indikator yang tertera pada tempat pH stick untuk menentukan pH yang didapat.
c. Penentuan tipe emulsi
Emulgel yang telah dibuat dimasukkan ke dalam cawan porselen yang memiliki bagian dalam berwarna hitam. Untuk menentukan tipe
emulsi maka emulgel dilarutkan masing-masing ke dalam aquadest dan juga ke dalam parafin cair. Jika emulgel larut dalam aquadest
maka termasuk tipe MA, namun jika emulgel larut dalam parafin cair maka emulsinya merupakan tipe AM.
d. Uji Viskositas
Uji viskositas dilakukan 48 jam setelah pembuatan dan juga pada setiap siklus freeze-thaw. Pengujian viskositas tersebut dilakukan
dengan menggunakan alat Viscotester Rion seri VT-04 di mana sediaan dimasukkan ke dalam cup untuk pengujian lalu pada alat
digunakan rotor no 2. Kemudian rotor yang telah dipasang dimasukkan ke dalam cup yang sudah berisi sediaan hingga posisinya tegak lurus.
Ketika alat dinyalakan maka rotor akan berputar dan jarum paada alat ukur akan menunjukkan viskositas dari sediaan yang sedang diuji.
e. Pengujian daya sebar
Pengukuran daya sebar emulgel dilakukan 48 jam setelah pembuatan dan setiap siklus freeze-thaw. Emulgel yang telah dibuat
ditimbang sebesar satu gram dan diletakkan di tengah lempeng kaca bulat yang berskala. Kemudian kaca bulat penutup diletakkan di atas
emulgel dan ditambahkan pemberat sehingga berat kaca bulat dan pemberat mempunyai berat total 125 gram, lalu didiamkan selama 1
menit dan dicatat diameter sebar yang dihasilkan Garg et al., 2002. f.
Uji Stabilitas Freeze-thaw Uji stabilitas dengan menggunakan metode freeze-thaw dilakukan
setelah 48 jam pembuatan. Untuk siklus pertama dilakukan pendinginan selama 16 jam pada freezer dengan suhu sekitar -5ºC lalu
setelah pendinginan dilakukan penyimpanan selama 8 jam pada suhu ruangan 25ºC. Setelah itu sediaan diuji viskositasnya dan juga daya
sebar sediaan. Penyimpanan dan pengujian pada tiap siklus dilakukan secara berulang hingga tiga siklus.
E. Optimasi dan Analisis Data
Pada penelitian ini data sifat fisik yang didapatkan meliputi data viskositas dan daya sebar emulgel sunscreen ekstrak lidah buaya. Data viskositas dan daya
sebar yang didapatkan kemudian dianalisis dengan menggunakan software Design Expert 9.0.6 sehingga diperoleh persamaan desain faktorial Y = b
+ b
1
X
1
+ b
2
X
2
+ b
12
X
1
X
2
. Selain itu juga diperoleh contour plot untuk tiap respon dan juga contour plot superimposed sehingga komposisi optimum dapat ditentukan
pada tiap faktor dan juga pada level yang diteliti. Untuk analisis statistik dari hasil di atas menggunakan uji ANOVA dengan taraf kepercayaan 95.
Data stabilitas fisik emulgel yang meliputi pergeseran viskositas dan daya sebar pada penyimpanan selama siklus freeze-thaw yang diperoleh dianalisis
menggunakan aplikasi R 3.2.2 dengan uji-uji statistik yang dapat digunakan untuk mengetahui normalitas distribusi data Shapiro-Wilk Test dan untuk mengetahui
homogenitas data dapat menggunakan Levene Test. Selanjutnya dilakukan uji ANOVA dengan taraf kepercayaan 95 untuk mengetahui siginifikansi dari
Carbopol 940, Tween 80 dan interaksi keduanya sehingga dapat diketahui faktor yang dominan dalam pengaruhnya terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel.
Apabila diperoleh p-value 0,05 maka dapat dikatakan bahwa masing-masing faktor dan juga interaksi antar faktor menunjukkan perbedaan yang tidak
signifikan terhadap respon yang berupa viskositas dan daya sebar. Uji Pos Hoc: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tukey HSD merupakan lanjutan dari Uji ANOVA yang dapat dilakukan pada formula yang menghasilkan perbedaan yang bermakna untuk melihat letak
perbedaan bermakna dari formula tersebut berada dimana. Namun apabila data tidak terdistribusi normal atau tidak homogen maka dilanjutkan dengan uji
Kruskal-Wallis dan dilihat nilai p-value yang didapat. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Penentuan SPF Ekstrak Lidah Buaya
Pada penelitian ini digunakan ekstrak lidah buaya dari CV Eteris Nusantara Yogyakarta dengan identifikasi beberapa uji yang telah dibuktikan oleh
Certificate of Analysis CoA Lampiran 1. Pengukuran nilai SPF dilakukan
untuk mengetahui tingkat keefektifan dari suatu sediaan sunscreen yang dapat melindungi kulit dari paparan sinar UV dengan panjang gelombang 200-400 nm.
Scanning nilai SPF dilakukan pada panjang gelombang 290-320 nm karena biasanya sediaan sunscreen dapat memberikan perlindungan terhadap sinar UV-B
yang memiliki panjang gelombang 290-320 nm.
Tabel IV. Hasil Perhitungan Nilai SPF Ekstrak Lidah Buaya pada konsentrasi 10 ppm
Replikasi Nilai SPF
Rata-rata ± SD
1 1,02
1,01 ± 0,005 2
1,01 3
1,01
Tabel IV menunjukkan hasil nilai SPF yang didapatkan pada konsentrasi 10 ppm ekstrak lidah buaya sebesar 1,01. Nilai SPF tersebut sangatlah kecil jika
dibandingkan dengan nilai SPF yang tergolong mampu memberikan efek perlindungan paling minimum yaitu dengan niilai SPF sebesar 2 untuk suatu
Kategori