Aplikasi desain faktorial 2 pangkat 3 dalam optimasi formula gel sunscreen ekstrak kental apel merah (Pyrus malus L.) basis sodium carboxymethylcellulose dengan humektan gliserol dan propilenglikol - USD Repository

  APLIKASI DESAIN FAKTORIAL 2

  

3

DALAM OPTIMASI FORMULA

GEL SUNSCREEN EKSTRAK KENTAL APEL MERAH (Pyrus malus L.)

BASIS SODIUM CARBOXYMETHYLCELLULOSE DENGAN HUMEKTAN

  

GLISEROL DAN PROPILENGLIKOL

SKRIPSI

  Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)

  Program Studi Farmasi Oleh:

  Fransiska Kumala Wahyuningtyas NIM : 078114081

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

   

  

3

APLIKASI DESAIN FAKTORIAL 2 DALAM OPTIMASI FORMULA

GEL SUNSCREEN EKSTRAK KENTAL APEL MERAH (Pyrus malus L.)

BASIS SODIUM CARBOXYMETHYLCELLULOSE DENGAN HUMEKTAN

  

GLISEROL DAN PROPILENGLIKOL

SKRIPSI

  Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)

  Program Studi Farmasi Oleh:

  Fransiska Kumala Wahyuningtyas NIM : 078114081

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

   

   

   

Karya ini kupersembahkan untuk:

  

TUHAN YESUS yang senantiasa menyertaiku terutama pada

saat tersulit dalam hidupku

BAPAK yang selalu menjaga dan melindungiku dari surga

MAMA yang setia menemani dan mendengarkan keluh

kesahku

TEMAN-TEMAN yang setia memberi semangat dan motivasi

  

ALMAMETERku yang telah memberikan pengalaman indah

dalam hidupku

   

   

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur kepada Tuhan yang Maha Esa atas limpahan kasih dan karunia-Nya sehingga laporan akhir penelitian yang berjudul “Aplikasi Desain

3 Faktorial 2 dalam Optimasi Formula Gel Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah

  (Pyrus Malus L.) Basis Sodium Carboxymethylcellulose dengan Humektan Gliserol dan Propilenglikol” ini dapat diselesaikan dengan lancar dan tepat waktu.

  Terselesaikannya laporan akhir ini tidak lepas dari dukungan, bantuan dan peran serta berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak berikut ini.

  1. Bapak Ipang Djunarko, M. Sc., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.

  2. Ibu Rini Dwiastuti, M. Sc., Apt. selaku pembimbing skripsi atas dukungan, semangat, arahan, dan masukan yang diberikan selama ini.

  3. Ibu Dewi Setyaningsih, M. Sc., Apt. selaku dosen penguji atas kritik dan saran yang diberikan.

  4. Bapak Yohanes Dwiatmaka, M. Si. Selaku Dosen Pembimbing Akademik dan dosen penguji atas bimbingan, saran, dan kritik selama ini.

  5. Segenap laboran (Pak Musrifin, Mas Ottok, Mas Bimo, Mas Agung, Pak Iswandi) atas kelancaran dan kerja sama yang diberikan selama ini.

  6. Keluargaku (mama) atas doa dan dukungan yang telah diberikan baik moril maupun materiil.

   

  7. Teman-teman skripsi sekelompok (Bella, Tika, Puput) atas kerja sama, dukungan, dan kesetiaannya dari awal penelitian hingga penyusunan skripsi ini.

  8. Teman-teman skripsi lantai I (Lia, Riris, Yemi, Daniel, Septi, Fani, Robby, Ius, Chintya, Siska, Dinar) atas kerja sama, saran, masukan, dan diskusi selama ini.

  9. Teman-teman “Team Fun” atas keceriaan, kebersamaan dan kerja sama selama praktikum serta teman-teman FST 2007 dan mantan kelas B 2007 atas kebersamaannya selama ini.

  10. Irma, Lizzie, Eka, Alfa, Pipin, Dwiki, Luki atas motivasi dan dukungan semangat yang selalu diberikan walaupun dari jauh.

  11. Teman-teman kos, terutama Eny, atas pinjaman printer dan dukungan semangatnya.

  12. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

  Seperti pepatah “Tak Ada Gading yang Tak Retak” demikian pula karya ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran sangat diharapkan untuk perbaikan di kemudian hari. Akhir kata semoga penelitian ini dapat berguna bagi pembaca sekalian.

  Penulis

   

   

DAFTAR ISI

  HALAMAN SAMPUL…………………………………………………… i HALAMAN JUDUL……………………………………………………… ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING………………………….. iii HALAMAN PENGESAHAN…………………………………………….. iv HALAMAN PERSEMBAHAN………………………………………….. v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

  ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS..................................... vi KATA PENGANTAR……………………………………………………. vi PERNYATAAN KEASLIAN KARYA………………………………….. ix DAFTAR ISI……………………………………………………………… x DAFTAR TABEL………………………………………………………… xiii DAFTAR GAMBAR……………………………………………………... xiv DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………… xviii

  INTISARI…………………………………………………………………. xix

  

ABSTRACT ………………………………………………………………... xx

BAB I. PENGANTAR…………………………………………………….

  1 A. Latar Belakang………………………………………………………...

  1

  1. Permasalahan……………………………………………………… 4 2. Keaslian Penelitian………………………………………………...

  4 3. Manfaat Penelitian………………………………………………...

  4 4. Tujuan Penelitian………………………………………………….

  5

    BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA…………………………………….

  6 A. Gel…………………………………………………………………...... 6

  1. Definisi……………………………………………………………. 6

  2. Karakteristik gel…………………………………………………... 7 3. Mekanisme pembentukan gel……………………………………...

  7

  4. Sifat Fisis dan Stabilitas Gel………………………………………

  8 B. Gelling agent…………………………………………………………..

  9 C. Humektan……………………………………………………………... 10

  1. Gliserol……………………………………………………………. 10 2. Propilenglikol ……………………………………………………..

  11 D. Tanaman apel………………………………………………………….

  12

  1. Kandungan Kimia…………………………………………………

  12 2. Kegunaan dan Khasiat……………………………………………..

  13 E. Kuersetin……………………………………………………………… 13

  F. Ekstraksi………………………………………………………………. 14

  1. Definisi……………………………………………………………. 14 2. Metode Penyarian………………………………………………….

  15 G. Sunscreen……………………………………………………………...

  15 H. Sun Protection Factor (SPF)…………………………………………..

  16 I. Metode Desain Faktorial………………………………………………

  17 J. Landasan Teori………………………………………………………... 18 K. Hipotesis………………………………………………………………. 19 BAB III. METODE PENELITIAN………………………………………..

  20

    A. Jenis dan Rancangan Penelitian……………………………………….

  20 B. Variabel dan Definisi Operasional…………………………………….

  20 1. Variabel penelitian………………………………………………...

  20 2. Definisi operasional……………………………………………….

  21 C. Bahan penelitian……………………………………………………….

  22 D. Alat penelitian…………………………………………………………

  22 E. Tata Cara Penelitian…………………………………………………... 22

  1. Penetapan Kadar Polifenol Total dalam Ekstrak Kental Polifenol Apel Merah………………………………………………………...

  22

  2. Penentuan SPF Ekstrak Kental Polifenol Apel Merah secara In

Vitro ……………………………………………………………….

  24

  3. Optimasi Formula Gel Sunscreen Ekstrak Kental Polifenol Apel Merah……………………………………………………………...

  26

  4. Uji Sifat Fisis dan Stabilitas Gel Sunscreen Ekstrak Kental Polifenol Apel Merah……………………………………………...

  27 F. Analisis Hasil………………………………………………………….

  28 BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN…………………………………..

  30 A. Penetapan Kadar Polifenol dalam Ekstrak Kental Apel Merah……….

  30

  1. Penetapan Operating Time………………………………………... 31 2. Penetapan Panjang Gelombang Maksimum……………………….

  31 3. Penetapan Kurva Baku…………………………………………….

  32 4. Penetapan Kadar Polifenol dalam Ekstrak Kental Apel Merah…...

  33 B. Penetapan nilai SPF secara In Vitro…………………………………... 34

   

  1. Scanning spektra UV yang Diserap oleh Ekstrak Kental Apel Merah……………………………………………………………...

  34

  2. Penetapan nilai SPF Ekstrak Kental Apel Merah…………………

  36 C. Formulasi Gel Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah………………..

  37 D. Sifat Fisis dan Stabilitas Gel Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah…

  39

  1. Daya sebar…………………………………………………………

  39

  2. Viskositas…………………………………………………………. 48 3. Pergeseran Viskositas……………………………………………...

  53 E. Optimasi Formula Gel Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah……….

  64

  1. Daya sebar…………………………………………………………

  64

  2. Viskositas………………………………………………………..... 65 3. Pergeseran Viskositas……………………………………………...

  66 BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………

  68 A. Kesimpulan…………………………………………………………… 68

  B. Saran…………………………………………………………………... 68 DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………..

  69 LAMPIRAN………………………………………………………………. 72 BIOGRAFI PENULIS…………………………………………………….

  89

   

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Kategori Nilai SPF menurut FDA……………………………

  17 Tabel II. Rancangan Desain Faktorial dengan Tiga Faktor dan Dua Level…………………………………………………………. 18 Tabel III. Formula Desain Faktorial…………………………………….

  27 Tabel IV. Hasil Pemeriksaan Organoleptis Ekstrak Kental Apel Merah..

  30 Tabel V. Hasil Pengukuran Absorbansi Baku Kuersetin………………

  32 Tabel VI. Perhitungan Kadar Polifenol dalam Ekstrak Kental Apel Merah………………………………………………………… 34 Tabel VII. Hasil Perhitungan Nilai SPF………………………………….

  36 Tabel VIII. Hasil Pengukuran Daya Sebar Gel Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah…………………………………………………...

  39 Tabel IX. Perhitungan Efek dalam Menentukan Daya Sebar…………...

  41 Tabel X. Hasil Pengukuran Viskositas Gel Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah (setelah 48 jam penyimpanan)…………………..

  49 Tabel XI. Perhitungan Efek dalam Menentukan Viskositas…………….

  50 Tabel XII. Hasil Pengukuran Pergeseran Viskositas Gel Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah (setelah 1 bulan penyimpanan)…

  54 Tabel XIII. Perhitungan Efek dalam Menentukan Pergeseran Viskositas..

  55 Tabel XIV. Point Prediction Respon Sifat Fisis dan Stabilitas……….......

  67

    DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Struktur Random Coil……………………………………….. 8 Gambar 2. Mikrostruktur Ikatan Antarmolekul Polimer………………..

  8 Gambar 3. Struktur CMC-Na…………………………………………....

  10 Gambar 4. Struktur Gliserol……………………………………………..

  11 Gambar 5. Struktur Propilenglikol……………………………………....

  11 Gambar 6. Struktur Kuersetin…………………………………………...

  14 Gambar 7. Kurva Hubungan Antara Konsentrasi Baku Kuersetin dengan Absorbansi…………………………………………..

  33 Gambar 8. Spektra Serapan Ekstrak Kental Apel Merah pada Daerah UV (Panjang Gelombang 250-400 nm)……………………...

  35 Gambar 9. Struktur Senyawa dalam Ekstrak Apel Merah yang Memiliki Sistem Kromofor dan Auksokrom……………….................

  36 Gambar 10. Perhitungan ANOVA pada Respon Daya Sebar…………….

  40 Gambar 11. Grafik Hubungan Interaksi CMC-Na dan Gliserol terhadap Daya Sebar pada Propilenglikol 5 gram..................................

  42 Gambar 12. Grafik Hubungan Interaksi CMC-Na dan Gliserol terhadap Daya Sebar pada Propilenglikol 10 gram (prediksi Design Expert ).....................................................................................

  43 Gambar 13. Grafik Hubungan Interaksi CMC-Na dan Gliserol terhadap Daya Sebar pada Propilenglikol 15 gram................................

  44 Gambar 14. Grafik Hubungan Interaksi CMC-Na dan Propilenglikol

   

  terhadap Daya Sebar pada Gliserol 15 gram (prediksi Design Expert ).....................................................................................

  45 Gambar 15. Grafik Hubungan Interaksi Gliserol dan Propilenglikol terhadap Daya Sebar pada CMC-Na 3 gram ..........................

  46 Gambar 16. Grafik Hubungan Interaksi Gliserol dan Propilenglikol terhadap Daya Sebar pada CMC-Na 3,5 gram (prediksi

  Design Expert ).........................................................................

  47 Gambar 17. Grafik Hubungan Interaksi Gliserol dan Propilenglikol terhadap Daya Sebar pada CMC-Na 4 gram ..........................

  48 Gambar 18. Perhitungan ANOVA pada Respon Viskositas……………...

  49 Gambar 19. Grafik Hubungan Interaksi CMC-Na dan Gliserol terhadap Viskositas pada Propilenglikol 10 gram (prediksi Design Expert ).....................................................................................

  51 Gambar 20. Grafik Hubungan Interaksi CMC-Na dan Propilenglikol terhadap Viskositas Gliserol pada 15 gram (prediksi Design

  Expert ).....................................................................................

  52 Gambar 21. Grafik Hubungan Interaksi Gliserol dan Propilenglikol terhadap Viskositas pada CMC-Na 3,5 gram (prediksi

  Design Expert ).........................................................................

  53 Gambar 22. Perhitungan ANOVA pada Respon Pergeseran Viskositas….

  54 Gambar 23. Grafik Hubungan Interaksi CMC-Na dan Gliserol terhadap Pergeseran Viskositas pada Propilenglikol 5 gram ................

  56 Gambar 24. Grafik Hubungan Interaksi CMC-Na dan Gliserol terhadap

   

  Pergeseran Viskositas pada Propilenglikol 10 gram (prediksi Design Expert ).........................................................................

  57 Gambar 25. Grafik Hubungan Interaksi CMC-Na dan Gliserol terhadap Pergeseran Viskositas pada Propilenglikol 15 gram...............

  58 Gambar 26. Grafik Hubungan Interaksi CMC-Na dan Propilenglikol terhadap Pergeseran Viskositas pada Gliserol 10 gram...........

  59 Gambar 27. Grafik Hubungan Interaksi CMC-Na dan Propilenglikol terhadap Pergeseran Viskositas pada Gliserol 15 gram (prediksi Design Expert)..........................................................

  60 Gambar 28. Grafik Hubungan Interaksi CMC-Na dan Propilenglikol terhadap Pergeseran Viskositas pada Gliserol 20 gram...........

  60 Gambar 29. Grafik Hubungan Interaksi Gliserol dan Propilenglikol terhadap Pergeseran Viskositas pada CMC-Na 3 gram...........

  61 Gambar 30. Grafik Hubungan Interaksi Gliserol dan Propilenglikol terhadap Pergeseran Viskositas pada CMC-Na 3,5 gram (prediksi Design Expert)..........................................................

  62 Gambar 31. Grafik Hubungan Interaksi Gliserol dan Propilenglikol terhadap Pergeseran Viskositas pada CMC-Na 4 gram...........

  63 Gambar 32. Contour plot Daya Sebar…………………………………….

  65 Gambar 33. Contour plot Viskositas……………………………………... 66 Gambar 34. Contour plot Pergeseran Viskositas…………………………

  67

   

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Penetapan Kadar Polifenol dalam Ekstrak Kental Apel Merah (Pyrus malus L.)……………………………………………...

  72 Lampiran 2. Penetapan Nilai SPF………………………………………….

  76 Lampiran 3. Sifat Fisis Sediaan Gel………………………………………..

  79 Lampiran 4. Grafik Box-Cox………………………………………………

  82 Lampiran 5. Dokumentasi …………………………………………………

  83 Lampiran 6. Surat Keterangan Pembuatan Ekstrak………………………..

  86

   

  

3

APLIKASI DESAIN FAKTORIAL 2 DALAM OPTIMASI FORMULA

GEL SUNSCREEN EKSTRAK KENTAL APEL MERAH (Pyrus malus L.)

BASIS SODIUM CARBOXYMETHYLCELLULOSE DENGAN HUMEKTAN

  

GLISEROL DAN PROPILENGLIKOL

Fransiska Kumala Wahyuningtyas

07 8114 081

  

INTISARI

  Apel merah (Pyrus malus L.) memiliki kandungan polifenol yang berpotensi untuk diformulasikan dalam sediaan gel sunscreen. Gel sunscreen ini dapat menyerap radiasi sinar ultraviolet dan berkhasiat antioksidan sehingga dapat mengurangi dampak negatif dari radiasi sinar ultraviolet.

  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari Sodium

  

Carboxymethylcellulose (CMC-Na), gliserol, propilenglikol, dan interaksinya

  dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas sediaan gel sunscreen ekstrak kental apel merah (Pyrus malus L.) serta untuk mendapatkan area optimum dari komposisi CMC-Na, gliserol, dan propilenglikol dalam sediaan gel tersebut.

  Penelitian ini termasuk penelitian eksperimental murni menggunakan metode desain faktorial yang bersifat eksploratif, yaitu mencari formula optimum dari gel sunscreen ekstrak kental apel merah (Pyrus malus L.). Level rendah CMC-Na yang digunakan adalah 3 gram, sedangkan level tinggi CMC-Na adalah 4 gram. Level rendah gliserol adalah 10 gram dan level tingginya 20 gram. Pada propilenglikol digunakan level rendah 5 gram dan level tinggi 15 gram.

  Analisis data sifat fisik yang meliputi viskositas dan daya sebar serta stabilitas gel (pergeseran viskositas) setelah penyimpanan satu bulan dilakukan dengan Desain Expert dengan taraf kepercayaan 95%.

  Hasil penelitian menunjukkan bahwa CMC-Na merupakan faktor yang dominan dalam menentukan sifat fisis dan stabilitas gel. Berdasarkan tabel point

  

prediction , ditunjukkan bahwa formula optimum dari gel sunscreen ini diperoleh

  dengan penggunaan 4 gram CMC-Na, 10 gram gliserol, dan 7,62 gram propilenglikol.

  Kata kunci: Gel sunscreen, Apel merah (Pyrus malus L.), Sodium

  Carboxymethylcellulose (CMC-Na), Gliserol, Propilenglikol, Desain Faktorial

   

ABSTRACT

  Red apple (Pyrus malus L.) has polyphenol content which can formulated in sunscreen gel. Sunscreen gel can absorb Ultraviolet light radiation and has antioxidant properties. It can decrease negative effect of UV light radiation.

  This research aimed to find effect of Sodium Carboxymethylcellulose (CMC-Na), glycerol, propylenglycol, and its interaction in determine physical properties and stability of sunscreen gel from red apple (Pyrus malus L.) extract and to find optimum area of compotition CMC-Na, glycerol, and propylenglycol.

  This research include pure experimental study based on explorative factorial design to find optimum formula of red apple (Pyrus malus L.) extract sunscreen gel. The low level CMC-Na is 3 g, beside the high level is 4 g. Glycerol that are used in this research, 10 g as low level and 20 g as high level. And then 5 g as low level of propylenglycol whereas 15 g as its high level. Data analysis of physical properties (viscosity and spreadability) and gel stability (viscosity shift) after 1 month storage was done with Design Expert with 95% level of confidence.

  The results show that CMC-Na was dominant in determining gel physical properties and stability. Based on point prediction table of CMC-Na, glycerol, and propylenglycol, the optimum compotition was obtained by using 4 g of CMC-Na, 10 g of glycerol, and 7,62 g of propylenglycol.

  Keywords : sunscreen gel, red apple (Pyrus malus L.), Sodium Carboxymethylcellulose (CMC-Na), glycerol, propylenglycol, factorial design

     

   

BAB I PENGANTAR A. Latar belakang Paparan sinar ultraviolet (UV) yang berlebihan pada kulit dapat

  menyebabkan kerusakan kulit. Matahari dapat memproduksi sinar UV, UVA dan UVB. Pemaparan UVB yang berlebihan adalah penyebab utama dua tipe kanker kulit yang berbeda, yaitu squamous cell carcinoma (SCC) dan basal cell

  

carcinoma (BCC). UVA terpenetrasi ke dalam kulit dan merusak melanosit serta

  melemahkan sistem pertahanan tubuh yang dapat berkembang menjadi tipe kanker kulit ketiga yaitu melanoma (Jones, 2006).

  Salah satu upaya untuk mencegah dampak negatif dari radiasi sinar ultraviolet adalah dengan meminimalkan kerusakan yang mungkin timbul akibat sinar ultraviolet. Hal tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan suatu produk topikal pada permukaan kulit yang dapat memantulkan sinar ultraviolet (sunscreen) atau mengkonsumsi senyawa antioksidan yang dapat menangkal radikal bebas dari sinar ultraviolet (Katiyar, S.K., Afaq, F., Perez, A., dan Mukhtar, H., 2001).

  Bahan aktif yang terkandung di dalam sunscreen memiliki kemampuan untuk menyerap dan atau memantulkan sinar ultraviolet, sehingga jumlah energi yang masuk ke dalam kulit menjadi lebih sedikit (Stanfield, 2003). Senyawa antioksidan dapat menghambat kerusakan molekul-molekul biologi (DNA, protein, asam lemak, dan sakarida) dengan menghambat pembentukan Reactive

    Oxygen Species (ROS) (Svobodova, A., Psotova, J., dan Walterova, D., 2003).

  Salah satu senyawa alam yang berpotensi sebagai sunscreen adalah polifenol. Struktur polifenol memiliki gugus kromofor dan auksokrom yang dapat menyerap radiasi sinar ultraviolet. Selain itu, polifenol juga dikenal sebagai salah satu senyawa yang berpotensi sebagai antioksidan (Waji dan Sugrani, 2009).

  Apel merah (Pyrus malus L.) mengandung banyak senyawa polifenol, terutama kuersetin. Kuersetin merupakan senyawa turunan flavonoid yang memiliki gugus kromofor dan auksokrom sehingga memiliki kemampuan untuk menyerap sinar ultraviolet. Kuersetin memiliki kemampuan antioksidan yang lebih besar daripada golongan flavonoid yang lain. Apabila vitamin C memiliki aktivitas antioksidan 1 maka kuersetin memiliki aktivitas antioksidan 4,7 (Waji dan Sugrani, 2009).

  Bentuk sediaan yang dipilih pada penelitian ini adalah bentuk sediaan gel yang dapat memberikan kenyamanan bagi penggunanya. Menurut Farmakope Indonesia Edisi IV (1995), gel merupakan sistem semipadat terdiri dari suspensi yang dibuat dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar, terpenetrasi oleh suatu cairan. Gel memiliki kelebihan dengan teksturnya yang lembut, konsistensinya yang tinggi menyebabkan gel lebih lama melekat pada kulit, dan memberi sensasi dingin pada kulit saat diaplikasikan. Gel dapat memberikan sensasi dingin karena adanya penguapan dari solvent dan dapat melembabkan kulit. Namun apabila gel diaplikasikan pada jangka waktu yang lama maka dapat membuat kulit menjadi kering. Oleh karena itu, perlu dilakukan penambahan humektan untuk mencegah kulit menjadi kering (Buchmann, 2001).

   

  Sifat fisik dari sediaan gel yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh komposisi dari gelling agent dan humektan. CMC-Na (Sodium

  

Carboxymethylcellulose ) merupakan suatu zat yang biasanya digunakan sebagai

gelling agent yang dapat meningkatkan viskositas. Humektan dapat digunakan

  untuk menjaga stabilitas sediaan gel dengan cara menyerap kelembaban dari lingkungan. Polifenol merupakan senyawa yang dapat teroksidasi dalam kondisi basa tetapi stabil dalam suasana asam, sehingga sediaan gel diformulasikan dalam suasana asam. CMC-Na merupakan polimer alam yang stabil pada pH 2-10 sehingga cocok untuk diformulasikan dengan polifenol dalam ekstrak kental apel merah. Propilenglikol dan gliserol biasanya digunakan dalam formulasi gel sebagai humektan dalam bentuk kombinasi. Propilenglikol dapat mengurangi rasa berat dan tacky dari gliserol sedangkan gliserol dapat mengurangi sifat mengiritasi dari propilenglikol (Zocchi, 2001). Kombinasi propilenglikol dan gliserol dapat mempengaruhi viskositas gel yang dihasilkan karena keduanya memiliki karakteristik yang berbeda dalam mempengaruhi viskositas. Gliserol memiliki viskositas yang lebih tinggi daripada propilenglikol (Sagarin, 1957). Dengan mengkombinasikan kedua humektan tersebut diharapkan dapat menghasilkan gel yang tidak terlalu encer atau terlalu kental sehingga nyaman saat diaplikasikan.

  Dengan demikian perlu dilakukan optimasi komposisi dari CMC-Na, propilenglikol, dan gliserol untuk mendapatkan sediaan gel dengan parameter sifat fisik dan stabilitas yang diharapkan.

    1.

   Permasalahan

  Berdasarkan latar belakang di atas maka permasalahan yang diambil dalam penelitian ini adalah: a. Apakah ada pengaruh antara CMC-Na, gliserol, propilenglikol, maupun interaksinya terhadap respon sifat fisis dan stabilitas sediaan gel sunscreen ekstrak kental apel merah (Pyrus malus L.)?

  b. Apakah didapatkan area optimum dari komposisi CMC-Na, gliserol, dan propilenglikol dalam sediaan gel sunscreen ekstrak kental apel merah (Pyrus malus L.)? 2.

   Keaslian Penelitian

  Sejauh pengetahuan penulis, penelitian tentang Optimasi Komposisi CMC-Na, propilenglikol, dan gliserol pada formula gel sunscreen ekstrak kental apel merah (Pyrus malus L.) belum pernah dilakukan. Penelitian serupa antara lain adalah penelitian tentang formulasi gel sunscreen polifenol teh hijau (Wijayanti, 2008).

3. Manfaat Penelitian

  a. Manfaat teoritis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan bagi perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang formulasi gel

  sunscreen yang berasal dari bahan alam.

  b. Manfaat praktis. Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat memberikan alternatif pilihan bahan alam yang dapat digunakan sebagai

  sunscreen sehingga masyarakat dapat menggunakan dan mengembangkan potensi apel sebagai bahan sunscreen.

    B.

  

Tujuan Penelitian

1. Tujuan umum

  Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat sediaan gel sunscreen dari ekstrak apel dengan kombinasi CMC-Na, propilenglikol, dan gliserol yang memenuhi parameter sifat fisik yang baik.

2. Tujuan khusus

  a. Mengetahui ada tidaknya pengaruh antara CMC-Na, gliserol, propilenglikol, maupun interaksinya terhadap respon sifat fisis dan stabilitas sediaan gel sunscreen ekstrak kental apel merah (Pyrus malus L.).

  b. Mengetahui area dari komposisi CMC-Na, gliserol, dan propilenglikol yang memberikan parameter sifat fisik yang diharapkan dari sediaan gel

  sunscreen ekstrak apel merah (Pyrus malus L.).

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Gel 1. Definisi Menurut Farmakope Indonesia Edisi IV (1995), gel merupakan sistem

  semisolid terdiri dari suspensi yang dibuat dari partikel anorganik kecil atau molekul organik besar, terpenetrasi oleh suatu cairan. Konsistensi gel disebabkan oleh gelling agent, biasanya polimer dengan membentuk matriks tiga dimensi (Buchmann, 2001).

  Secara umum, klasifikasi gel dibagi mejadi 2, yaitu gel organik dan gel inorganik. Gel inorganik biasanya merupakan sistem dua fase seperti pada gel aluminium hidroksida dan magma bentonite. Organik gel biasanya merupakan sistem satu fase dan yang digunakan sebagai gelling agent biasanya adalah carbomer dan tragacant dan mengandung cairan organik seperti Plastibase (Allen, 1999).

  Klasifikasi yang kedua membagi gel menjadi hidrogel dan organogel. Hidrogel meliputi komponen koloid yang larut dalam air dan juga organik hidrogel seperti gum alam dan sintetis dan juga hidrogel inorganik. Organogel meliputi hidrokarbon, lemak hewani/nabati, dan organogel hidrofilik (Allen, 1999).

  2. Karakteristik Gel Gel pada penggunaan topikal sebaiknya tidak terlalu lengket.

  Penggunaan gelling agent dengan konsentrasi yang terlalu tinggi atau penggunaan

  

gelling agent dengan bobot molekul yang terlalu besar akan menghasilkan sediaan

  gel yang sulit diaplikasikan karena viskositas gel yang dihasilkan akan terlalu tinggi sehingga sulit untuk dapat menyebar secara merata pada saat diaplikasikan.

  

Gelling agent dapat membentuk jaringan struktur yang merupakan faktor yang

  penting dalam sistem gel. Peningkatan jumlah gelling agent dapat memperkuat jaringan struktur gel sehingga terjadi kenaikan viskositas (Zats and Kushla, 1996).

  Kekuatan inter-molekul mengikat molekul solven pada jaringan polimer sehingga mobilitas molekul tersebut menurun, maka terbentuk suatu struktur sistem gel (Loden, 2001). Beberapa sistem gel biasanya transparan, tetapi ada juga yang keruh karena ada bahan-bahan yang tidak terdispersi secara molekuler (Allen, 2002).

  3. Mekanisme Pembentukan Gel

  Konsistensi gel disebabkan oleh gelling agent, biasanya polimer dengan membentuk matriks tiga dimensi. Gaya intermolekuler akan mengikat molekul solven pada matriks polimer sehingga mobilitas solven berkurang yang menghasilkan sistem tertentu dengan peningkatan viskositas (Zatz dan Kushla, 1996).

  Rantai polimer organik akan memanjang pada pelarut yang cocok. Dalam pelarut air, perpanjangan rantai polimer tersebut akan menghasilkan ikatan hidrogen antara air dan gugus hidroksil dari gelling agent. Setiap bagian dari molekul yang terdisolusi membentuk sistem random coil yang terjebak oleh molekul solven dalam sistem. Ikatan molekul tersebut yang bertanggungjawab terhadap struktur gel organik (Zatz dan Kushla, 1996).

  

Gambar 1. Struktur Random Coil

Gambar 2. Mikrostruktur Ikatan Antarmolekul Polimer

4.

   Sifat Fisis dan Stabilitas Gel

  Efek dari suatu terapi topikal bergantung pada daya sebar formulasi yang digunakan untuk menghantar dosis standar. Faktor yang mempengaruhi daya sebar adalah formulanya kaku atau tidak, kecepatan dan lama tekanan yang menghasilkan kelengketan, temperatur pada tempat aksi. Konsistensi optimum suatu formula menjamin dosis yang sesuai telah diaplikasikan atau dihantarkan ke target. Penghantaran dosis obat yang tepat sangat tergantung pada daya sebar suatu formula (Garg, A., Aggarwal, D., Garg, S., dan Singla, A.K., 2002).

  Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir; makin tinggi viskositas maka makin besar tahanannya (Martin et al, 1993). Viskositas, elastisitas dan reologi merupakan karakteristik formulasi yang penting dalam produk akhir sediaan semisolid. Peningkatan viskositas akan menaikkan waktu retensi pada tempat aksi tetapi akan menurunkan daya sebar. Viskositas sediaan akan menentukan lama tinggal sediaan pada kulit, sehingga obat dapat dihantarkan dengan baik (Donovan dan Flanagan, 1996).

  Perubahan viskositas sediaan dari waktu ke waktu perlu menjadi perhatian utama karena viskositas merupakan hal yang penting dalam mempengaruhi stabilitas dan karakteristik sediaan. Beberapa faktor yang mempengaruhi perubahan viskositas dispersi selama penyimpanan antara lain agregasi partikel yang tidak tergantung pada kandungan polimer dan bahan-bahan peningkat viskositas atau interaksi bahan tersebut dan sistem dispersi (Zatz, Berry, dan Alderman, 1996).

  Fenomena ketidakstabilan yang dapat terjadi pada sediaan gel adalah fenomena sinereris yang diindikasikan dengan tekanan keluar dari cairan interstitial (Nairn, 1997), sehingga cairan tersebut terkumpul pada permukaan gel. Pada umumnya sineresis menyebabkan penurunan konsentrasi polimer (Zatz dan Kushla, 1996).

B. Gelling agent

  Gelling agent (basis) harus inert, aman dan tidak reaktif terhadap

  komponen yang lainnya. Gel dari polisakarida alam mudah mengalami degradasi mikrobia sehingga diformulasikan dengan pengawet untuk mencegah hilangnya karakteristik gel akibat mikrobia. Peningkatan jumlah gelling agent dapat memperkuat jaringan struktural gel (matriks gel) sehingga meningkatkan viskositas (Zatz dan Kushla, 1996).

  CMC-Na (Sodium Carboxymethylcellulose) berbentuk serbuk granul, berwarna hampir putih, tidak berbau, tidak berasa, dan bersifat higroskopis setelah dikeringkan. Pada viskositas 3-6% biasanya digunakan untuk menghasilkan gel atau digunakan sebagai basis pasta. Glikol biasanya dikombinasikan pada beberapa gel untuk mencegah terjadinya pengeringan gel. Dalam larutan berair stabil pada pH 2-10. Pengendapan dapat terjadi pada pH di bawah 2 dan terjadi penurunan viskositas secara cepat pada pH di atas 10. Biasanya larutan menghasilkan viskositas dan stabilitas maksimum pada pH 7-9 (Rowe, Sheskey, dan Quinn, 2009).

  

Gambar 3. Struktur CMC-Na (Rowe, Sheskey, dan Quinn, 2009)

C.

   Humektan

  Humektan adalah suatu bahan higroskopis yang mempunyai sifat mengikat air dari udara yang lembab dan sekaligus mempertahankan air yang ada pada sediaan (Soeratri, 2004).