24
BAB III METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini termasuk dalam penelitian eksperimental murni menggunakan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level berbeda, untuk
membandingkan sifat fisik serta stabilitas fisik sediaan krim.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
1. Variabel Penelitian
a. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah penggunaan parafin cair sebagai emolien dan gliserol sebagai humektan.
b. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah organoleptis, viskositas,
daya sebar, pH, stabilitas fisik dan aktivitas antioksidan sediaan krim ekstrak kulit buah manggis Garcinia mangostana L..
c. Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah alat dan bahan- bahan yang digunakan, lama pengadukan, prosedur pembuatan dan
pengujian sediaan krim, lama penyimpanan serta wadah penyimpanan sediaan krim ekstrak kulit buah manggis Garcinia mangostana L..
d. Variabel pengacau tak terkendali dalam penelitian ini adalah suhu dan kelembapan ruangan selama pembuatan dan penyimpanan krim ekstrak
kulit buah manggis Garcinia mangostana L. dan pengotor pada alat-alat yang digunakan.
2. Definisi Operasional
a. Krim antioksidan ekstrak kulit buah manggis Garcinia mangostana L. merupakan suatu sediaan semisolid yang memiliki aktivitas antioksidan
dengan parafin cair sebagai emolien dan gliserol sebagai humektan.
b. Ekstrak kulit buah manggis Garcinia mangostana L. merupakan ekstrak yang yang terbuat dari kulit buah manggis Garcinia mangostana L. dan
berasal dari PT. Borobudur Industri Jamu. Ekstrak kental kulit buah
manggis didapat dari hasil filtrasi dan evaporasi dari pelarut etanol 96.
c. Antioksidan merupakan senyawa penangkal radikal bebas dengan cara menyumbangkan 1 atom hidrogen untuk berikatan dan menetralkan
senyawa radikal bebas. Dalam penelitian senyawa antioksisan yang digunakan adalah Xanton yang merupakan senyawa antioksidan dari
ekstrak kulit buah manggis Garcinia mangostana L..
d. Radikal bebas merupakan senyawa yang kehilangan 1 elektronnya sehingga menjadi sangat reaktif. Senyawa radikal bebas yang digunakan dalam
penelitian ini adalah DPPH. e.
Emolien merupakan senyawa merupakan senyawa yang dapat menjaga stabilitas sediaan emulsi minyak dan air. Dalam penelitian ini digunakan
emollien yaitu parafin cair. f.
Humektan merupakan senyawa yang digunakan untuk menjaga kelembapan kulit dengan mengurangi penguapan air dari pori kulit. Humektan yang
digunakan dalam penelitian ini adalah gliserol yang merupakan humektan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
yang banyak digunakan dalam kosmetik dan sediaan farmasi lainnya sebagai humektan.
g. Sifat fisik krim meliputi pengujian pH, organoleptis, viskositas dan daya
sebar krim. h.
Stabilitas fisik krim meliputi pengujian daya sebar dan fiskositas selama siklus freeze thaw, uji sentrifugasi dan pH.
i. Daya sebar merupakan kemampuan krim untuk menyebar pada permukaan kulit ketika diaplikasikan. Daya sebar berkaitan erat dengan kenyamanan
pasien dalam menggunakan sediaan.
j. Viskositas merupakan tahanan dari suatu fluida, semakin tinggi viskositas maka semakin tinggi pula tahanannya. Semakin besar tahanan maka
semakin sukar pula sediaan krim untuk mengalir.
k. Formula gel optimum didapat area optimum yang berwarna kuning pada
counterplot superimposed.
C. Alat dan Bahan Penelitian
1. Alat Peneltian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi alat-alat gelas Pyrex
®
Germany, timbangan analitik, spektrofotometer UV-Vis Single Beam, waterbath, viscometer seri VT 04 Rion
®
Japan, horizontal double plate, sentrifugator, tabung sentrifugasi, cawan porselen, kertas indikator pH Merck
®
Germany, kertas saring, termometer, oven, pendingin kulkas, pipet volume, glassfinn, batang pengaduk, pipet tetes, toples kaca net 200 gram dan 100
gram serta wadah plastik net 200 gram. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak kulit manggis Garcinia mangostana L. yang diperoleh dari PT. Borobudur
Semarang, aquadest, gliserol kualitas farmasetis, parafin cair kualitas farmasetis, metil paraben kualitas farmasetis, asam stearat, trietanolamine,
cetyl alcohol, etanol 96 teknis dan DPPH .
D. Tata Cara Penelitian
1. Verifikasi Ekstrak Kulit Manggis Garcinia mangostana L.
Bentuk, warna serta bau dari ekstrak kulit manggis Garcinia mangostana L. yang digunakan dalam penelitian ini diamati dan dibandingkan
dengan Certificate of Analysis CoA ekstrak kulit buah manggis. Ekstrak kulit buah manggis diperoleh dari PT. Borobudur Semarang yang telah teridentifikasi
jenis dan kandungannya melalui Certificate of Analysis CoA yang diberikan oleh PT. Borobudur Semarang.
2. Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Buah Manggis
a. Pembuatan Ekstrak Kental
Ekstrak kulit buah manggis kering sebanyak 10,0 gram dilarutkan dalam etanol 96 sebanyak 50,0 mL. Ekstrak yang telah dilarutkan
menggunakan etanol 96 ini kemudian disaring untuk memisahkan dari endapan maltodekstrin yang terdapat dalam ekstrak kering, sehingga
didapatkan ekstrak cair kulit buah manggis dalam etanol 96. Ekstrak cair kulit buah manggis ini selanjutnya diuapkan dengan suhu 60
C sehingga PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
didapatkan ekstrak kental dengan bobot 85 dari ekstrak kering kulit buah manggis yang ditimbang.
b. Penyiapan Ekstrak Uji
Ekstrak kulit buah manggis sebanyak 100,0 mg dilarutkan menggunakan etanol 96 dalam beaker glass dengan dibantu pengadukan,
dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml dan di ad hingga tanda batas sehingga didapatkan konsentrasi 1000,0 ppm. Dibuat lima larutan seri
dengan cara mengambil sebanyak 0,3; 0,4; 0,5; 0,75 dan 1,5 mL larutan stok dan ad dengan etanol 96 hingga batas tanda pada labu ukur 25 mL
sehingga diperoleh konsentrasi larutan intermediet sebesar 12,0; 16,0; 20,0; 30,0 dan 60,0 ppm.
c. Pembuatan Larutan DPPH
DPPH sebanyak 2,0 mg dilarutkan dengan menggunakan etanol 96 dalam labu ukur 100,0 mL yang telah ditutup dengan alumunium foil
larutan dilindungi dari cahaya, sehingga diperoleh konsentrasi 20,0 ppm.
d. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum
Larutan DPPH 20,0 ppm diambil sebanyak 4,0 mL dan ditambah etanol 96 sebanyak 2,0 mL. Diamati absorbansinya pada panjang
gelombang 400-800 nm. Etanol 96 sebanyak 6 mL digunakan sebagai blanko. Panjang gelombang yang memberikan absorbansi dengan nilai yang
paling tinggi digunakan sebagai panjang gelombang maksimum. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
e. Penetapan Operating Time
Larutan DPPH 20,0 ppm diambil sebanyak 4,0 ml dan ditambah dengan ekstrak uji dengan konsentrasi 20,0 ppm sebanyak 2,0 mL,
kemudian diamati absorbansinya pada panjang gelombang maksimum yang telah diperoleh dalam interval waktu 5, 10, 15, 20, 25 dan 30 menit. Blangko
yang digunakan dalam penetapan OT operating time berupa larutan DPPH dengan konsentrasi 20,0 ppm sebanyak 4,0 mL dan etanol 96 sebanyak
2,0 ml.
f. Pengukuran Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Buah Manggis
Larutan uji pada masing-masing konsentrasi seri sebanyak 2,0 ml diambil dan ditambah dengan larutan DPPH 20,0 ppm sebanyak 4,0 ml,
kemudian didiamkan selama OT operating time yang diperoleh dan diamati absorbansinya pada panjang gelombang maksimum yang telah
diperoleh. Blangko yang digunakan berupa larutan DPPH dengan konsentrasi 20,0 ppm sebanyak 4,0 mL, yang telah dicampur dengan etanol
96 sebanyak 2,0 mL. Dari absorbansi diperoleh persamaan regresi yang kemudian digunakan untuk menghitung nilai IC
50
.
3. Formulasi Krim Ekstrak Kulit Buah Manggis Garcinia mangostana L.
a. Formula
Formula yang digunakan dalam formulasi krim ekstrak kulit manggis Garcinia mangostana L. mengacu pada Vanishing cream dengan
formula sebagai berikut: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel III. Formula Krim Ekstrak Kulit Buah Manggis Bahan
Formula I
A B
AB
Asam stearat g 15,000
15,000 15,000
15,000
Setil alkohol g 2,000
2,000 2,000
2,000
Parafin cair g 7,500
14,500 7,500
14,500 Ekstrak g
0,015 0,015
0,015 0,015
Gliserol g 4,625
4,625 11,875
11,875 Metil paraben g
0,200 0,200
0,200 0,200
TEA g 0,327
0,327 0,327
0,327 Aquadest mL
60,000 60,000
60,000 60,000
b. Pembuatan Sediaan Krim Ekstrak Kulit Manggis Garcinia
mangostana L.
Asam stearat dicampur dengan cetyl alcohol dan parafin cair dalam suatu cawan porselen cawan porselen 1 kemudian dipanaskan di atas
waterbath dengan suhu 60 C hingga asam stearat dan cetyl alcohol meleleh.
Gliserol, metil paraben dan 10 ml aquadest dengan menggunakan cawan porselen yang berbeda cawan porselen 2 dipanaskan diatas waterbath.
Setelah campuran dalam cawan porselen 1 dan 2 telah tercampur hingga homogen kemudian campuran dalam cawan porselen 1 dipindahkan dalam
mortir panas sambil diaduk dengan menggunakan stamper yang juga telah dipanaskan, setelah itu ditambahkan campuran dalam cawan porselen 2,
ekstrak kental dan TEA sambil diaduk hingga mulai terbentuk masa krim. Setelah mulai terbentuk masa krim, ditambahkan aquadest panas sebanyak
50 ml sedikit demi sedikit sambil diaduk secara konstan hingga masa krim terbentuk sekitar 2 menit. Setah masa krim terbentuk, pH sediaan
kemudian dicek dengan menggunakan stik indikator pH universal pH sediaan yang diinginkan dalam rentang antara 4,8 hingga 6,5.
4. Uji Sifat Fisika Kimia Sediaan Krim Antioksidan Ekstrak Kulit Manggis
Garcinia mangostana L. a.
Uji organoleptis dan pH
Dilakukan dengan mengamati bentuk, warna, dan bau sediaan krim yang dihasilkan. Untuk uji pH, dilakukan dengan mengukur pH sediaan
krim menggunakan indikator pH universal stick, nilai pH dilihat dengan membandingkan warna yang dihasilkan dengan warna pada standar.
Kriteria pH yang diinginkan adalah 4,5-6,5 yang merupakan pH kulit manusia.
b. Uji daya sebar
Sebanyak 1 g sediaan krim diletakkan di atas bagian tengah suatu kaca bulat. Kemudian diberikan beban pemberat sebesar 125 gram kaca
bulat penutup dan beban tambahan diatas sediaan krim dan dibiarkan selama 1 menit. Kemudian diukur diameternya dari empat sisi yang berbeda.
Dilakukan replikasi sebanyak 3 kali untuk tiap-tiap formula formula A, B, AB dan I.
c. Uji viskositas
Uji viskositas dilakukan setelah 48 jam pembuatan sediaan krim dan dilakukan 3 kali replikasi untuk formula A, B, AB dan I. Pengukuran
viskositas dilakukan dengan menggunakan viscometer Rion seri VT 04. Pengukuran viskositas dilakukan dengan cara memasukkan sediaan krim ke
dalam cup viscometer dan dipasang pada rotor viscometer. Nilai viskositas ditunjukkan oleh jarum penunjuk saat viscometer dinyalakan, skala rotor
yang digunakan yaitu dua.
d. Uji sifat alir
Uji sifat alir dilakukan dengan menggunakan Rheosys Merlyn dengan menggunakan cone and plate pada suhu 25
C. Parameter kecepatan awal 0,1 rpm dan kecepatan akhir 100 rpm. Kecepatan meningkat 10 tahap
dengan peningkatan kecepatan berturut-turut yaitu 1,0 rpm; 12,0 rpm; 23,0 rpm; 34,0 rpm; 45,0 rpm; 56,0 rpm; 67,0 rpm; 78,0 rpm; 89,0 rpm dan 100,0
rpm. Sediaan krim antioksidan diletakkan ditengah plate, kemudian cone diatur sedemikian rupa hingga menempel sediaan krim. Selanjutnya,
Rheosys Merlyn dijalankan dengan menggunakan bantuan software Rheosys Micra, sehingga didapatkan tipe sifat alir dari sediaan krim antioksidan yang
diuji. Sifat alir sediaan krim mengikuti model Non-Newtonian pseudoplastis.
5. Uji Stabilitas Krim Ekstrak Kulit Buah Manggis Garcinia mangostana L.
a. Freeze-Thaw Cycle
Uji Freeze-Thaw dilakukan dengan cara menyimpan masing- masing formula pada suhu -4
C selama 24 jam pada freezer, kemudian disimpan kembali pada suhu 45
C selama 24 jam pada oven 1 siklus freeze- thaw. Penyimpanan dilakukan hingga 6 siklus dan pada akhir tiap siklus
dilakukan uji sifat fisik sediaan krim yang meliputi pH, organoleptis, daya sebar dan viskositas.
b. Uji daya sebar
Dilakukan uji daya sebar pada akhir siklus freeze thaw, dengan 3 kali replikasi untuk tiap-tiap formula formula A, B, AB dan I. Sebanyak 1
g sediaan krim diletakkan di atas bagian tengah suatu kaca bulat. Kemudian diberikan beban pemberat sebesar 125 gram kaca bulat penutup dan beban
tambahan diatas sediaan krim dan dibiarkan selama 1 menit. Kemudian
diukur diameternya dari empat sisi yang berbeda. c.
Uji Viskositas
Uji viskositas dilakukan pada akhir siklus freeze thaw dan dilakukan 3 kali replikasi untuk formula A, B, AB dan I. Pengukuran
viskositas dilakukan dengan menggunakan viscometer Rion seri VT 04. Pengukuran viskositas dilakukan dengan cara memasukkan sediaan krim ke
dalam cup viscometer dan dipasang pada rotor viscometer. Nilai viskositas ditunjukkan oleh jarum penunjuk saat viscometer dinyalakan, skala rotor
yang digunakan yaitu dua.
d. Uji PH
Uji pH dilakukan pada formula A, B, AB, dan I dengan menggunakan indikator pH universal stick pada setiap akhir siklus freeze
thaw. Pengujian dilakukan dengan cara mengoleskan sedikit sediaan krim menggunakan spatula atau batang pengaduk pada indikator warna pH stik,
kemudian dicocokan warna indikator pH stik dengan warna pH yang tertera PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
pada kemasan pH universal. Nilai pH yang diinginkan antara 4,5 hingga 6,5 yang merupakan pH kulit.
e. Uji sentrifugasi
Uji sentriugasi dilakukan pada masing-masing formula formula A, B, AB dan 1 sebanyak 3 kali replikasi. Pengujian sentrifugasi dilakukan
dengan cara memasukkan sediaan krim yang sudah didiamkan terlebih dahulu selama 48 jam dari hari pembuatan ke dalam tabung sentrifugasi
kemudian tabung sentrifugasi yang telah terisi dengan sediaan krim dimasukkan ke dalam sentrifuge. Kecepatan mesin sentrifugasi diatur
hingga kecepatan 3750 rpm selama 5 jam, kemudian diamati pemisahan yang terjadi pada sediaan krim setelah di sentrifugasi.
6. Uji Aktivitas Sediaan Krim Ekstrak Kulit Manggis Garcinia mangostana
L. dengan Metode DPPH
Sediaan krim sebanyak 100,0 mg dilarutkan dalam etanol 96 dalam beaker glass dan dibantu pengadukan menggunakan batang pengaduk agar
cepat larut. Larutan tersebut kemudian disaring dengan menggunakan kertas saring kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 100,0 mL dan di ad
menggunakan etanol 96 hingga batas tanda labu ukur. Larutan kemudian digojog agar homogen sehingga didapatkan larutan stok dengan konsentrasi
sebesar 1000,0 ppm. Dari larutan stok kemudian dibuat 5 larutan seri uji dengan konsentrasi 12,0; 16,0; 20,0; 30,0 dan 60,0 ppm, dengan cara mengambil larutan
stok sebanyak 0,3; 0,4; 0,5; 0,75 dan 1,5 mL. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Masing-masing konsentrasi larutan seri uji pada tiap formula diambil sebanyak 2,0 mL kemudian ditambah dengan larutan DPPH 20,0 ppm sebanyak
4,0 mL. Campuran larutan ini kemudian didiamkan selama OT Operating Time dan dibaca absorbansinya pada panjang gelombang maksimum dengan
menggunakan spektrofotometer. Blangko yang digunakan marupakan campuran 4,0 mL DPPH 20,0 ppm dan etanol 96 sebanyak 2 mL.
E. Analisis Data
Data yang diperoleh berupa sifat fisik sediaan krim, stabilitas fisik sediaan krim dan aktivitas antioksidan krim ekstrak kulit buah manggis. Data
yang diperoleh dianalisis menggunakan “R Studio” untuk mengetahui signifikansi perbedaan data yang diperoleh.
Data sifat fisik sediaan krim dihitung rata-rata dan dicari standar deviasinya dari tiap replikasinya. Data sifat fisik viskositas dan daya sebar juga
dianalisis menggunakan Design Expert
®
10 sehingga didapatkan data pengaruh serta interaksi dari kedua faktor pada dua level untuk masing-masing respon.
Analisis statistiknya dalam Design Expert
®
10 menggunakan uji ANOVA dengan taraf kepercayaan 95.
Data stabilitas fisik dihitung rata-rata dan dan dicari standar deviasinya dari tiap replikasinya. Data stabilitas fisik viskositas dan daya sebar dianalisis
sebaran normal dan homogenitas data dengan menggunakan “R Studio” dengan taraf kepercayaan 95.
36
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Verifikasi Ekstrak Kulit Buah Manggis
Verifikasi ekstrak kulit buah manggis dalam penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk membuktikan kebenaran bahwa ekstrak yang digunakan dalam
penelitian ini merupakan ekstrak kulit buah manggis Garcinia mangostana L. yang berasal dari PT. Borobudur Industri Jamu Semarang. Verifikasi dilakukan
dengan cara membandingkan ekstrak kering kulit buah manggis yang diterima dengan Certificate of Analysis CoA yang tertera dalam kemasan ekstrak kering.
Tabel IV. Hasil Verifikasi Ekstrak Kulit Buah Manggis Kriteria
Hasil Pengamatan Data
Certificate of Analysis CoA
Bentuk Granul
Granul Warna
Coklat Coklat
Bau Khas aromatis
Khas aromatis Dari hasil pengamatan yang tertera pada tabel 4, dapat dikatakan bahwa
ekstrak yang digunakan telah sesuai dengan CoA yang dicantumkan.
B. Pembuatan dan Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kental
1. Pembuatan Ekstrak Kental Kulit Buah Manggis Garcinia mangostana L.
Tujuan dilakukan pembuatan ekstrak kental kulit buah manggis adalah untuk memisahkan ekstrak kulit buah manggis dari eksipien yang ditambahkan
yaitu berupa maltodekstrin. Ekstrak kering kulit buah manggis yang diperoleh dari PT. Borobudur Industri Jamu memiliki komposisi 85 ekstrak kulit buah
manggis dan 15 maltodekstrin. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Kategori