22
BAB III METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini termasuk dalam penelitian eksperimental menggunakan rancangan penelitian faktorial.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
1. Variabel penelitian
a. Variabel bebas. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah komposisi cocoamidopropyl betaine
sebagai surfaktan sekunder dan komposisi gelatin sebagai thickening agent.
b. Variabel tergantung. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisik dan stabilitas sediaan, yaitu organoleptis, pH, viskositas sediaan, dan
ketahanan busa. c. Variabel pengacau terkendali. Variabel pengacau terkendali dalam
penelitian ini adalah komposisi bahan lain yang digunakan dalam formulasi, kecepatan pengadukan dengan stirrer, lama pencampuran dan
penyimpanan, kekeruhan suspensi bakteri uji, serta alat uji yang digunakan.
d. Variabel pengacau tak terkendali. Variabel pengacau tak terkendali dalam penelitian ini adalah suhu dan kelembaban ruangan penyimpanan, serta
jumlah udara yang masuk ke dalam tabung pada saat pengukuran ketahanan busa sediaan.
2. Definisi operasional
a. Sabun cair ekstrak rimpang lengkuas adalah sediaan semi padat berupa sabun cair transparan yang menggunakan surfaktan cocoamidopropyl
betaine dan thickening agent gelatin, serta bahan lain yang diformulasikan
dengan penambahan ekstrak rimpang lengkuas yang bermanfaat sebagai antibakteri.
b. Ekstrak rimpang lengkuas adalah rimpang lengkuas yang telah diserbukkan kemudian diekstraksi dengan menggunakan etanol 96
1:10 selama 24 jam pada suhu ruangan kemudian diremaserasi selama 24 jam pada suhu ruangan, lalu dibuat menjadi ekstrak kental dengan
menguapkan pelarutnya. c. Surfaktan sekunder adalah suatu zat yang mempunyai gugus hidrofil dan
lipofil sekaligus dalam molekulnya yang bekerja memperbaiki fungsi dari surfaktan primer. Surfaktan sekunder yang digunakan dalam penelitian ini
adalah cocoamidopropyl betaine yang selanjutnya disebut betaine. d. Thickening agent adalah bahan yang dapat meningkatkan viskositas dari
sediaan. Thickening agent dalam penelitian ini adalah gelatin. e. Sifat fisik dan stabilitas sabun cair adalah parameter yang dapat
menunjukkan kualitas fisik dari sediaan sabun cair yang dibuat. Sifat fisik sediaan pada penelitian ini ditunjukkan oleh hasil pengamatan
organoleptis, pH, ketahanan busa, dan viskositas. Stabilitas fisik
ditunjukkan berdasarkan pengamatan sifat fisik pada penyimpanan selama 28 hari.
f. Sifat fisik yang diinginkan adalah sifat fisik yang meliputi ketahanan busa yang ditunjukkan dengan nilai selisih tinggi busa 0,0-0,2 cm dan viskositas
sediaan 10-25 d.Pa.s. g. Desain faktorial adalah metode optimasi yang digunakan untuk
mengetahui faktor yang mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas sediaan yang dibuat.
h. Faktor adalah rancangan variabel yang ditetapkan secara bebas. Dalam penelitian ini faktor tersebut yakni betaine dan gelatin.
i. Level adalah tingkatan komposisi pada rancangan faktorial yang meliputi level tinggi dan level rendah.
j. Respon adalah nilai terukur yang diperoleh dari hasil penelitian dengan metode desain faktorial meliputi ketahanan busa dan viskositas sediaan.
k. Pengaruh adalah perubahan respon akibat adanya variasi faktor dan respon.
l. Potensi antibakteri adalah kemampuan sediaan dalam menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus epidermidis yang ditunjukkan dari
diameter zona hambat yang terbentuk pada media uji.
C. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sodium lauryl sulfate Texapon® kualitas farmasetis, betaine kualitas farmasetis, gliserin kualitas
farmasetis, gelatin kualitas farmasetis, dinatrium EDTA kualitas farmasetis, fragrance
melati, aquademineralisata, serbuk rimpang lengkuas Alpinia galanga
, etanol 96 teknis, media Muller-Hinton Agar dan kultur bakteri Staphylococcus epidermidis
.
D. Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Erlenmeyer, shaker, gelas ukur, Beaker glass, kertas saring, corong kaca, rotary evaporator, waterbath,
cawan porselin, magnetic stirer, hot plate, tabung reaksi berskala bertutup, batang pengaduk, pipet tetes, indikator pH universal, viscometer seri VT 04 RION-
JAPAN, vortex, autoklaf, cawan petri, inkubator, cotton bud, dan perangkat lunak Design Expert 9.0.4 trial
dan R 3.1.1.
E. Tata Cara Penelitian
1. Ekstraksi dan uji potensi antibakteri rimpang lengkuas
a. Pembuatan ekstrak kental rimpang lengkuas Sebanyak 80 gram serbuk rimpang lengkuas diektraksi dengan 800
ml etanol 96 pada suhu ruangan selama 24 jam. Ekstrak disaring dengan menggunakan kertas saring sebanyak dua kali dan filtrat yang tertinggal
diektstrak kembali dengan 800 ml etanol 96 pada suhu ruangan selama 24 jam dan disaring kembali dengan menggunakan kertas saring sebanyak dua
kali. Hasil penyaringan dicampur kemudian diuapkan dengan rotary evaporator
kemudian dengan waterbath sehingga didapatkan ekstrak kental.
Ekstrak disimpan hingga digunakan pada proses berikutnya dalam lemari pendingin.
b. Uji potensi antibakteri ekstrak kental rimpang lengkuas i. Pembuatan suspensi bakteri
Sebanyak 2-3 ose Staphylococcus epidermidis dari stok yang telah dibuat dicelupkan pada larutan NaCl fisiologis 0,9 steril dalam
tabung reaksi
steril. Kemudian
divortex dan
kekeruhannya dibandingkan dengan Mac Farland 0,5 1,5x10
8
CFUmL. ii. Pengujian potensi antibakteri ekstrak kental rimpang lengkuas
Ekstrak kental lengkuas yang didapatkan diencerkan menjadi larutan ekstrak lengkuas dengan konsentrasi 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
dengan pelarut etanol 96. Disiapkan media Muller-Hinton Agar steril sebanyak 3 cawan. Suspensi bakteri uji 1,5x10
8
CFUmL diinokulasikan merata pada media dengan metode streak plate.
Kemudian dibuat sumuran sebanyak 4 lubang pada 1 cawan media dengan setiap sumuran berisi larutan ekstrak lengkuas dengan
konsentrasi 1, 2, 3, 4 , sebanyak 4 lubang pada 1 cawan media dengan setiap sumuran berisi larutan ekstrak lengkuas dengan
konsentrasi 5, 6, 7, 8 , dan sebanyak 2 lubang pada 1 cawan media dengan setiap sumuran berisi etanol 96 sebagai kontrol negatif dan
ekstrak lengkuas tanpa pengenceran. Selanjutnya, diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37°C. Setelah diinkubasi, diameter zona hambat yang
terbentuk diukur dengan menggunakan jangka sorong dan dicatat. Pengujian ini dilakukan sebanyak 3 kali replikasi.
2. Formulasi sediaan sabun cair transparan
a. Desain formula Formula acuan yang digunakan dalam penelitian ini merupakan
formula sabun cair transparan pada penelitian Anggraeni 2011, seperti tersaji dalam tabel II.
Tabel II. Formula acuan sediaan sabun cair transparan
Bahan Jumlah gram
Sodium lauryl sulfate
40,0
Natrium klorida 12,0
Cocamidopropyl betaine 33,0
Gliserin
33,0
Asam sitrat 25 bv q.s pH 5,0-6,5
Fragrance 3
Aquadest ad 400,00
Anggraeni, 2011
Modifikasi pada formula tersebut, yakni dengan perbedaan jumlah betaine
, penambahan gelatin dan dinatrium EDTA, dan tanpa menambahkan natrium klorida dan asam sitrat, sehingga diperoleh formula
sebagai berikut:
Tabel III. Hasil modifikasi formula sediaan sabun cair transparan ekstrak lengkuas
Bahan Jumlah gram
F
1
F
a
F
b
F
ab
Ekstrak lengkuas 5
5 5
5
Sodium lauryl sulfate 10
10 10
10
Betaine 7
10 7
10 Gelatin
2 2
5 5
Gliserin 9
9 9
9
Dinatrium EDTA
0,1 0,1
0,1 0,1
Fragrance aroma melati
1 1
1 1
Aquademineralisata 70
70 70
70
Keterangan : F
1
: formula dengan betaine level rendah dan gelatin level rendah F
a
: formula dengan betaine level tinggi dan gelatin level rendah F
b
: formula dengan betaine level rendah dan gelatin level tinggi F
ab
: formula dengan betaine level tinggi dan gelatin level tinggi
b. Pembuatan sediaan sabun cair transparan Bagian I: Aquademineralisata bersuhu 50ºC dimasukkan dalam beaker
glass sebanyak 45 gram. Sodium lauryl sulfate ditambahkan pada beaker
glass tersebut sambil diaduk dengan magnetic stirrer dengan kecepatan 500
rpm hingga terbentuk larutan. Bagian II: Aquademineralisata bersuhu 50ºC sebanyak 25 gram
digunakan untuk melarutkan gelatin. Larutan gelatin tersebut ditambahkan pada bagian I, kemudian diaduk hingga membentuk campuran yang
homogen. Bagian III: Na
2
EDTA, gliserin dan betaine ditambahkan secara berturut-turut yakni ke dalam bagian II kemudian diaduk hingga
membentuk campuran yang homogen. Ekstrak lengkuas kemudian fragrance
ditambahkan pada campuran tersebut dan diaduk hingga homogen.
3. Evaluasi sediaan sabun cair transparan
a. Uji organoleptis Bentuk, warna, dan bau sediaan diamati pada 2 hari, 7 hari, 14 hari, 21
hari, dan 28 hari setelah pembuatan sediaan. b. Uji pH
Pengujian pH sediaan menggunakan indikator pH universal. Kertas indikator pH tersebut dicelupkan pada sediaan kemudian warna pada kertas
indikator dibandingkan dengan deret warna penunjuk pH. pH yang ditunjukkan kemudian dicatat. Pengujian ini dilakukan pada 2 hari, 7 hari,
14 hari, 21 hari, dan 28 hari setelah pembuatan sediaan. c. Uji ketahanan busa
Sebanyak 0,3 gram sediaan dilarutkan dalam 30 ml akuades, kemudian 10 ml larutan tersebut dimasukkan ke dalam tabung reaksi
berskala melalui dinding. Tabung reaksi tersebut ditutup kemudian divortex selama 2 menit. Tinggi busa yang terbentuk dicatat pada menit ke-0 dan ke-
5 dengan skala pengukuran 0,1 cm. Nilai ketahanan busa didapatkan dari selisih tinggi busa pada menit ke-0 dan ke-5. Pengujian ini dilakukan pada 2
hari, 7 hari, 14 hari, 21 hari, dan 28 hari setelah pembuatan sediaan.
d. Uji viskositas Pengujian viskositas sediaan menggunakan viskometer RION-JAPAN seri
VT 04. Sediaan dimasukkan ke dalam wadah yang tersedia hingga tanda batas wadah tersebut. Rotor kemudian dipasang dan viskometer dinyalakan.
Viskositas sediaan diamati berdasarkan jarum penunjuk viskositas. Nilai yang ditunjukkan kemudian dicatat. Pengujian ini dilakukan pada 2 hari, 7
hari, 14 hari, 21 hari, dan 28 hari setelah pembuatan sediaan.
4. Uji potensi antibakteri
Suspensi bakteri uji diinokulasikan merata pada media dengan metode streak plate
dengan kepadatan dan jumlah yang sama dengan suspensi bakteri uji dalam perlakuan pada media Muller-Hinton Agar steril. Sebanyak 4
sumuran dibuat pada media tersebut dengan masing-masing sumuran berisi basis sediaan dengan formula optimum. Sebanyak 1 sumuran dibuat pada
media dengan cawan yang berbeda berisi sediaan dengan formula optimum yang dipilih. Selanjutnya, diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37°C. Setelah
diinkubasi, diameter zona hambat yang terbentuk diukur dengan menggunakan jangka sorong. Pengujian ini dilakukan pada tiap replikasi sediaan.
F. Analisis Hasil
Data sifat dan stabilitas fisik sediaan yang diperoleh dalam penelitian ini adalah data uji pH, ketahanan busa, dan viskositas. Berdasarkan besarnya efek
penambahan betaine, gelatin, dan interaksinya pada metode desain faktorial dapat diketahui faktor yang signifikan mempengaruhi ketahanan busa dan viskositas
sediaan yang dibuat. Didapatkan persamaan Y = b + b
1
X
1
+ b
2
X
2
+ b
12
X
1
X
2
dengan pendekatan desain faktorial untuk menghitung koefisien b , b
1
, b
2
, b
12
. Analisis data dilakukan menggunakan perangkat lunak Design Expert 9.0.4 trial
dengan taraf kepercayaan 95. Salah satu formula pada area optimum dipilih dan diuji kembali sifat fisiknya dan dibandingkan dengan nilai respon teoretisnya
menggunakan uji T tidak berpasangan menggunakan perangkat lunak R 3.1.1 dengan taraf kepercayaan 95 sebagai hasil verifikasi komposisi area optimum
yang didapatkan. Uji ANOVA digunakan pada analisis statistik kestabilan sediaan untuk
mengetahui signifikansi stabilitas sediaan tiap formula. Data berupa diameter zona hambat yang terbentuk didapatkan dari uji potensi antimikroba sediaan,
selanjutnya dilakukan penghitungan rata-rata diameter zona hambat yang terbentuk dari ketiga replikasi yang dilakukan. Rata-rata selisih diameter zona
hambat sediaan dan basis pada formula optimum dibandingkan dengan diameter zona hambat ekstrak lengkuas 1 menggunakan uji T tidak berpasangan untuk
mengetahui signifikansi perbedaannya. Analisis data dilakukan menggunakan perangkat lunak R 3.1.1 dengan taraf kepercayaan 95 .
32
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Karakteristik Ekstrak Rimpang Lengkuas
Ekstrak lengkuas digunakan dalam penelitian ini sebagai bahan aktif pada sediaan sabun cair yang diformulasikan. Serbuk rimpang lengkuas yang
diekstraksi didapatkan dari CV. Merapi Farma yang telah dipastikan kebenarannya melalui pembuktian dengan surat keterangan pada lampiran 1.
Pembuatan ekstrak rimpang lengkuas menggunakan metode maserasi dengan pelarut etanol 96. Ekstrak cair kemudian diuapkan pelarutnya dengan rotary
evaporator dan dilanjutkan dengan menggunakan waterbath hingga didapatkan
ekstrak dengan wujud cairan kental. Ekstrak yang dihasilkan memiliki karakteristik spesifik berdasarkan
organoleptisnya yaitu warna coklat pekat kekuningan, bau khas lengkuas, dan berwujud cairan kental. Hasil menunjukkan bahwa dari sebanyak 800 gram
serbuk kering rimpang lengkuas didapatkan ekstrak kental sebanyak 83,27 gram dengan rendemen 10,41.
B. Pengujian Potensi Antibakteri Ekstrak Rimpang Lengkuas terhadap
Staphylococcus epidermidis
Pengujian ekstrak kental lengkuas yang dibuat pada penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui
potensi antibakterinya
terhadap bakteri
Staphylococcus epidermidis . Pengujian dilakukan dengan metode difusi sumuran
Kategori