Gambar 4. Hasil uji iritasi primer emulgel minyak cengkeh pada kulit kelinci
Formula yang tidak mengiritasi ini kemudian dipelajari lebih lanjut untuk mengetahui pengaruh perbedaan proses pencampuran dalam pembuatan sediaan
emulgel minyak cengkeh terhadap sifat fisik dan stabilitas fisiknya.
E. Formulasi Emulgel Minyak Cengkeh
Berdasarkan penelitian Kusuma 2010 minyak cengkeh dengan konsentrasi 15 dapat memberikan penghambatan pertumbuhan bakteri
Staphylococcus epidermidis yang ditunjukkan dengan zona jernih di sekitar sampel. Pada penelitian Suryarini 2011 didapatkan formula emulgel yang
memenuhi sifat fisik dan stabilitas fisik yang dikehendaki. Bentuk sediaan yang dipilih adalah emulgel yang merupakan perpaduan
dua sistem yang saling melengkapi yaitu emulsi dan gel. Hal ini disebabkan emulgel stabil dan menjadi pembawa yang baik untuk obat hidrofobik atau obat
yang kurang larut dalam air seperti minyak cengkeh. Sediaan emulgel memiliki stabilitas fisik yang lebih baik dan penerimaan pasien yang tinggi karena memiliki
keunggulan dari hasil pencampuran emulsi dan gel. Emulsi yang dibentuk dalam emulgel minyak cengkeh adalah tipe MA atau minyak dalam air. Obat hidrofobik
seperti minyak cengkeh dapat dengan mudah digabungkan ke dalam gel menggunakan emulsi MA. Kebanyakan obat hidrofobik tidak dapat digabungkan
secara langsung ke dalam basis gel karena kelarutannya sebagai penghalang, namun dengan emulsi MA yang berupa droplet minyak dalam air dapat secara
langsung dicampurkan ke dalam basis gel Panwar, Upadhyay, Bairagi, Gujar, Darwhekar, and Jain, 2011. Gel memiliki beberapa sifat menguntungkan seperti
tidak berminyak, mudah dioleskan, mudah dihilangkan, serta larut dalam air sehingga dapat bercampur dengan sistem emulsi MA yang dibuat.
Sistem MA dimana minyak cengkeh terdistribusi dalam bentuk butiran- butiran kecil droplet dalam fase kontinu berupa air digunakan untuk menjebak
zat aktif lipofilik atau minyak cengkeh dan diharapkan dengan adanya sistem emulsi MA ini zat aktif dapat diaplikasikan dengan nyaman sebab dapat
menutupi sensasi berminyak oily dan bau yang tidak enak dari minyak. Selain itu, sistem MA tidak menutup pori-pori kulit sehingga diprediksi tidak akan
memperburuk kondisi jerawat. Sedangkan, sistem AM dengan fase luar minyak dikhawatirkan dapat menutup pori-pori kulit sehingga menyebabkan folikel
rambut tersumbat, sebum tidak dapat keluar dan terkumpul dalam folikel rambut. Sebum ini menjadi media tumbuh bakteri penyebab jerawat salah satunya S.
epidermidis. Bahan-bahan tambahan yang digunakan dalam formula emulgel minyak
cengkeh adalah carbopol 940 yang berfungsi sebagai gelling agent pada sistem
gel. Carbopol 940 memiliki efisiensi pengentalan baik dan merupakan carbopol yang sangat jernih, angka 940 menunjukkan viskositas carbopol yaitu 40000-
60000 cps V Jr., 1997. Proses carbopol sebagai gelling agent melalui mekanisme yang dimulai ketika polimer carbopol yang kering, molekul asamnya
terlilit kuat, didispersikan dalam air maka molekul akan mulai mengalami hidrasi dan sebagian molekul tidak melilit lagi.
Gambar 5. Mekanisme pembentukan matriks carbopol setelah penambahan basa Noveon, 2002.
Saat ditambahkan basa, gugus asam karboksilat pada rantai akan
dinetralkan oleh basa. Hal ini akan meningkatkan tolakan elektrostatik antara rantai menyebabkan lilitan terpisah. Rantai tersebut tetap akan terjalin satu sama
lain menghasilkan matriks yang menyebabkan pembentukan seketika gel yang kental Gambar 5. Cara yang paling umum untuk mendapatkan kekentalan yang
maksimum dari polimer carbopol adalah dengan mengubah polimer carbopol asam menjadi garam dengan menetralkan polimer carbopol dengan basa yang
umum seperti trietanolamin Suhaime, Tripathy, Mohamed, and Majeed, 2012; Noveon, 2002.
Parafin cair berfungsi sebagai fase minyak dari sistem emulsi, gliserin berfungsi sebagai humektan untuk menjaga kelembaban sediaan dengan
membentuk interaksi hidrogen dengan air dalam formula tanpa meningkatkan kandungan air dan menjaga kelembaban kulit saat emulgel minyak cengkeh
diaplikasikan dengan menarik air ke dalam stratum korneum dan menghambat penguapan air. Bahan tambahan lain adalah pengawet yang terdiri dari dua jenis,
yaitu metil paraben dan propil paraben untuk mencegah kontaminasi mikroba selama proses penyimpanan emulgel minyak cengkeh.
Kombinasi metil paraben dan propil paraben merupakan kombinasi sinergis yang dapat meningkatkan
aktivitas antimikroba Rowe, Sheskey, and Quinn, 2009. Emulgator yang digunakan dalam formula adalah Tween 80 dan Span 80
yang merupakan Emulsifying agent nonionik, yang cenderung memiliki gugus hidrofilik dan hidrofobik yang sama-sama seimbang Aulton, 1990. Tween
merupakan emulsifying agent hidrofilik yang digunakan secara luas untuk menghasilkan emulsi MA yang stabil. Span merupakan emulsifying agent
lipofilik yang jika untuk menghasilkan emulsi MA maka perlu dikombinasikan dengan tween Rowe, Sheskey, and Quinn, 2009. Oleh karena itu, dalam formula
digunakan 2 jenis emulgator yaitu Tween 80 dan Span 80. Selain itu, dengan kombinasi dapat dihasilkan nilai HLB 13,66, yang termasuk dalam emulsi MA
seperti yang diinginkan, dimana HLB emulsi MA adalah 8-18 Troy and Remington, 2006.
Mekanisme kerja Tween 80 dan Span 80 adalah menurunkan tegangan antarmuka cairan dan minyak serta membentuk lapisan film pada permukaan fase
terdispersi yaitu minyak cengkeh. Tween 80 dan Span 80 memiliki rantai hidrokarbon yang sama sehingga akan menghasilkan lapisan film pada antarmuka
yang stabil karena ikatannya seimbang.
Bagian hidrokarbon dari Span 80 berada dalam droplet minyak dan kepala berada dalam fase air. Bagian kepala Span akan terhindar dari ekor-ekor
hidrokarbon yang tergabung erat dalam fase minyak. Ketika Tween 80 ditambahkan, ia akan mengarah pada batas sedemikian rupa sehingga sebagian
dari ekor hidrokarbon ada dalam fase minyak bersama-sama dengan bagian hidrokarbon Span 80. Rantai lain yang tersisa bersama dengan cincin Span 80 dan
rantai polioksietilen Tween 80 akan berada dalam fase air. Rantai hidrokarbon Tween 80 yang berada dalam droplet minyak antara rantai-rantai Span 80
menghasilkan gaya tarik-menarik Van der Waals yang efektif. Lapisan antar muka diperkuat dan kestabilan emulsi ditingkatkan dengan adanya gaya tolak-menolak
antar droplet karena adanya rantai polioksietilen Tween 80 dan cincin Span 80 Sinko, 2005.
Sebelum melihat pengaruh proses pencampuran dalam formulasi emulgel minyak cengkeh terhadap sifat fisik dan stabilitas, maka dilakukan orientasi
terlebih dahulu untuk menetapkan nilai variabel suhu pencampuran dan lama pencampuran. Hal ini dilakukan dengan mengevaluasi sifat fisik yang meliputi
daya sebar dan viskositas untuk variabel suhu pencampuran dan lama pencampuran. Respon optimal yang dikehendaki untuk daya sebar adalah 3-5 cm
dan viskositas adalah 200-300 dPas deci Pascal second Suryarini, 2011. Formulasi emulgel minyak cengkeh berorientasi pada variabel lama
pencampuran yang terdiri dari dua nilai dengan variasi suhu. Pada variabel suhu pencampuran diambil titik 30
o
C dan 70
o
C. Pemilihan suhu pencampuran ini berdasarkan hasil orientasi yang ditunjukkan oleh Tabel IX, Gambar 6, dan
Gambar 7, dimana orientasi dilakukan dengan mengevaluasi sifat fisik emulgel minyak cengkeh meliputi daya sebar dan viskositas pada variasi suhu 30 – 80
o
C.
Tabel IX. Sifat fisik hasil orientasi suhu pencampuran Suhu pencampuran
o
C Daya sebar cm
Viskositas dPas
30 3,18
240
40 3,38
220 50
3,33 225
60 3,73
190
70 3,63
200
80 3,45
220
Gambar 6. Profil peningkatan suhu pencampuran terhadap daya sebar
Gambar 7. Profil peningkatan suhu pencampuran terhadap viskositas
3,10 3,30
3,50 3,70
3,90
20 40
60 80
100
d a
y a
s e
b a
r c
m
suhu pencampuran
o
C
180 200
220 240
260
20 40
60 80
100
v is
k o
si ta
s d
P a
s
suhu pencampuran
o
C
Suhu 30
o
C bertujuan mewakili suhu ruangan yang tidak pasti saat pembuatan agar dapat terkontrol. Suhu 30
o
C ini dipilih karena suhu 30
o
C mendekati suhu ruangan sehingga peneliti dapat mengetahui respon dari
rancangan penelitian dengan proses pencampuran pada suhu ruangan terkontrol. Selain itu, respon daya sebar dan viskositas yang dihasilkan pada suhu 30
o
C masuk dalam range optimal yang dikehendaki Tabel IX.
Pemilihan titik 70
o
C dikarenakan pada suhu tersebut memberikan respon daya sebar dan viskositas yang masuk dalam range optimal yang dikehendaki
Tabel IX. Pada suhu 30
o
C dan 70
o
C ini sudah terbentuk massa emulgel minyak cengkeh yang tidak terpisah secara visual dalam waktu 48 jam setelah pembuatan.
Tabel X. Sifat fisik hasil orientasi lama pencampuran Lama pencampuran menit
Daya sebar cm Viskositas
dPas
3 3,70
190
5 3,45
210
7 3,45
220 9
3,45 220
11 3,50
225 13
3,45 220
15 3,48
220
17 3,68
190
Gambar 8. Profil peningkatan lama pencampuran terhadap daya sebar
3,40 3,50
3,60 3,70
3,80
5 10
15 20
d a
y a
s e
b a
r c
m
lama pencampuran menit
Gambar 9. Profil peningkatan lama pencampuran terhadap viskositas
Titik yang diambil untuk variabel lama pencampuran adalah 5 dan 15 menit. Nilai ini ditentukan berdasarkan hasil orientasi yang ditunjukkan oleh
Tabel X, Gambar 8, dan Gambar 9. Pada orientasi ini, daya sebar dari range lama
pencampuran yaitu 3-17 menit memenuhi persyaratan yang optimal. Oleh karena itu, yang dilihat adalah respon viskositas, dimana pada lama pencampuran 5 menit
emulgel minyak cengkeh sudah mulai memberikan respon viskositas yang memenuhi persyaratan optimal dan pada lama pencampuran 15 menit respon
viskositas masih memenuhi syarat dibandingkan pada lama pencampuran yang lebih tinggi yaitu 17 menit yang justru memberikan respon yang tidak masuk
dalam persyaratan Tabel X. Selain itu dengan pengamatan visual, pada menit ke 5 dan 15 sudah terbentuk massa emulgel minyak cengkeh yang tidak terpisah
dalam waktu 48 jam setelah pembuatan.
Tabel XI. Rancangan penelitian Formula
Suhu pencampuran proses emulsifikasi
o
C Lama pencampuran proses
emulsifikasi dan gelling agent menit
1 30
5 2
70 5
3 30
15 4
70 15
185 195
205 215
225 235
5 10
15 20
v is
k o
si ta
s d
P a
s
lama pencampuran menit
Setelah nilai untuk suhu pencampuran dan lama pencampuran ditentukan maka dibuat rancangan penelitian untuk mengetahui perbedaan antara lama
pencampuran 5 menit dengan variasi suhu pencampuran 30
o
C dan 70
o
C dan lama pencampuran 15 menit dengan variasi suhu pencampuran 30
o
C dan 70
o
C terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel minyak cengkeh Tabel XI.
Dalam formulasi sediaan emulgel minyak cengkeh dan kontrol basis emulgel, emulsi yang dibuat adalah emulsi tipe MA. Nilai Hydrophyl Lipophyl
Balance HLB dari campuran emulgator yaitu Tween 80 dan Span 80 yang digunakan dalam membuat emulsi dapat dihitung, yakni 13,66. Apabila ingin
menghasilkan emulsi MA maka nilai HLB emulgator harus berada dalam range 8-18 Troy and Remington, 2006. Menurut perhitungan nilai HLB yaitu 13,66
maka emulsi yang dihasilkan termasuk tipe MA.
F. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Sediaan Emulgel Minyak Cengkeh
