Formulasi gel ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.) sebagai penangkal radikal bebas : pengaruh carbopol 940 dan sorbitol terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
INTISARI
Manggis (Garcinia mangostana L.) diketahui memiliki beberapa aktivitas
farmakologi, salah satunya adalah sebagai antioksidan. Ekstrak kulit buah manggis
diformulasikan menjadi bentuk sediaan gel dengan tujuan meningkatkan
kenyamanan pasien. Formula gel menggunakan carbopol 940 sebagai gelling agent
dan sorbitol sebagai humektan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
komposisi carbopol 940 dan sorbitol dalam daerah optimum, pengaruhnya terhadap
sifat fisik dan stabilitas fisik, serta aktivitas antioksidan sediaan gel.
Penelitian eksperimental ini dirancang menggunakan desain faktorial dengan
dua faktor dan dua level. Carbopol 940 dan sorbitol digunakan sebagai faktor
dengan level rendah dan level tinggi. Sifat fisik dan stabilitas fisik gel diuji dengan
mengamati sifat organoleptis, pH, viskositas, daya sebar, dan pemisahan fase. Data
viskositas dengan rentang 200-300 dPa.s dan daya sebar 4,0-5,5 cm dianalisis
secara statistik menggunakan Design Expert 9.0.6 taraf kepercayaan 95% untuk
mencari efek dan daerah optimum carbopol 940 dan sorbitol, serta menggunakan R
3.2.3 untuk mengetahui stabilitas.
Hasil penelitian menunjukkan carbopol 940 memberikan respon yang
signifikan dan dominan terhadap viskositas dan daya sebar, sedangkan sorbitol
memberikan respon yang signifikan terhadap viskositas, dengan carbopol 940
sebagai faktor yang dominan. Komposisi optimum carbopol 940 dan sorbitol yang
menghasilkan sifat fisik optimum adalah komposisi dengan carbopol 940 sebesar
0,54 gram dan sorbitol sebesar 5,66 gram. Gel stabil secara organoleptis, pH,
viskositas, daya sebar, dan pemisahan fase, serta memiliki aktivitas antioksidan
kuat.
Kata kunci : gel, antioksidan, carbopol 940, sorbitol, desain faktorial.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
ABSTRACT
Mangosteen (Garcinia mangostana L.) has known to have many
pharmacological activities, one of them was antioxidant acticity. Mangosteen peel
extract were formulated into gel dosage form with purpose to increase patients
comfort. Formulation gel used carbopol 940 as gelling agent and sorbitol as
humectant. This research aimed to determine the optimum composition of
carbopol 940 and sorbitol as well as to know the dominant farctors in producing
a gel formulation that met the physical requirements and stability, and also to
determine antioxidant activity of gel.
The research was a pure experimental, using factorial design with twofactor and two-level. The factor which used were carbopol 940 and sorbitol in low
and high concentration. Evaluation in physical properties and stability of
mangosteen extract gel such as organoleptic, pH, viscosity, spreadability, and
phase separation. The data viscosity between 200-300 dPa.s and spreadability
between 4,0-5,5 cm were tested by Design Expert 9.0.6 to determine effect and
optimum area of carbopol 940 and sorbitol, then physical stability were tested by
R 3.2.3.
The result showed that carbopol 940 gave a significant and dominant
response to viscosity and spreadability, while sorbitol gave a significant response
to viscosity. The optimum composition of carbopol 940 and sorbitol that met
optimum physical requirements has been known at composition 5,44 gram of
carbopol 940 and 5,66 gram of sorbitol. Gel was stable in organoleptic, pH,
viscosity, spreadibility, and phase separation, with strong antioxidant activity.
Keyword : gel, antioxidant, carbopol 940, sorbitol, factorial design.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
FORMULASI GEL EKSTRAK KULIT BUAH MANGGIS
(Garcinia mangostana L.) SEBAGAI PENANGKAL RADIKAL BEBAS:
PENGARUH CARBOPOL 940 DAN SORBITOL TERHADAP
SIFAT FISIK DAN STABILITAS FISIK
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Linda Evelina Larisa
NIM : 128114162
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2016
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
FORMULASI GEL EKSTRAK KULIT BUAH MANGGIS
(Garcinia mangostana L.) SEBAGAI PENANGKAL RADIKAL BEBAS:
PENGARUH CARBOPOL 940 DAN SORBITOL TERHADAP
SIFAT FISIK DAN STABILITAS FISIK
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Linda Evelina Larisa
NIM : 128114162
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2016
i
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
TORMULASI GEL EKSTRAK KI]LIT BUAII MANGGIS
{Garctnia nungostana L.) SEBAGAI PENAI\IGKAL RADIKAL BEBAS:
PENGARIIH CARBOPOL94O DA}t SORBMOL TERSADAP
SIFAT FISIK DAN STABILITAS X'ISIK
Oleh:
Linda Evelina Larisa
14t62
ian Skripsi
,,,,,.'i't
'P .
ds.;,u"ffi[
padatansg*ip,
fk-
# /fltrYi
E
i, *
y,*rr%{4
E!t
&F
//i'lfuittrrrrrf,ririr
i', & i&=ft*
'i %3",,,
ffi
-,%#ff*-l
Ph.D., Apt.
Panitia Penguji
l. Dr, T.N. Saifullah s., M.si., Apt.
2. Wahyuning Setyad,M.Sc., Apt.
3. Yohanes Dwiamaka, M.Si.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
HALAMAN PERSEMBAHAN
Janganlah takut,
takut, sebab
sebab Aku
Aku menyertai
menyertai engkau,
engkau,
Janganlah
janganlah bimbang,
bimbang, sebab
sebab Aku
Aku ini
ini Allahmu;
Allahmu;
janganlah
Aku
Aku akan
akan meneguhkan,
meneguhkan, bahkan
bahkan akan
akan
menolong
menolong engkau;
engkau; Aku
Aku akan
akan memegang
memegang
engkau
engkau dengan
dengan tangan
tangan kanan-Ku
kanan-Ku yang
yang
membawa
membawa kemenangan.
kemenangan.
(Yesaya
(Yesaya 41:10)
41:10)
Sebab Aku
Aku ini
ini mengetahui
mengetahui rancanganrancanganSebab
rancangan apa
apa yang
yang ada
ada pada-Ku
pada-Ku mengenai
mengenai
rancangan
kamu, demikianlah
demikianlah firman
firman TUHAN,
TUHAN, yaitu
yaitu
kamu,
rancangan
rancangan damai
damai sejahtera
sejahtera dan
dan bukan
bukan
rancangan
rancangan kecelakaan,
kecelakaan, untuk
untuk memberikan
memberikan
kepadamu
kepadamu hari
hari depan
depan yang
yang penuh
penuh harapan.
harapan.
29:11)
(Yeremia
(Yeremia 29:11)
29:11)
Kupersembahkan karyaku ini untuk JESUS CHRIST (my king, my
saviour, my superhero, my best friend, my strength, my
everything)
Terimakasih Tuhan Yesus, Engkau memberi aku kekuatan untuk
dapat melalui semua ini, kuserahkan seluruh hidup dan masa
depanku hanya kepada-Mu...
qI LOVE YOU JESUSq
iv
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
PRAKATA
Puji dan syukur penulis haturkan kepada Tuhan yang Maha Esa karena
atas kasih, berkat, dan penyertaan-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul ‘Formulasi Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)
Sebagai Penangkal Radikal Bebas: Pengaruh Carbopol 940 dan Sorbitol Terhadap
Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik’ dengan baik. Penulisan skripsi ini merupkan salah
satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) di Fakultas
Farmasi Universitas Sanata Dharma.
Selama menyelesaikan perkuliahan, penelitian, dan penulisan skripsi ini
peneliti mendapatkan dukungan, semangat, kritik, dan saran dari berbagai pihak.
Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Ibu Aris Widayati, M.Si., Ph.D., Apt., selaku Dekan Fakultas Farnasi
Universitas Sanata Dharma.
2.
Bapak Dr. T.N. Saifullah S., M.Si., Apt. selaku Dosen Pembimbing
yang telah banyak memberikan waktu, bimbingan, kritik, dan saran
mulai dari penulisan proposal, penelitian, hingga penulisan skripsi.
3.
Ibu Wahyuning Setyani, M.Sc., Apt. dan Bapak Yohanes Dwiatmaka,
M.Si. selaku Dosen Penguji Skripsi yang telah memberikan waktu,
kritik, dan saran dalam penulisan skripsi.
4.
Bapak Jeffry Julianus M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik
atas pendampingan selama perkuliahan.
vii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
5.
Ibu Agustina Setiawati, M.Sc., Apt. selaku Kepala Laboratorium
Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
6.
Seluruh staff Laboratorium Universitas Sanata Dharna Yogyakarta
terutama Pak Musrifin, Mas Agung, Mas Bimo, dan Pak Parlan atas
segala bantuan selama skripsi.
7.
Partner luar biasaku, Michael Henri Dwiatmaja yang selalu tulus
memberi pertolongan, semangat, penghiburan, dan doa selama proses
pengerjaan skripsi dari awal hingga selesai.
8.
Teman
seperjuangan,
Lotmi
Sabaretnam
Barasa
atas
semua
kebersamaan, kerjasama, dan suka-duka selama pengerjaan skripsi.
9.
Teman-teman terkasih Agatha Riona Octavianus, Clarisa Dian,
Vinsensia Septima Ria Yovita, Desion Sudi, Buana Cahya Wijaya
yang telah banyak memberikan dukungan selama pengerjaan skripsi.
10. Segenap pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu atas
dukungan dan bantuannya.
Akhir kata penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak memiliki
kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang
membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Penulis juga berharap semoga skripsi
ini dapat berguna untuk seluruh pihak, terutama di bidang kefarmasian.
Yogyakarta, 14 Februari 2016
Penulis
viii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL......................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING............................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................
iii
HALAMAN PERSEMBAHAN....................................................................
iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA........................................................
v
PERSETUJUAN PUBLIKASI......................................................................
vi
PRAKATA.....................................................................................................
vii
DAFTAR ISI..................................................................................................
ix
DAFTAR TABEL..........................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR.....................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................
xvi
INTISARI......................................................................................................
xvii
ABSTRACT...................................................................................................
xviii
BAB I PENDAHULUAN..............................................................................
1
A. Latar Belakang....................................................................................
1
B. Rumusan Masalah...............................................................................
3
C. Keaslian Penelitian..............................................................................
4
D. Manfaat Penelitian..............................................................................
5
E. Tujuan Penelitian.................................................................................
5
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA.............................................................
7
A. Manggis (Garcinia mangostana L.)....................................................
7
ix
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
B. Antioksidan............................................................................................. 11
C. Sediaan Gel............................................................................................. 16
D. Desain Faktorial...................................................................................... 25
E. Monografi Bahan.................................................................................... 27
1. Carbopol 940.................................................................................... 27
2. Triethanolamine (TEA).................................................................... 30
3. Sorbitol............................................................................................. 30
4. Metil Paraben...................................................................................... 31
5. Aquadest........................................................................................... 32
F. Landasan Teori....................................................................................... 33
G. Hipotesis................................................................................................. 35
BAB III METODE PENELITIAN.................................................................... . 36
A. Jenis dan Rancangan Penelitian.............................................................. 36
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional......................................... 36
1. Variabel Penelitian............................................................................ 36
2. Definisi Operasional......................................................................... 37
C. Alat dan Bahan Penelitian...................................................................... .39
1. Alat Penelitian.................................................................................. 39
2. Bahan Penelitian............................................................................... 39
D. Tata Cara Penelitian................................................................................ 39
1. Pembuatan Ekstrak Kental Kulit Buah Manggis.............................. 39
2. Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Buah Manggis.................. 40
3. Formulasi Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis..................................... 42
x
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
4. Uji Sifat Fisik Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis.............................. 43
5. Uji Stabilitas Fisik Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis....................... 45
6. Uji Aktivitas Antioksidan Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis............. 45
E. Analisis Hasil.......................................................................................... 47
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................... . 48
A. Pembuatan Ekstrak Kental Kulit Buah Manggis.................................... 48
B. Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Buah Manggis........................ 49
1. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum..................................... 49
2. Penentuan Operating Time (OT)...................................................... 50
3. Penentuan Aktivitas Antioksidan Ekstrak........................................ 51
C. Orientasi Level dari Kedua Faktor Penelitian........................................ 52
D. Uji Sifat Fisik Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis.................................... . 54
1. Uji Organoleptis dan pH................................................................... . 54
2. Uji Viskositas.................................................................................... . 56
3. Uji Daya Sebar.................................................................................. .61
4. Uji Sifat Alir..................................................................................... .65
5. Optimasi Formula............................................................................. . 66
E. Uji Stabilitas Fisik Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis............................. . 67
1. Uji Sentrifugasi................................................................................. 67
2. Uji Freeze Thaw............................................................................... 68
F. Uji Aktivitas Antioksidan Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis................. 71
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN............................................................ 74
A. Kesimpulan............................................................................................ 74
xi
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
B. Saran...................................................................................................... 75
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................ 76
LAMPIRAN....................................................................................................... 80
BIOGRAFI PENULIS........................................................................................ 110
xii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR TABEL
Tabel I.
Turunan xanton pada kulit buah manggis................................... 10
Tabel II.
Nilai kekuatan antioksidan bahan makanan................................ 11
Tabel III.
Rancangan desain faktorial......................................................... 26
Tabel IV.
Formula gel ekstrak kulit buah manggis..................................... 42
Tabel V.
Hasil penetapan OT ekstrak kulit buah manggis........................ a50
Tabel VI.
Variasi konsentrasi carbopol 940 terhadap viskositas dan dayaaa
sebar.............................................................................................L53
Tabel VII.
Variasi konsentrasi sorbitol terhadap viskositas dan daya
sebar............................................................................................ 53
Tabel VIII.
Hasil uji organoleptis dan pH gel ekstrak kulit buah
manggis....................................................................................... 55
Tabel IX.
Hasil uji viskositas gel ekstrak kulit buah manggis.................... 56
Tabel X.
Nilai efek carbopol 940, sorbitol dan interaksinya terhadap
respon viskositas..........................................................................L59
Tabel XI.
Hasil uji daya sebar gel ekstrak kulit buah manggis................... 61
Tabel XII.
Nilai efek carbopol 940, sorbitol dan interaksinya terhadap
respon daya sebar.........................................................................L63
Tabel XIII.
Sifat alir gel ekstrak kulit buah manggis.....................................L65
Tabel XIV.
Validasi Contourplot Superimposed...........................................A67
Tabel XV.
Hasil uji sentrifugasi gel ekstrak kulit buah manggis................. L68
Tabel XVI.
Pengamatan pemisahan fase uji freeze thaw............................... 71
Tabel XVII.
Nilai IC50 gel ekstrak kulit buah manggis................................... 72
xiii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.
Buah manggis.............................................................................. 7
Gambar 2.
Struktur molekul xanton............................................................. 10
Gambar 3.
Mekanisme penghambatan radikal DPPH.................................. 13
Gambar 4.
Kurva aliran Newton................................................................... 20
Gambar 5.
Kurva aliran plastis..................................................................... 20
Gambar 6.
Kurva aliran pseudoplastik......................................................... 21
Gambar 7.
Kurva aliran dilatan..................................................................... 22
Gambar 8.
Kurva aliran tiksotropi................................................................ 22
Gambar 9.
Kurva aliran rheopeksi................................................................ 23
Gambar 10.
Kurva aliran anti-tiksotropi......................................................... 23
Gambar 11.
Unit monomer asam akrilat dalam polimer carbopol................. 27
Gambar 12.
(a) Struktur awal carbopol
(b) Struktur setelah ditambahkan basa........................................ 29
Gambar 13.
Struktur TEA.............................................................................. . 30
Gambar 14.
Struktur sorbitol.......................................................................... 30
Gaambar 15. Struktur metil paraben................................................................. 31
Gambar 16.
Hasil penentuan maksimum DPPH............................................. 50
Gambar 17.
Kurva konsentrasi larutan seri terhadap % peredaman............... . 51
Gambar 18.
Contour plot respon viskositas gel ekstrak kulit buah manggis... 58
Gambar 19.
Grafik hubungan carbopol 940 terhadap viskositas.................... 60
Gambar 20.
Grafik hubungan sorbitol terhadap viskositas............................. 60
Gambar 21.
Contour plot respon daya sebar gel ekstrak kulit buah manggis..ai62
xiv
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
Gambar 22.
Grafik hubungan carbopol 940 terhadap daya sebar.................. 64
Gambar 23.
Grafik hubungan sorbitol terhadap daya sebar........................... 64
Gambar 24.
Contourplot superimposed gel ekstrak kulit buah manggis........t 66
Gambar 25.
Grafik stabilitas viskositas selama freeze thaw cycle................. 69
Gambar 26.
Grafik stabilitas daya sebar selama freeze thaw cycle................ 70
xv
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Certificate of Analysis PT. Borobudur Industri Jamu................ 80
Lampiran 2.
Perhitungan IC50 ekstrak kulit buah manggis............................. 85
Lampiran 3.
Orientasi level carbopol 940 dan sorbitol.................................. 86
Lampiran 4.
Organoleptis gel ekstrak kulit buah manggis............................. 88
Lampiran 5.
Data pengukuran viskositas gel ekstrak kulit buah manggis...... 92
Lampiran 6.
Data pengukuran daya sebar gel ekstrak kulit buah manggis..... 96
Lampiran 7.
Validasi area komposisi optimum............................................. 101
Lampiran 8.
Hasil penentuan sifat alir gel ekstrak kulit buah manggis......... 102
Lampiran 9.
Hasil uji sentrifugasi gel ekstrak kulit buah manggis............... 104
Lampiran 10. Data penentuan IC50 sediaan gel ekstrak kulit buah manggis.... 106
xvi
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
INTISARI
Manggis (Garcinia mangostana L.) diketahui memiliki beberapa aktivitas
farmakologi, salah satunya adalah sebagai antioksidan. Ekstrak kulit buah
manggis diformulasikan menjadi bentuk sediaan gel dengan tujuan meningkatkan
kenyamanan pasien. Formula gel menggunakan carbopol 940 sebagai gelling
agent dan sorbitol sebagai humektan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
komposisi carbopol 940 dan sorbitol dalam daerah optimum, pengaruhnya
terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik, serta aktivitas antioksidan sediaan gel.
Penelitian eksperimental ini dirancang menggunakan desain faktorial
dengan dua faktor dan dua level. Carbopol 940 dan sorbitol digunakan sebagai
faktor dengan level rendah dan level tinggi. Sifat fisik dan stabilitas fisik gel diuji
dengan mengamati sifat organoleptis, pH, viskositas, daya sebar, dan pemisahan
fase. Data viskositas dengan rentang 200-300 dPa.s dan daya sebar 4,0-5,5 cm
dianalisis secara statistik menggunakan Design Expert 9.0.6 taraf kepercayaan
95% untuk mencari efek dan daerah optimum carbopol 940 dan sorbitol, serta
menggunakan R 3.2.3 untuk mengetahui stabilitas.
Hasil penelitian menunjukkan carbopol 940 memberikan respon yang
signifikan dan dominan terhadap viskositas dan daya sebar, sedangkan sorbitol
memberikan respon yang signifikan terhadap viskositas, dengan carbopol 940
sebagai faktor yang dominan. Komposisi optimum carbopol 940 dan sorbitol
yang menghasilkan sifat fisik optimum adalah komposisi dengan carbopol 940
sebesar 0,54 gram dan sorbitol sebesar 5,66 gram. Gel stabil secara organoleptis,
pH, viskositas, daya sebar, dan pemisahan fase, serta memiliki aktivitas
antioksidan kuat.
Kata kunci : gel, antioksidan, carbopol 940, sorbitol, desain faktorial.
xvii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
ABSTRACT
Mangosteen (Garcinia mangostana L.) has known to have many
pharmacological activities, one of them was antioxidant acticity. Mangosteen peel
extract were formulated into gel dosage form with purpose to increase patients
comfort. Formulation gel used carbopol 940 as gelling agent and sorbitol as
humectant. This research aimed to determine the optimum composition of
carbopol 940 and sorbitol as well as to know the dominant farctors in producing
a gel formulation that met the physical requirements and stability, and also to
determine antioxidant activity of gel.
The research was a pure experimental, using factorial design with twofactor and two-level. The factor which used were carbopol 940 and sorbitol in low
and high concentration. Evaluation in physical properties and stability of
mangosteen extract gel such as organoleptic, pH, viscosity, spreadability, and
phase separation. The data viscosity between 200-300 dPa.s and spreadability
between 4,0-5,5 cm were tested by Design Expert 9.0.6 to determine effect and
optimum area of carbopol 940 and sorbitol, then physical stability were tested by
R 3.2.3.
The result showed that carbopol 940 gave a significant and dominant
response to viscosity and spreadability, while sorbitol gave a significant response
to viscosity. The optimum composition of carbopol 940 and sorbitol that met
optimum physical requirements has been known at composition 5,44 gram of
carbopol 940 and 5,66 gram of sorbitol. Gel was stable in organoleptic, pH,
viscosity, spreadibility, and phase separation, with strong antioxidant activity.
Keyword : gel, antioxidant, carbopol 940, sorbitol, factorial design.
xviii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Antioksidan banyak ditemukan pada alam, diantaranya pada buah manggis
(Garcinia mangostana L.). Beberapa penelitian menunjukkan bahwa kulit buah
manggis mengandung senyawa yang memiliki aktivitas antioksidan. Senyawa
tersebut diantaranya flavonoid, tanin dan xanton (Paramawati, 2010).
Metabolit sekunder utama dari kulit buah manggis adalah xanton. Xanton
adalah molekul besar yang terdiri dari berbagai komponen super antioksidan.
Fungsi utama antioksidan adalah melawan (menetralisir) pro oksidan atau lebih
dikenal sebagai radikal bebas (Paramawati, 2010). Senyawa utama dari xanton
adalah α-mangostin dan -mangostin (Jung, Su, Keller, Mehta, and Kinghorn,
2006).
Selain sebagai limbah, kulit manggis umumnya hanya diolah untuk
penyamakan kulit, obat tradisional dan bahan pembuat zat antikarat serta pewarna
tekstil, sedangkan pemanfaatan ekstrak kulit manggis sebagai sediaan topikal
masih kurang dikembangkan (Nova, 2012).
Gel yang mengandung zat antioksidan dapat digunakan sebagai sediaan
topikal untuk menangkal radikal bebas. Gel merupakan sistem semipadat yang
pergerakan medium pendispersinya terbatas oleh sebuah jalinan jaringan tiga
dimensi dari partikel-partikel atau makromolekul yang terlarut pada fase
pendispersi (Allen, 2002). Bentuk sediaan gel dipilih karena memiliki beberapa
1
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
2
kelebihan, diantaranya yaitu : memiliki kemampuan penyebaran yang baik pada
kulit; memberi efek dingin; tidak menghambat fungsi rambut secara fisiologis;
mudah dicuci dengan air; serta pelepasan obatnya baik (Voight, 1994). Selain itu
sediaan gel yang mengandung bahan alam sebagai zat aktif masih jarang
ditemukan dipasaran.
Aktivitas antioksidan gel ekstrak kulit buah manggis dalam penelitian ini
diuji dengan menggunakan metode DPPH (2,2-diphenyl-1-picril hydrazil).
Metode DPPH dipilih karena memiliki beberapa kelebihan antara lain sederhana,
mudah, cepat, peka, serta memerlukan sedikit sampel (Hanani, Mun’im, dan
Sekarini, 2005).
Gelling agent basis dari sediaan gel yang digunakan untuk membentuk gel
dan idealnya harus tidak berinteraksi dengan komponen lain dari formulasi serta
harus bebas dari kontaminasi mikroba (Mahalingam, Li, and Jasti, 2008). Pada
penelitian ini, gelling agent yang digunakan yaitu carbopol 940. Dengan
digunakannya gelling agent carbopol 940 massa gel yang dihasilkan akan
memberikan bentuk serta penampakan yang baik, jernih, dan tidak keruh (Islam,
Mohammad, Nai’r, Susan, and Chrisita, 2004). Carbopol 940 memiliki viskositas
tinggi pada konsentrasi rendah, sehingga efektif dan ekonomis. Dalam temperatur
ruang, carbopol 940 dapat stabil dalam jangka waktu lama dan akan tetap stabil
atau mengalami perubahan tak berarti apabila ada penambahan senyawa
antioksidan dalam formulasi (Johnson and Steer, 2006).
Humektan adalah bahan dalam produk kosmetik yang ditujukan untuk
mencegah hilangnya lembab dari sediaan dan meningkatkan jumlah air
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
3
(kelembaban) pada lapisan kulit terluar saat produk diaplikasikan (Barel, Paye,
and Maibach, 2009). Pada penelitian ini humektan yang digunakan adalah
sorbitol. Sorbitol dipilih karena relatif inert dan kompatibel dengan sebagian besar
eksipien, tidak membuat inflamasi, tidak korosif, dan tidak volatil, sehingga dapat
menjaga konsistensi sediaan. Dibandingkan dengan gliserol dan propilenglikol,
sorbitol memiliki BM dan viskositas yang paling tinggi, dan paling tidak mudah
menguap (Rowe, Sheskey, and Weller, 2003).
Desain faktorial merupakan rancangan untuk menentukan pengaruh
beberapa faktor secara simultan dan interaksi dari faktor-faktor tersebut. Carbopol
940 sebagai gelling agent dan sorbitol sebagai humektan merupakan faktor
penting yang berpengaruh dalam sifat fisik dan stabilitas fisik gel. Dengan
demikian, melalui desain faktorial dapat ditentukan faktor mana yang dominan
berpengaruh serta mengetahui ada atau tidaknya interaksi antar faktor yang
diteliti.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan sebelumnya, ada
beberapa masalah yang akan diteliti sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh dari variasi carbopol 940 dan sorbitol terhadap sifat
fisik dan stabilitas fisik gel ekstrak kulit buah manggis?
2. Berapa komposisi carbopol 940 dan sorbitol pada daerah optimum sehingga
dihasilkan gel dengan sifat fisik yang baik?
3. Bagaimana stabilitas fisik gel ekstrak kulit buah manggis setelah diuji
sentrifugasi dan freeze thaw cycle?
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
4
4. Bagaimana aktivitas antioksidan ekstrak kulit buah manggis?
5. Bagaimana aktivitas antioksidan sediaan gel ekstrak kulit buah manggis?
C. Keaslian Penelitian
Penelitian terkait ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.) dan
formulasi gel yang pernah dilakukan ialah :
1.
“Optimasi HPMC sebagai Gelling Agent dalam Formula Gel Ekstrak Kulit
Buah
Manggis
(Garcinia
mangostana
L.)”
yang
dilakukan
oleh
Arikumalasari pada tahun 2013. Penelitian ini mengenai optimasi HPMC
(Hidroksi Propil Metil Selulosa) sebagai gelling agent dalam formula gel
ekstrak kulit buah manggis dengan tinjauan desain faktorial.
2.
“Formulasi dan Uji Aktivitas Antioksidan Sediaan Masker Peel-off Ekstrak
Etanol 50% Kulit Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)” yang dilakukan
oleh Izzati pada tahun 2014. Penelitian ini mengenai formulasi dan uji
aktivitas antioksidan gel masker peel-off dengan gelling agent HPMC.
3.
“Optimasi Formula Sediaan Gel Antijerawat Basis Karbopol dan CMC-Na
Ekstrak Kulit Buah Manggis dengan Metode SLD (Simplex Lattice Design)”
yang dilakukan oleh Aristowati pada tahun 2013. Penelitian ini mengenai
optimasi carbopol dan CMC-Na pada sediaan gel anti jerawat ekstrak kulit
buah manggis dengan metode SLD (Simplex Lattice Design).
Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian mengenai
formulasi gel ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.) sebagai
penangkal radikal bebas dengan carbopol 940 sebagai gelling agent dan sorbitol
sebagai humektan menggunakan desain faktorial belum pernah dilakukan.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
5
D. Manfaat Penelitian
a. Manfaat Teoritis
Penelitian ini diharapkan dapat menjadi sumber informasi mengenai
pengaruh carbopol 940 sebagai gelling agent dan sorbitol sebagai humektan
terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik gel ekstrak kulit buah manggis, serta
mengenai bagaimana aktivitas antioksidan gel ekstrak kulit buah manggis.
b. Manfaat Praktis
Menghasilkan suatu formulasi gel ekstrak kulit buah manggis dengan sifat
fisik dan stabilitas fisik yang baik, aman, dan dapat bermanfaat bagi masyarakat.
E. Tujuan Penelitian
a. Tujuan Umum
Menghasilkan formula gel antioksidan dari ekstrak kulit buah manggis
(Garcinia mangostana L.) yang sesuai dengan persyaratan sifat fisik dan stabilitas
fisik yang ditentukan serta dapat diterima masyarakat.
b. Tujuan Khusus
1. Mengetahui pengaruh carbopol 940 dan sorbitol terhadap sifat fisik gel
ekstrak kulit buah manggis.
2. Mengetahui komposisi carbopol 940 dan sorbitol pada daerah optimum
sehingga dihasilkan gel ekstrak kulit buah manggis dengan sifat fisik yang
diinginkan.
3. Mengetahui stabilitas fisik gel ekstrak kulit buah manggis melalui uji
sentrifugasi dan freeze thaw cycle.
4. Mengetahui besar aktivitas antioksidan ekstrak kulit buah manggis.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
6
5. Mengetahui besar aktivitas antioksidan sediaan gel ekstrak kulit buah
manggis.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
7
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Manggis (Garcinia mangostana L.)
Gambar 1. Buah manggis (Nugroho, 2008)
Manggis yang memiliki nama latin Garcinia mangostana L. merupakan
tanaman yang berasal dari daerah Asia Tenggara meliputi Indonesia, Malaysia,
Thailand, dan Myanmar. Manggis merupakan tumbuhan fungsional karena
sebagian besar dari tumbuhan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai obat. Di luar
negri manggis dijuluki “Queen of the Tropical Fruits” yang merupakan refleksi
perpaduan dari rasa asam manis yang tidak dipunyai oleh komoditas buah lainnya.
Di Indonesia manggis disebut dengan berbagai macam nama lokal seperti manggu
(Jawa Barat), Manggus (Lampung), Manggusto (Sulawesi Utara), Manggista
(Sumatera Barat). (Nurchasanah, 2012).
Klasifikasi manggis secara taksonomi adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Subdivisi : Angiospermae
7
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
Kelas
: Dicotyledonae
Ordo
: Guttiferales
Famili
: Guttiferae
Genus
: Garcinia
Spesies
: Garcinia mangostana L.
8
Buah manggis (Garcinia mangostana L.) adalah buah musiman dengan
kulit yang berwarna unggu tua karena mengandung banyak antosianin dan isi
berwarna putih. Dalam satu buah terdapat 5-6 daging buah. Mempunyai 1-3 biji,
selaput biji tebal berair, putih, serta dapat dimakan. Pohon selalu hijau, tinggi 6-20
m. Batang tegak, batang pokok jelas, kulit batang coklat, memiliki getah kuning.
Daun tunggal, duduk daun berhadapan atau bersilang berhadapan, helaian;
mengkilat dipermukaan, permukaan atas hijau gelap permukaan bawah hijau
terang, bentuk elips memanjang, 12-23 x 4,5-10 cm, tangkai 1,5-2 cm. Bunga
betina 1-3 di ujung batang, susunan menggarpu, garis tengah 5-6 cm. Dua daun
kelopak yang terluar hijau kuning, 2 yang terdalam lebih kecil, bertepi merah,
melengkung kuat, tumpul. Mahkota terdiri dari 4 daun mahkota, bentuk telur
terbalik, berdaging tebal, hijau kuning, tepi merah atau hampir semua merah.
Bakal buah beruang 4-8, kepala putik berjari-jari 4-6. Buah berbentuk bola
tertekan, garis tengah 3,5-7 cm, ungu tua, dengan kepala putik duduk (tetap),
kelopak tetap, dinding buah tebal, berdaging, ungu, dengan getah kuning. Pohon
manggis mempunyai akar serabut (Dalmartha, 2003).
Berbeda dengan buah-buah pada umumnya, manfaat terbesar buah manggis
bagi kesehatan bukan terletak pada daging buahnya, melainkan pada kulit
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
9
buahnya. Dalam kulit buah manggis (pericarp) terdapat komponen yang bersifat
antioksidan senyawa tersebut diantaranya flavonoid, tanin, dan xanton. Metabolit
sekunder utama dari kulit buah manggis adalah xanton. Meskipun daging buah
manggis mengandung vitamin C yang juga merupakan sumber antioksidan alami,
tetapi jumlahnya sangat sedikit (Paramawati, 2010).
Kandungan yang terdapat dalam daging buah manggis antara lain gula
sakarosa, dekstrosa, dan levulosa. Dalam takaran tiap 100 gram sajian buah
manggis terdiri dari 79,2 gram air, 0,5 gram protein, 19,8 gram karbohidrat, 0,3
gram serat, 11 mg kalsium, 17 mg fosfor, 0,9 mg besi, 14 IU vitamin A, 66 mg
vitamin C, 0,09 mg vitamin B1 (Thiamin), 0,06 mg vitamin B2 (riboflavin), dan
0,1 mg vitamin B5 (niasin) (Dweck, 2014).
Xanton adalah molekul besar yang terdiri dari berbagai komponen super
antioksidan. Antioksidan sendiri telah terbukti mempunyai banyak manfaat bagi
tubuh manusia, di antaranya menetralisir radikal bebas yang masuk atau
diproduksi dalam tubuh, mencegah penuaan organ tubuh, mencegah penyakit
yang berhubungan dengan jantung, mencegah berbagai jenis penyakit kanker,
mencegah kebutaan, dan meningkatkan sistem kekebalan tubuh. Fungsi utama
antioksidan adalah melawan (menetralisir) pro oksidan atau lebih dikenal sebagai
radikal bebas (Paramawati, 2010).
Xanton merupakan derivat dari difenil- -pyron, yang memiliki nama
IUPAC 9H-xantin-9-on dengan rumus molekul C13H8O2. Xanton terdistribusi luas
pada tumbuhan tinggi, tumbuhan paku, jamur dan tumbuhan lumut. Sebagian
besar xanton ditemukan pada tumbuhan tinggi yang dapat diisolasi dari empat
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
10
suku, yaitu Guttiferae, Moraceae, Polygalaceae dan Gentianaceae (Jung et al.,
2006).
Gambar 2. Struktur molekul xanton
(Jung et al., 2006)
Struktur dasar xanton terdiri dari tiga benzena dengan satu benzena di
tengahnya yang merupakan keton. Hampir semua molekul turunan xanton sering
disebut polyphenol. Xanton memiliki 200 jenis zat turunan dan 40 diantaranya
terdapat dalam kulit manggis. Xanton dalam buah manggis terdapat di bagian
kulit buah (pericarp) dan sedikit dalam kulit biji (hull) (Paramawati, 2010).
Senyawa utama dari xanton adalah α-mangostin dan -mangostin (Jung et al.,
2006). Turunan xanton yang terdapat pada kulit buah manggis dapat dilihat pada
Tabel I.
Tabel I. Turunan xanton pada kulit buah manggis (Paramawati, 2010)
Turunan xanton dalam kulit manggis
BR-xanthone A
BR-xanthone B
Calabaxanthone
Garcinone A
Garcinone B
Garcinone C
Garcinone D
Garcinone E
Gamma-Mangostin
Garcimangosone A
Garcimangosone B
Garcimangosone C
1-Isomangostin
3-Isomangostin
1-Isomangostin hydrate
3-Isomangostin hydrate
Gartanin
Demethylcalabaxanthone
Maclurin
Mangostenone
Mangostanin
Mangostano
Mangostin
Mangostinone
Mangostinone A
Mangostinone B
α-Mangostin
-Mangostin
Mangostanol
γ-Mangostin
Norathriol
Tovophylli
Tovophyllin A
Tovophyllin B
Trapezifolixanthone
Catechins
Vitamin C
Garcinidon A
Garcinidon B
Garcinidon C
Bezoquinon atrovirinnon
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
11
Kekuatan antioksidan dihitung dari kemampuannya dalam menetralisasi
gugus radikal bebas. Kemampuan tersebut dihitung dengan satuan ORAC
(Oxygen Radical Absorbance Capacity), yaitu kemampuan dalam menyerap
radikal oksigen
(Nugroho,
2008). Penelitian
yang dilakukan
Nugroho
membuktikan bahwa xanton yang memiliki banyak derivat yang terkandung
dalam kulit buah manggis merupakan antioksidan yang sangat tinggi yang
memilki aktiviitas farmakologi yang sangat efektif. Nilainya mencapai 17.00020.000 ORAC per 100 ons (sekitar 2835 gram kulit), lebih besar dari wortel dan
jeruk yang kadar ORAC-nya hanya 300 dan 2.400 (Stevi, Dewa, dan Vanda,
2012). Nilai kekuatan antioksidan beberapa bahan makanan setiap 100 ons atau
setara dengan 3 kg bahan dapat dilihat pada Tabel II.
Tabel II. Nilai kekuatan antioksidan bahan makanan (Nugroho, 2008).
Buah
Manggis
Tomat
Wortel
Anggur
Apel
Jeruk
Stroberi
Kemampuan menyerap radikal oksigen
(ORAC / Oxygen Radical Absorbance
Capacity)
17,000-20,000
200
300
1,100
1,400
2,400
2,600
B. Antioksidan
Antioksidan adalah suatu senyawa yang ketika dalam konsentrasi rendah
berada bersama substrat yang mudah teroksidasi secara signifikan mampu untuk
menunda atau menghambat reaksi oksidasi dari substrat tersebut (Cadenas and
Packer, 2002). Tubuh manusia secara alami dapat menghasilkan antioksidan,
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
12
namun jika jumlah radikal bebas bertambah, antioksidan yang dihasilkan tubuh
tidak mampu untuk mengikat radikal bebas tersebut dan akhimya dapat terjadi
stress oksidatif (Winarsi, 2007).
Radikal bebas dihambat melalui 3 cara, yaitu:
1. Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas yang baru.
2. Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan
rantai).
3. Memperbaiki kerusakan oleh radikal bebas
(Winarsi, 2007).
Secara umum antioksidan dibedakan menjadi dua, yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis. Antioksidan enzimatis disebut juga
sebagai antioksidan primer atau antioksidan endogenus. Suatu senyawa dapat
dikatakan sebagai antioksidan primer apabila dapat memberikan atom hidrogen
secara cepat kepada senyawa radikal, kemudian radikal antioksidan yang
terbentuk segera menjadi senyawa yang lebih stabil. Contoh antioksidan primer
adalah superoksida dismutase (SOD), katalase, dan glutation peroksidase
(Winarsi, 2007). Contoh lain senyawa yang termasuk antioksidan primer adalah
kelompok senyawa polifenol, asam askorbat (vitamin C), BHT (Butil Hidroksi
Toluena), BHA (Butil Hidroksi Anisol), TBHQ (Tersier Butil Hidroksi Quinolin),
tekoferol, dan PG (Propil Galat) (Arcan, 2005).
Antioksidan non enzimatis disebut juga sebagai antioksidan sekunder atau
antioksidan eksogenus. Kerja sistem antioksidan non enzimatis yaitu dengan cara
memotong reaksi oksidasi berantai dari radikal bebas atau dengan cara
menangkap radikal bebas sehingga radikal bebas tidak akan bereaksi dengan
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
13
komponen seluler (Winarsi, 2007). Senyawa yang termasuk golongan antioksidan
sekunder adalah asam triodipropionat, dilauril, dan distearil ester (Arcan, 2005).
Beberapa metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas
antioksidan suatu bahan meliputi :
1. Metode DPPH
DPPH (1,1-diphenyl-2-picril hydrazil) merupakan senyawa radikal bebas
yang stabil dalam larutan metanol (berwarna ungu tua). Mekanisme reaksi
yang terjadi adalah proses reduksi senyawa DPPH oleh antioksidan yang
menghasilkan pengurangan intensitas warna dari larutan DPPH sehingga warna
ungu dari radikal menjadi memudar (warna kuning). Pemudaran warna akan
mengakibatkan penurunan nilai absorbansi sinar tampak dari spektrofotometer.
Semakin pudar warna DPPH setelah direaksikan dengan antioksidan
menunjukkan kapasitas antioksidan yang semakin besar pula (Benabadji et al.,
2004).
Mekanisme penghambatan radikal DPPH dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Mekanisme penghambatan radikal DPPH
(Benabadji et al., 2004)
Komponen yang aktif bereaksi dengan DPPH antara lain glutation, amina
aromatik (p-fenilen diamin dan p-aminofenol) dan α-tokoferol (Vitamin E -
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
14
stokiometri 2:1) dan komponen aromatik polyhidroksil (hidrokuinon dan
pirogalol). Komponen lain seperti fenol monohidrat (tyrosin), gula sederhana
(glukosa), purin dan primidin tidak bereaksi, sedangkan protein akan
terpresipitasi. Pengencer yang biasanya digunakan adalah metanol atau etanol
karena pengencer yang lain akan mengganggu reaksi (Molyneux, 2004).
DPPH menunjukkan absorbsi yang kuat pada panjang gelombang 517 nm
karena elektron yang tidak berpasangan dan absorbsi berkurang ketika elektron
telah berpasangan. Larutan alkoholik akan berwarna ungu pekat pada
konsentrasi 0,5 mM dan hukum Lambert-Beer berlaku dalam rentang absorbsi
yang terukur. Konsentrasi awal DPPH (50 sampai 100 μM) harus memberikan
absorbansi kurang dari 1,0 (respon intensitas cahaya yang tereduksi tidak lebih
dari 10 kali ketika melewati sampel) (Hanani et al., 2005).
Parameter yang digunakan untuk mengetahui aktivitas antioksidan adalah
IC50 yang didefinisikan sebagai konsentrasi senyawa antioksidan yang
menyebabkan hilangnya 50% aktivitas DPPH (Molyneux, 2004). Suatu sampel
dikatakan memiliki aktivitas antioksidan bila memiliki nilai IC50 < 200 µg⁄��
(Hanani et al., 2005).
Kelebihan dari metode ini adalah DPPH akan beraksi dengan sampel
secara keseluruhan dalam waktu tertentu dan DPPH dapat bereaksi secara
perlahan meskipun dengan antioksidan yang lemah. Metode ini tergolong
cepat, sederhana, tidak mahal dan banyak digunakan untuk mengukur
kemampuan komponen sebagai pemerangkap radikal bebas serta dapat
mengevaluasi aktivitas antioksidan dari makanan (Prakash, 2001).
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
15
2. Metode ABTS
Metode ABTS (2,2-Azinobis(3-ethylbenzothiazoline)6-sulfonic acid)
adalah metode yang digunakan yang digunakan untuk melihat aktivitas
antioksidan. ABTS adalah substrat peroksidase yang stabil dan larut air,
apabila dioksidasi oleh H2O2 akan membentuk membentuk senyawa radikal
kation yang tidak stabil. Prinsip metode ini adalah dengan menggunakan
antioksidan dalam jumlah tertentu untuk menghambat ABTS. Kemampuan
antioksidan dalam menghambat ABTS ini yang dapat diukur dengan
spektrofotometer pada panjang gelombang 734 nm. Dari hasil spektrofotometer
dapat diketahui aktivitas yang terdapat pada antioksidan (Ozgen, Reese, Neil,
and Artemio, 2006).
3. Metode Deoksiribosa
Deoksiribosa (2-deoksi-D-ribosa) merupakan gula ribosa turunan gula
pentose dan yang mempunyai 5 atom karbon. Deoksiribosa apabila dipanaskan
dengan suhu dan pH tertentu akan terdekomposisi menjadi malondialdehid
(MDA) yang dapat dideteksi dengan asam tiobartiturat (TBA) menghasilkan
kromogen MDA-TBA. Perubahan Deoksiribosa menjadi malondialdehid
adalah dasar uji penangkapan radikal hidroksil (Haliwell and Gutteridge,
2000).
4. Metode FRAP
Prinsip metode FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power) adalah
berdasarkan kerja dari reduksi analog ferroin, kompleks Fe3+ dari
tripiridiltriazin Fe(TPTZ)3+ menjadi kompleks Fe2+. Fe2+ jika ditambahkan
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
16
antioksidan pada suasana asam akan berwarna biru. Hasil pengujian
diinterpretasikan dengan peningkatan absorbansi pada panjang gelombang 593
nm (Antolovich, Prenzler, Patsalides, McDonald, and Robards, 2002).
5. Metode TRAP
Prinsip metode TRAP (Total Radical-trapping Antioxidant Parameter)
adalah berdasarkan pengukuran penggunaan oksigen selama reaksi oksidasi
lipid terkontrol yang diinduksi oleh hasil dekomposisi dari AAPH (2-2'Azobis(2-aminidopropana)hidroklorida) untuk mengukur aktivitas antioksidan
(Molyneux, 2004).
C. Sediaan Gel
Gel merupakan sistem semipadat yang pergerakan medium pendispersinya
terbatas oleh sebuah jalinan jaringan tiga dimensi dari partikel-partikel atau
makromolekul yang terlarut pada fase pendispersi. Gel harus memiliki kejernihan
dan harus dapat memelihara viskositas di atas rentang temperatur yang luas.
Beberapa sistem gel penampilannya sejernih air, sedangkan gel yang lainnya
keruh karena bahan-bahannya mungkin tidak terdispersi secara molekuler atau
mungkin karena terbentuk agregat yang mendispersi cahaya. Konsentrasi basis gel
pada umumnya kurang dari 10%, biasanya antara 0,5% sampai 2,0% dengan
beberapa pengecualian (Allen, 2002).
Secara luas sediaan gel banyak digunakan pada produk obat-obatan,
kosmetik dan makanan juga pada beberapa proses industri. Pada kosmetik yaitu
sebagai sediaan untuk perawatan kulit, sampo, sediaan pewangi dan pasta gigi
(Herdiana, 2007).
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
17
Sifat-sifat gel yang diharapkan dalam sediaan gel topikal antara lain:
memiliki sifat aliran tiksotropik, daya sebar baik, tidak berminyak, mudah dicuci,
sebagai emolien, ringan (khususnya untuk jaringan yang mengelupas), tidak
meninggalkan noda, dapat bercampur dengan bahan tambahan lain, larut air atau
dapat bercampur dengan air (Ofner and Klech-Gellote, 2007).
Dasar gel dapat dibedakan menjadi dasar gel hidrofobik dan dasar gel
hidrofilik (Allen, 2002) :
1. Dasar Gel Hidrofobik
Dasar gel hidrofobik umumnya terdiri dari partikel-partikel anorganik,
bila ditambahkan ke dalam fase pendispersi, hanya sedikit sekali interaksi
antara kedua fase. Berbeda dengan bahan hidrofilik, bahan hidrofobik tidak
secara spontan menyebar, tetapi harus dirangsang dengan prosedur yang
khusus. Dasar gel hidrofobik antara lain petrolatum, mineral oil/gel
polyethilen, plastibase, alumunium stearat, dan carbowax (Allen, 2002).
2. Dasar Gel Hidrofilik
Dasar gel hidrofilik umumnya terdiri dari molekul-molekul organik yang
besar dan dapat dilarutkan atau disatukan dengan molekul dari fase
pendispersi. Istilah hidrofilik berarti suka pada pelarut. Umumnya daya tarik
menarik pada pelarut dari bahan-bahan hidrofilik kebalikan dari tidak adanya
daya tarik menarik dari bahan hidrofobik. Sistem koloid hidrofilik biasanya
lebih mudah untuk dibuat dan memiliki stabilitas yang lebih besar. Gel
hidrofilik umumnya mengandung komponen bahan pengembang, air,
humektan dan bahan pengawet. Basis gel hidrofilik antara lain aerosol,
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
18
bentonit, eter selulosa, natrium alginat, t
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
INTISARI
Manggis (Garcinia mangostana L.) diketahui memiliki beberapa aktivitas
farmakologi, salah satunya adalah sebagai antioksidan. Ekstrak kulit buah manggis
diformulasikan menjadi bentuk sediaan gel dengan tujuan meningkatkan
kenyamanan pasien. Formula gel menggunakan carbopol 940 sebagai gelling agent
dan sorbitol sebagai humektan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
komposisi carbopol 940 dan sorbitol dalam daerah optimum, pengaruhnya terhadap
sifat fisik dan stabilitas fisik, serta aktivitas antioksidan sediaan gel.
Penelitian eksperimental ini dirancang menggunakan desain faktorial dengan
dua faktor dan dua level. Carbopol 940 dan sorbitol digunakan sebagai faktor
dengan level rendah dan level tinggi. Sifat fisik dan stabilitas fisik gel diuji dengan
mengamati sifat organoleptis, pH, viskositas, daya sebar, dan pemisahan fase. Data
viskositas dengan rentang 200-300 dPa.s dan daya sebar 4,0-5,5 cm dianalisis
secara statistik menggunakan Design Expert 9.0.6 taraf kepercayaan 95% untuk
mencari efek dan daerah optimum carbopol 940 dan sorbitol, serta menggunakan R
3.2.3 untuk mengetahui stabilitas.
Hasil penelitian menunjukkan carbopol 940 memberikan respon yang
signifikan dan dominan terhadap viskositas dan daya sebar, sedangkan sorbitol
memberikan respon yang signifikan terhadap viskositas, dengan carbopol 940
sebagai faktor yang dominan. Komposisi optimum carbopol 940 dan sorbitol yang
menghasilkan sifat fisik optimum adalah komposisi dengan carbopol 940 sebesar
0,54 gram dan sorbitol sebesar 5,66 gram. Gel stabil secara organoleptis, pH,
viskositas, daya sebar, dan pemisahan fase, serta memiliki aktivitas antioksidan
kuat.
Kata kunci : gel, antioksidan, carbopol 940, sorbitol, desain faktorial.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
ABSTRACT
Mangosteen (Garcinia mangostana L.) has known to have many
pharmacological activities, one of them was antioxidant acticity. Mangosteen peel
extract were formulated into gel dosage form with purpose to increase patients
comfort. Formulation gel used carbopol 940 as gelling agent and sorbitol as
humectant. This research aimed to determine the optimum composition of
carbopol 940 and sorbitol as well as to know the dominant farctors in producing
a gel formulation that met the physical requirements and stability, and also to
determine antioxidant activity of gel.
The research was a pure experimental, using factorial design with twofactor and two-level. The factor which used were carbopol 940 and sorbitol in low
and high concentration. Evaluation in physical properties and stability of
mangosteen extract gel such as organoleptic, pH, viscosity, spreadability, and
phase separation. The data viscosity between 200-300 dPa.s and spreadability
between 4,0-5,5 cm were tested by Design Expert 9.0.6 to determine effect and
optimum area of carbopol 940 and sorbitol, then physical stability were tested by
R 3.2.3.
The result showed that carbopol 940 gave a significant and dominant
response to viscosity and spreadability, while sorbitol gave a significant response
to viscosity. The optimum composition of carbopol 940 and sorbitol that met
optimum physical requirements has been known at composition 5,44 gram of
carbopol 940 and 5,66 gram of sorbitol. Gel was stable in organoleptic, pH,
viscosity, spreadibility, and phase separation, with strong antioxidant activity.
Keyword : gel, antioxidant, carbopol 940, sorbitol, factorial design.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
FORMULASI GEL EKSTRAK KULIT BUAH MANGGIS
(Garcinia mangostana L.) SEBAGAI PENANGKAL RADIKAL BEBAS:
PENGARUH CARBOPOL 940 DAN SORBITOL TERHADAP
SIFAT FISIK DAN STABILITAS FISIK
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Linda Evelina Larisa
NIM : 128114162
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2016
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
FORMULASI GEL EKSTRAK KULIT BUAH MANGGIS
(Garcinia mangostana L.) SEBAGAI PENANGKAL RADIKAL BEBAS:
PENGARUH CARBOPOL 940 DAN SORBITOL TERHADAP
SIFAT FISIK DAN STABILITAS FISIK
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Linda Evelina Larisa
NIM : 128114162
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2016
i
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
TORMULASI GEL EKSTRAK KI]LIT BUAII MANGGIS
{Garctnia nungostana L.) SEBAGAI PENAI\IGKAL RADIKAL BEBAS:
PENGARIIH CARBOPOL94O DA}t SORBMOL TERSADAP
SIFAT FISIK DAN STABILITAS X'ISIK
Oleh:
Linda Evelina Larisa
14t62
ian Skripsi
,,,,,.'i't
'P .
ds.;,u"ffi[
padatansg*ip,
fk-
# /fltrYi
E
i, *
y,*rr%{4
E!t
&F
//i'lfuittrrrrrf,ririr
i', & i&=ft*
'i %3",,,
ffi
-,%#ff*-l
Ph.D., Apt.
Panitia Penguji
l. Dr, T.N. Saifullah s., M.si., Apt.
2. Wahyuning Setyad,M.Sc., Apt.
3. Yohanes Dwiamaka, M.Si.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
HALAMAN PERSEMBAHAN
Janganlah takut,
takut, sebab
sebab Aku
Aku menyertai
menyertai engkau,
engkau,
Janganlah
janganlah bimbang,
bimbang, sebab
sebab Aku
Aku ini
ini Allahmu;
Allahmu;
janganlah
Aku
Aku akan
akan meneguhkan,
meneguhkan, bahkan
bahkan akan
akan
menolong
menolong engkau;
engkau; Aku
Aku akan
akan memegang
memegang
engkau
engkau dengan
dengan tangan
tangan kanan-Ku
kanan-Ku yang
yang
membawa
membawa kemenangan.
kemenangan.
(Yesaya
(Yesaya 41:10)
41:10)
Sebab Aku
Aku ini
ini mengetahui
mengetahui rancanganrancanganSebab
rancangan apa
apa yang
yang ada
ada pada-Ku
pada-Ku mengenai
mengenai
rancangan
kamu, demikianlah
demikianlah firman
firman TUHAN,
TUHAN, yaitu
yaitu
kamu,
rancangan
rancangan damai
damai sejahtera
sejahtera dan
dan bukan
bukan
rancangan
rancangan kecelakaan,
kecelakaan, untuk
untuk memberikan
memberikan
kepadamu
kepadamu hari
hari depan
depan yang
yang penuh
penuh harapan.
harapan.
29:11)
(Yeremia
(Yeremia 29:11)
29:11)
Kupersembahkan karyaku ini untuk JESUS CHRIST (my king, my
saviour, my superhero, my best friend, my strength, my
everything)
Terimakasih Tuhan Yesus, Engkau memberi aku kekuatan untuk
dapat melalui semua ini, kuserahkan seluruh hidup dan masa
depanku hanya kepada-Mu...
qI LOVE YOU JESUSq
iv
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
PRAKATA
Puji dan syukur penulis haturkan kepada Tuhan yang Maha Esa karena
atas kasih, berkat, dan penyertaan-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul ‘Formulasi Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)
Sebagai Penangkal Radikal Bebas: Pengaruh Carbopol 940 dan Sorbitol Terhadap
Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik’ dengan baik. Penulisan skripsi ini merupkan salah
satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) di Fakultas
Farmasi Universitas Sanata Dharma.
Selama menyelesaikan perkuliahan, penelitian, dan penulisan skripsi ini
peneliti mendapatkan dukungan, semangat, kritik, dan saran dari berbagai pihak.
Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Ibu Aris Widayati, M.Si., Ph.D., Apt., selaku Dekan Fakultas Farnasi
Universitas Sanata Dharma.
2.
Bapak Dr. T.N. Saifullah S., M.Si., Apt. selaku Dosen Pembimbing
yang telah banyak memberikan waktu, bimbingan, kritik, dan saran
mulai dari penulisan proposal, penelitian, hingga penulisan skripsi.
3.
Ibu Wahyuning Setyani, M.Sc., Apt. dan Bapak Yohanes Dwiatmaka,
M.Si. selaku Dosen Penguji Skripsi yang telah memberikan waktu,
kritik, dan saran dalam penulisan skripsi.
4.
Bapak Jeffry Julianus M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik
atas pendampingan selama perkuliahan.
vii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
5.
Ibu Agustina Setiawati, M.Sc., Apt. selaku Kepala Laboratorium
Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
6.
Seluruh staff Laboratorium Universitas Sanata Dharna Yogyakarta
terutama Pak Musrifin, Mas Agung, Mas Bimo, dan Pak Parlan atas
segala bantuan selama skripsi.
7.
Partner luar biasaku, Michael Henri Dwiatmaja yang selalu tulus
memberi pertolongan, semangat, penghiburan, dan doa selama proses
pengerjaan skripsi dari awal hingga selesai.
8.
Teman
seperjuangan,
Lotmi
Sabaretnam
Barasa
atas
semua
kebersamaan, kerjasama, dan suka-duka selama pengerjaan skripsi.
9.
Teman-teman terkasih Agatha Riona Octavianus, Clarisa Dian,
Vinsensia Septima Ria Yovita, Desion Sudi, Buana Cahya Wijaya
yang telah banyak memberikan dukungan selama pengerjaan skripsi.
10. Segenap pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu atas
dukungan dan bantuannya.
Akhir kata penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak memiliki
kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang
membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Penulis juga berharap semoga skripsi
ini dapat berguna untuk seluruh pihak, terutama di bidang kefarmasian.
Yogyakarta, 14 Februari 2016
Penulis
viii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL......................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING............................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................
iii
HALAMAN PERSEMBAHAN....................................................................
iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA........................................................
v
PERSETUJUAN PUBLIKASI......................................................................
vi
PRAKATA.....................................................................................................
vii
DAFTAR ISI..................................................................................................
ix
DAFTAR TABEL..........................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR.....................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................
xvi
INTISARI......................................................................................................
xvii
ABSTRACT...................................................................................................
xviii
BAB I PENDAHULUAN..............................................................................
1
A. Latar Belakang....................................................................................
1
B. Rumusan Masalah...............................................................................
3
C. Keaslian Penelitian..............................................................................
4
D. Manfaat Penelitian..............................................................................
5
E. Tujuan Penelitian.................................................................................
5
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA.............................................................
7
A. Manggis (Garcinia mangostana L.)....................................................
7
ix
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
B. Antioksidan............................................................................................. 11
C. Sediaan Gel............................................................................................. 16
D. Desain Faktorial...................................................................................... 25
E. Monografi Bahan.................................................................................... 27
1. Carbopol 940.................................................................................... 27
2. Triethanolamine (TEA).................................................................... 30
3. Sorbitol............................................................................................. 30
4. Metil Paraben...................................................................................... 31
5. Aquadest........................................................................................... 32
F. Landasan Teori....................................................................................... 33
G. Hipotesis................................................................................................. 35
BAB III METODE PENELITIAN.................................................................... . 36
A. Jenis dan Rancangan Penelitian.............................................................. 36
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional......................................... 36
1. Variabel Penelitian............................................................................ 36
2. Definisi Operasional......................................................................... 37
C. Alat dan Bahan Penelitian...................................................................... .39
1. Alat Penelitian.................................................................................. 39
2. Bahan Penelitian............................................................................... 39
D. Tata Cara Penelitian................................................................................ 39
1. Pembuatan Ekstrak Kental Kulit Buah Manggis.............................. 39
2. Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Buah Manggis.................. 40
3. Formulasi Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis..................................... 42
x
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
4. Uji Sifat Fisik Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis.............................. 43
5. Uji Stabilitas Fisik Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis....................... 45
6. Uji Aktivitas Antioksidan Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis............. 45
E. Analisis Hasil.......................................................................................... 47
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................... . 48
A. Pembuatan Ekstrak Kental Kulit Buah Manggis.................................... 48
B. Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Buah Manggis........................ 49
1. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum..................................... 49
2. Penentuan Operating Time (OT)...................................................... 50
3. Penentuan Aktivitas Antioksidan Ekstrak........................................ 51
C. Orientasi Level dari Kedua Faktor Penelitian........................................ 52
D. Uji Sifat Fisik Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis.................................... . 54
1. Uji Organoleptis dan pH................................................................... . 54
2. Uji Viskositas.................................................................................... . 56
3. Uji Daya Sebar.................................................................................. .61
4. Uji Sifat Alir..................................................................................... .65
5. Optimasi Formula............................................................................. . 66
E. Uji Stabilitas Fisik Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis............................. . 67
1. Uji Sentrifugasi................................................................................. 67
2. Uji Freeze Thaw............................................................................... 68
F. Uji Aktivitas Antioksidan Gel Ekstrak Kulit Buah Manggis................. 71
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN............................................................ 74
A. Kesimpulan............................................................................................ 74
xi
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
B. Saran...................................................................................................... 75
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................ 76
LAMPIRAN....................................................................................................... 80
BIOGRAFI PENULIS........................................................................................ 110
xii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR TABEL
Tabel I.
Turunan xanton pada kulit buah manggis................................... 10
Tabel II.
Nilai kekuatan antioksidan bahan makanan................................ 11
Tabel III.
Rancangan desain faktorial......................................................... 26
Tabel IV.
Formula gel ekstrak kulit buah manggis..................................... 42
Tabel V.
Hasil penetapan OT ekstrak kulit buah manggis........................ a50
Tabel VI.
Variasi konsentrasi carbopol 940 terhadap viskositas dan dayaaa
sebar.............................................................................................L53
Tabel VII.
Variasi konsentrasi sorbitol terhadap viskositas dan daya
sebar............................................................................................ 53
Tabel VIII.
Hasil uji organoleptis dan pH gel ekstrak kulit buah
manggis....................................................................................... 55
Tabel IX.
Hasil uji viskositas gel ekstrak kulit buah manggis.................... 56
Tabel X.
Nilai efek carbopol 940, sorbitol dan interaksinya terhadap
respon viskositas..........................................................................L59
Tabel XI.
Hasil uji daya sebar gel ekstrak kulit buah manggis................... 61
Tabel XII.
Nilai efek carbopol 940, sorbitol dan interaksinya terhadap
respon daya sebar.........................................................................L63
Tabel XIII.
Sifat alir gel ekstrak kulit buah manggis.....................................L65
Tabel XIV.
Validasi Contourplot Superimposed...........................................A67
Tabel XV.
Hasil uji sentrifugasi gel ekstrak kulit buah manggis................. L68
Tabel XVI.
Pengamatan pemisahan fase uji freeze thaw............................... 71
Tabel XVII.
Nilai IC50 gel ekstrak kulit buah manggis................................... 72
xiii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.
Buah manggis.............................................................................. 7
Gambar 2.
Struktur molekul xanton............................................................. 10
Gambar 3.
Mekanisme penghambatan radikal DPPH.................................. 13
Gambar 4.
Kurva aliran Newton................................................................... 20
Gambar 5.
Kurva aliran plastis..................................................................... 20
Gambar 6.
Kurva aliran pseudoplastik......................................................... 21
Gambar 7.
Kurva aliran dilatan..................................................................... 22
Gambar 8.
Kurva aliran tiksotropi................................................................ 22
Gambar 9.
Kurva aliran rheopeksi................................................................ 23
Gambar 10.
Kurva aliran anti-tiksotropi......................................................... 23
Gambar 11.
Unit monomer asam akrilat dalam polimer carbopol................. 27
Gambar 12.
(a) Struktur awal carbopol
(b) Struktur setelah ditambahkan basa........................................ 29
Gambar 13.
Struktur TEA.............................................................................. . 30
Gambar 14.
Struktur sorbitol.......................................................................... 30
Gaambar 15. Struktur metil paraben................................................................. 31
Gambar 16.
Hasil penentuan maksimum DPPH............................................. 50
Gambar 17.
Kurva konsentrasi larutan seri terhadap % peredaman............... . 51
Gambar 18.
Contour plot respon viskositas gel ekstrak kulit buah manggis... 58
Gambar 19.
Grafik hubungan carbopol 940 terhadap viskositas.................... 60
Gambar 20.
Grafik hubungan sorbitol terhadap viskositas............................. 60
Gambar 21.
Contour plot respon daya sebar gel ekstrak kulit buah manggis..ai62
xiv
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
Gambar 22.
Grafik hubungan carbopol 940 terhadap daya sebar.................. 64
Gambar 23.
Grafik hubungan sorbitol terhadap daya sebar........................... 64
Gambar 24.
Contourplot superimposed gel ekstrak kulit buah manggis........t 66
Gambar 25.
Grafik stabilitas viskositas selama freeze thaw cycle................. 69
Gambar 26.
Grafik stabilitas daya sebar selama freeze thaw cycle................ 70
xv
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Certificate of Analysis PT. Borobudur Industri Jamu................ 80
Lampiran 2.
Perhitungan IC50 ekstrak kulit buah manggis............................. 85
Lampiran 3.
Orientasi level carbopol 940 dan sorbitol.................................. 86
Lampiran 4.
Organoleptis gel ekstrak kulit buah manggis............................. 88
Lampiran 5.
Data pengukuran viskositas gel ekstrak kulit buah manggis...... 92
Lampiran 6.
Data pengukuran daya sebar gel ekstrak kulit buah manggis..... 96
Lampiran 7.
Validasi area komposisi optimum............................................. 101
Lampiran 8.
Hasil penentuan sifat alir gel ekstrak kulit buah manggis......... 102
Lampiran 9.
Hasil uji sentrifugasi gel ekstrak kulit buah manggis............... 104
Lampiran 10. Data penentuan IC50 sediaan gel ekstrak kulit buah manggis.... 106
xvi
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
INTISARI
Manggis (Garcinia mangostana L.) diketahui memiliki beberapa aktivitas
farmakologi, salah satunya adalah sebagai antioksidan. Ekstrak kulit buah
manggis diformulasikan menjadi bentuk sediaan gel dengan tujuan meningkatkan
kenyamanan pasien. Formula gel menggunakan carbopol 940 sebagai gelling
agent dan sorbitol sebagai humektan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
komposisi carbopol 940 dan sorbitol dalam daerah optimum, pengaruhnya
terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik, serta aktivitas antioksidan sediaan gel.
Penelitian eksperimental ini dirancang menggunakan desain faktorial
dengan dua faktor dan dua level. Carbopol 940 dan sorbitol digunakan sebagai
faktor dengan level rendah dan level tinggi. Sifat fisik dan stabilitas fisik gel diuji
dengan mengamati sifat organoleptis, pH, viskositas, daya sebar, dan pemisahan
fase. Data viskositas dengan rentang 200-300 dPa.s dan daya sebar 4,0-5,5 cm
dianalisis secara statistik menggunakan Design Expert 9.0.6 taraf kepercayaan
95% untuk mencari efek dan daerah optimum carbopol 940 dan sorbitol, serta
menggunakan R 3.2.3 untuk mengetahui stabilitas.
Hasil penelitian menunjukkan carbopol 940 memberikan respon yang
signifikan dan dominan terhadap viskositas dan daya sebar, sedangkan sorbitol
memberikan respon yang signifikan terhadap viskositas, dengan carbopol 940
sebagai faktor yang dominan. Komposisi optimum carbopol 940 dan sorbitol
yang menghasilkan sifat fisik optimum adalah komposisi dengan carbopol 940
sebesar 0,54 gram dan sorbitol sebesar 5,66 gram. Gel stabil secara organoleptis,
pH, viskositas, daya sebar, dan pemisahan fase, serta memiliki aktivitas
antioksidan kuat.
Kata kunci : gel, antioksidan, carbopol 940, sorbitol, desain faktorial.
xvii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
ABSTRACT
Mangosteen (Garcinia mangostana L.) has known to have many
pharmacological activities, one of them was antioxidant acticity. Mangosteen peel
extract were formulated into gel dosage form with purpose to increase patients
comfort. Formulation gel used carbopol 940 as gelling agent and sorbitol as
humectant. This research aimed to determine the optimum composition of
carbopol 940 and sorbitol as well as to know the dominant farctors in producing
a gel formulation that met the physical requirements and stability, and also to
determine antioxidant activity of gel.
The research was a pure experimental, using factorial design with twofactor and two-level. The factor which used were carbopol 940 and sorbitol in low
and high concentration. Evaluation in physical properties and stability of
mangosteen extract gel such as organoleptic, pH, viscosity, spreadability, and
phase separation. The data viscosity between 200-300 dPa.s and spreadability
between 4,0-5,5 cm were tested by Design Expert 9.0.6 to determine effect and
optimum area of carbopol 940 and sorbitol, then physical stability were tested by
R 3.2.3.
The result showed that carbopol 940 gave a significant and dominant
response to viscosity and spreadability, while sorbitol gave a significant response
to viscosity. The optimum composition of carbopol 940 and sorbitol that met
optimum physical requirements has been known at composition 5,44 gram of
carbopol 940 and 5,66 gram of sorbitol. Gel was stable in organoleptic, pH,
viscosity, spreadibility, and phase separation, with strong antioxidant activity.
Keyword : gel, antioxidant, carbopol 940, sorbitol, factorial design.
xviii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Antioksidan banyak ditemukan pada alam, diantaranya pada buah manggis
(Garcinia mangostana L.). Beberapa penelitian menunjukkan bahwa kulit buah
manggis mengandung senyawa yang memiliki aktivitas antioksidan. Senyawa
tersebut diantaranya flavonoid, tanin dan xanton (Paramawati, 2010).
Metabolit sekunder utama dari kulit buah manggis adalah xanton. Xanton
adalah molekul besar yang terdiri dari berbagai komponen super antioksidan.
Fungsi utama antioksidan adalah melawan (menetralisir) pro oksidan atau lebih
dikenal sebagai radikal bebas (Paramawati, 2010). Senyawa utama dari xanton
adalah α-mangostin dan -mangostin (Jung, Su, Keller, Mehta, and Kinghorn,
2006).
Selain sebagai limbah, kulit manggis umumnya hanya diolah untuk
penyamakan kulit, obat tradisional dan bahan pembuat zat antikarat serta pewarna
tekstil, sedangkan pemanfaatan ekstrak kulit manggis sebagai sediaan topikal
masih kurang dikembangkan (Nova, 2012).
Gel yang mengandung zat antioksidan dapat digunakan sebagai sediaan
topikal untuk menangkal radikal bebas. Gel merupakan sistem semipadat yang
pergerakan medium pendispersinya terbatas oleh sebuah jalinan jaringan tiga
dimensi dari partikel-partikel atau makromolekul yang terlarut pada fase
pendispersi (Allen, 2002). Bentuk sediaan gel dipilih karena memiliki beberapa
1
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
2
kelebihan, diantaranya yaitu : memiliki kemampuan penyebaran yang baik pada
kulit; memberi efek dingin; tidak menghambat fungsi rambut secara fisiologis;
mudah dicuci dengan air; serta pelepasan obatnya baik (Voight, 1994). Selain itu
sediaan gel yang mengandung bahan alam sebagai zat aktif masih jarang
ditemukan dipasaran.
Aktivitas antioksidan gel ekstrak kulit buah manggis dalam penelitian ini
diuji dengan menggunakan metode DPPH (2,2-diphenyl-1-picril hydrazil).
Metode DPPH dipilih karena memiliki beberapa kelebihan antara lain sederhana,
mudah, cepat, peka, serta memerlukan sedikit sampel (Hanani, Mun’im, dan
Sekarini, 2005).
Gelling agent basis dari sediaan gel yang digunakan untuk membentuk gel
dan idealnya harus tidak berinteraksi dengan komponen lain dari formulasi serta
harus bebas dari kontaminasi mikroba (Mahalingam, Li, and Jasti, 2008). Pada
penelitian ini, gelling agent yang digunakan yaitu carbopol 940. Dengan
digunakannya gelling agent carbopol 940 massa gel yang dihasilkan akan
memberikan bentuk serta penampakan yang baik, jernih, dan tidak keruh (Islam,
Mohammad, Nai’r, Susan, and Chrisita, 2004). Carbopol 940 memiliki viskositas
tinggi pada konsentrasi rendah, sehingga efektif dan ekonomis. Dalam temperatur
ruang, carbopol 940 dapat stabil dalam jangka waktu lama dan akan tetap stabil
atau mengalami perubahan tak berarti apabila ada penambahan senyawa
antioksidan dalam formulasi (Johnson and Steer, 2006).
Humektan adalah bahan dalam produk kosmetik yang ditujukan untuk
mencegah hilangnya lembab dari sediaan dan meningkatkan jumlah air
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
3
(kelembaban) pada lapisan kulit terluar saat produk diaplikasikan (Barel, Paye,
and Maibach, 2009). Pada penelitian ini humektan yang digunakan adalah
sorbitol. Sorbitol dipilih karena relatif inert dan kompatibel dengan sebagian besar
eksipien, tidak membuat inflamasi, tidak korosif, dan tidak volatil, sehingga dapat
menjaga konsistensi sediaan. Dibandingkan dengan gliserol dan propilenglikol,
sorbitol memiliki BM dan viskositas yang paling tinggi, dan paling tidak mudah
menguap (Rowe, Sheskey, and Weller, 2003).
Desain faktorial merupakan rancangan untuk menentukan pengaruh
beberapa faktor secara simultan dan interaksi dari faktor-faktor tersebut. Carbopol
940 sebagai gelling agent dan sorbitol sebagai humektan merupakan faktor
penting yang berpengaruh dalam sifat fisik dan stabilitas fisik gel. Dengan
demikian, melalui desain faktorial dapat ditentukan faktor mana yang dominan
berpengaruh serta mengetahui ada atau tidaknya interaksi antar faktor yang
diteliti.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan sebelumnya, ada
beberapa masalah yang akan diteliti sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh dari variasi carbopol 940 dan sorbitol terhadap sifat
fisik dan stabilitas fisik gel ekstrak kulit buah manggis?
2. Berapa komposisi carbopol 940 dan sorbitol pada daerah optimum sehingga
dihasilkan gel dengan sifat fisik yang baik?
3. Bagaimana stabilitas fisik gel ekstrak kulit buah manggis setelah diuji
sentrifugasi dan freeze thaw cycle?
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
4
4. Bagaimana aktivitas antioksidan ekstrak kulit buah manggis?
5. Bagaimana aktivitas antioksidan sediaan gel ekstrak kulit buah manggis?
C. Keaslian Penelitian
Penelitian terkait ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.) dan
formulasi gel yang pernah dilakukan ialah :
1.
“Optimasi HPMC sebagai Gelling Agent dalam Formula Gel Ekstrak Kulit
Buah
Manggis
(Garcinia
mangostana
L.)”
yang
dilakukan
oleh
Arikumalasari pada tahun 2013. Penelitian ini mengenai optimasi HPMC
(Hidroksi Propil Metil Selulosa) sebagai gelling agent dalam formula gel
ekstrak kulit buah manggis dengan tinjauan desain faktorial.
2.
“Formulasi dan Uji Aktivitas Antioksidan Sediaan Masker Peel-off Ekstrak
Etanol 50% Kulit Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)” yang dilakukan
oleh Izzati pada tahun 2014. Penelitian ini mengenai formulasi dan uji
aktivitas antioksidan gel masker peel-off dengan gelling agent HPMC.
3.
“Optimasi Formula Sediaan Gel Antijerawat Basis Karbopol dan CMC-Na
Ekstrak Kulit Buah Manggis dengan Metode SLD (Simplex Lattice Design)”
yang dilakukan oleh Aristowati pada tahun 2013. Penelitian ini mengenai
optimasi carbopol dan CMC-Na pada sediaan gel anti jerawat ekstrak kulit
buah manggis dengan metode SLD (Simplex Lattice Design).
Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian mengenai
formulasi gel ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.) sebagai
penangkal radikal bebas dengan carbopol 940 sebagai gelling agent dan sorbitol
sebagai humektan menggunakan desain faktorial belum pernah dilakukan.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
5
D. Manfaat Penelitian
a. Manfaat Teoritis
Penelitian ini diharapkan dapat menjadi sumber informasi mengenai
pengaruh carbopol 940 sebagai gelling agent dan sorbitol sebagai humektan
terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik gel ekstrak kulit buah manggis, serta
mengenai bagaimana aktivitas antioksidan gel ekstrak kulit buah manggis.
b. Manfaat Praktis
Menghasilkan suatu formulasi gel ekstrak kulit buah manggis dengan sifat
fisik dan stabilitas fisik yang baik, aman, dan dapat bermanfaat bagi masyarakat.
E. Tujuan Penelitian
a. Tujuan Umum
Menghasilkan formula gel antioksidan dari ekstrak kulit buah manggis
(Garcinia mangostana L.) yang sesuai dengan persyaratan sifat fisik dan stabilitas
fisik yang ditentukan serta dapat diterima masyarakat.
b. Tujuan Khusus
1. Mengetahui pengaruh carbopol 940 dan sorbitol terhadap sifat fisik gel
ekstrak kulit buah manggis.
2. Mengetahui komposisi carbopol 940 dan sorbitol pada daerah optimum
sehingga dihasilkan gel ekstrak kulit buah manggis dengan sifat fisik yang
diinginkan.
3. Mengetahui stabilitas fisik gel ekstrak kulit buah manggis melalui uji
sentrifugasi dan freeze thaw cycle.
4. Mengetahui besar aktivitas antioksidan ekstrak kulit buah manggis.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
6
5. Mengetahui besar aktivitas antioksidan sediaan gel ekstrak kulit buah
manggis.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
7
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Manggis (Garcinia mangostana L.)
Gambar 1. Buah manggis (Nugroho, 2008)
Manggis yang memiliki nama latin Garcinia mangostana L. merupakan
tanaman yang berasal dari daerah Asia Tenggara meliputi Indonesia, Malaysia,
Thailand, dan Myanmar. Manggis merupakan tumbuhan fungsional karena
sebagian besar dari tumbuhan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai obat. Di luar
negri manggis dijuluki “Queen of the Tropical Fruits” yang merupakan refleksi
perpaduan dari rasa asam manis yang tidak dipunyai oleh komoditas buah lainnya.
Di Indonesia manggis disebut dengan berbagai macam nama lokal seperti manggu
(Jawa Barat), Manggus (Lampung), Manggusto (Sulawesi Utara), Manggista
(Sumatera Barat). (Nurchasanah, 2012).
Klasifikasi manggis secara taksonomi adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Subdivisi : Angiospermae
7
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
Kelas
: Dicotyledonae
Ordo
: Guttiferales
Famili
: Guttiferae
Genus
: Garcinia
Spesies
: Garcinia mangostana L.
8
Buah manggis (Garcinia mangostana L.) adalah buah musiman dengan
kulit yang berwarna unggu tua karena mengandung banyak antosianin dan isi
berwarna putih. Dalam satu buah terdapat 5-6 daging buah. Mempunyai 1-3 biji,
selaput biji tebal berair, putih, serta dapat dimakan. Pohon selalu hijau, tinggi 6-20
m. Batang tegak, batang pokok jelas, kulit batang coklat, memiliki getah kuning.
Daun tunggal, duduk daun berhadapan atau bersilang berhadapan, helaian;
mengkilat dipermukaan, permukaan atas hijau gelap permukaan bawah hijau
terang, bentuk elips memanjang, 12-23 x 4,5-10 cm, tangkai 1,5-2 cm. Bunga
betina 1-3 di ujung batang, susunan menggarpu, garis tengah 5-6 cm. Dua daun
kelopak yang terluar hijau kuning, 2 yang terdalam lebih kecil, bertepi merah,
melengkung kuat, tumpul. Mahkota terdiri dari 4 daun mahkota, bentuk telur
terbalik, berdaging tebal, hijau kuning, tepi merah atau hampir semua merah.
Bakal buah beruang 4-8, kepala putik berjari-jari 4-6. Buah berbentuk bola
tertekan, garis tengah 3,5-7 cm, ungu tua, dengan kepala putik duduk (tetap),
kelopak tetap, dinding buah tebal, berdaging, ungu, dengan getah kuning. Pohon
manggis mempunyai akar serabut (Dalmartha, 2003).
Berbeda dengan buah-buah pada umumnya, manfaat terbesar buah manggis
bagi kesehatan bukan terletak pada daging buahnya, melainkan pada kulit
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
9
buahnya. Dalam kulit buah manggis (pericarp) terdapat komponen yang bersifat
antioksidan senyawa tersebut diantaranya flavonoid, tanin, dan xanton. Metabolit
sekunder utama dari kulit buah manggis adalah xanton. Meskipun daging buah
manggis mengandung vitamin C yang juga merupakan sumber antioksidan alami,
tetapi jumlahnya sangat sedikit (Paramawati, 2010).
Kandungan yang terdapat dalam daging buah manggis antara lain gula
sakarosa, dekstrosa, dan levulosa. Dalam takaran tiap 100 gram sajian buah
manggis terdiri dari 79,2 gram air, 0,5 gram protein, 19,8 gram karbohidrat, 0,3
gram serat, 11 mg kalsium, 17 mg fosfor, 0,9 mg besi, 14 IU vitamin A, 66 mg
vitamin C, 0,09 mg vitamin B1 (Thiamin), 0,06 mg vitamin B2 (riboflavin), dan
0,1 mg vitamin B5 (niasin) (Dweck, 2014).
Xanton adalah molekul besar yang terdiri dari berbagai komponen super
antioksidan. Antioksidan sendiri telah terbukti mempunyai banyak manfaat bagi
tubuh manusia, di antaranya menetralisir radikal bebas yang masuk atau
diproduksi dalam tubuh, mencegah penuaan organ tubuh, mencegah penyakit
yang berhubungan dengan jantung, mencegah berbagai jenis penyakit kanker,
mencegah kebutaan, dan meningkatkan sistem kekebalan tubuh. Fungsi utama
antioksidan adalah melawan (menetralisir) pro oksidan atau lebih dikenal sebagai
radikal bebas (Paramawati, 2010).
Xanton merupakan derivat dari difenil- -pyron, yang memiliki nama
IUPAC 9H-xantin-9-on dengan rumus molekul C13H8O2. Xanton terdistribusi luas
pada tumbuhan tinggi, tumbuhan paku, jamur dan tumbuhan lumut. Sebagian
besar xanton ditemukan pada tumbuhan tinggi yang dapat diisolasi dari empat
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
10
suku, yaitu Guttiferae, Moraceae, Polygalaceae dan Gentianaceae (Jung et al.,
2006).
Gambar 2. Struktur molekul xanton
(Jung et al., 2006)
Struktur dasar xanton terdiri dari tiga benzena dengan satu benzena di
tengahnya yang merupakan keton. Hampir semua molekul turunan xanton sering
disebut polyphenol. Xanton memiliki 200 jenis zat turunan dan 40 diantaranya
terdapat dalam kulit manggis. Xanton dalam buah manggis terdapat di bagian
kulit buah (pericarp) dan sedikit dalam kulit biji (hull) (Paramawati, 2010).
Senyawa utama dari xanton adalah α-mangostin dan -mangostin (Jung et al.,
2006). Turunan xanton yang terdapat pada kulit buah manggis dapat dilihat pada
Tabel I.
Tabel I. Turunan xanton pada kulit buah manggis (Paramawati, 2010)
Turunan xanton dalam kulit manggis
BR-xanthone A
BR-xanthone B
Calabaxanthone
Garcinone A
Garcinone B
Garcinone C
Garcinone D
Garcinone E
Gamma-Mangostin
Garcimangosone A
Garcimangosone B
Garcimangosone C
1-Isomangostin
3-Isomangostin
1-Isomangostin hydrate
3-Isomangostin hydrate
Gartanin
Demethylcalabaxanthone
Maclurin
Mangostenone
Mangostanin
Mangostano
Mangostin
Mangostinone
Mangostinone A
Mangostinone B
α-Mangostin
-Mangostin
Mangostanol
γ-Mangostin
Norathriol
Tovophylli
Tovophyllin A
Tovophyllin B
Trapezifolixanthone
Catechins
Vitamin C
Garcinidon A
Garcinidon B
Garcinidon C
Bezoquinon atrovirinnon
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
11
Kekuatan antioksidan dihitung dari kemampuannya dalam menetralisasi
gugus radikal bebas. Kemampuan tersebut dihitung dengan satuan ORAC
(Oxygen Radical Absorbance Capacity), yaitu kemampuan dalam menyerap
radikal oksigen
(Nugroho,
2008). Penelitian
yang dilakukan
Nugroho
membuktikan bahwa xanton yang memiliki banyak derivat yang terkandung
dalam kulit buah manggis merupakan antioksidan yang sangat tinggi yang
memilki aktiviitas farmakologi yang sangat efektif. Nilainya mencapai 17.00020.000 ORAC per 100 ons (sekitar 2835 gram kulit), lebih besar dari wortel dan
jeruk yang kadar ORAC-nya hanya 300 dan 2.400 (Stevi, Dewa, dan Vanda,
2012). Nilai kekuatan antioksidan beberapa bahan makanan setiap 100 ons atau
setara dengan 3 kg bahan dapat dilihat pada Tabel II.
Tabel II. Nilai kekuatan antioksidan bahan makanan (Nugroho, 2008).
Buah
Manggis
Tomat
Wortel
Anggur
Apel
Jeruk
Stroberi
Kemampuan menyerap radikal oksigen
(ORAC / Oxygen Radical Absorbance
Capacity)
17,000-20,000
200
300
1,100
1,400
2,400
2,600
B. Antioksidan
Antioksidan adalah suatu senyawa yang ketika dalam konsentrasi rendah
berada bersama substrat yang mudah teroksidasi secara signifikan mampu untuk
menunda atau menghambat reaksi oksidasi dari substrat tersebut (Cadenas and
Packer, 2002). Tubuh manusia secara alami dapat menghasilkan antioksidan,
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
12
namun jika jumlah radikal bebas bertambah, antioksidan yang dihasilkan tubuh
tidak mampu untuk mengikat radikal bebas tersebut dan akhimya dapat terjadi
stress oksidatif (Winarsi, 2007).
Radikal bebas dihambat melalui 3 cara, yaitu:
1. Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas yang baru.
2. Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan
rantai).
3. Memperbaiki kerusakan oleh radikal bebas
(Winarsi, 2007).
Secara umum antioksidan dibedakan menjadi dua, yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis. Antioksidan enzimatis disebut juga
sebagai antioksidan primer atau antioksidan endogenus. Suatu senyawa dapat
dikatakan sebagai antioksidan primer apabila dapat memberikan atom hidrogen
secara cepat kepada senyawa radikal, kemudian radikal antioksidan yang
terbentuk segera menjadi senyawa yang lebih stabil. Contoh antioksidan primer
adalah superoksida dismutase (SOD), katalase, dan glutation peroksidase
(Winarsi, 2007). Contoh lain senyawa yang termasuk antioksidan primer adalah
kelompok senyawa polifenol, asam askorbat (vitamin C), BHT (Butil Hidroksi
Toluena), BHA (Butil Hidroksi Anisol), TBHQ (Tersier Butil Hidroksi Quinolin),
tekoferol, dan PG (Propil Galat) (Arcan, 2005).
Antioksidan non enzimatis disebut juga sebagai antioksidan sekunder atau
antioksidan eksogenus. Kerja sistem antioksidan non enzimatis yaitu dengan cara
memotong reaksi oksidasi berantai dari radikal bebas atau dengan cara
menangkap radikal bebas sehingga radikal bebas tidak akan bereaksi dengan
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
13
komponen seluler (Winarsi, 2007). Senyawa yang termasuk golongan antioksidan
sekunder adalah asam triodipropionat, dilauril, dan distearil ester (Arcan, 2005).
Beberapa metode yang biasa digunakan untuk menentukan kapasitas
antioksidan suatu bahan meliputi :
1. Metode DPPH
DPPH (1,1-diphenyl-2-picril hydrazil) merupakan senyawa radikal bebas
yang stabil dalam larutan metanol (berwarna ungu tua). Mekanisme reaksi
yang terjadi adalah proses reduksi senyawa DPPH oleh antioksidan yang
menghasilkan pengurangan intensitas warna dari larutan DPPH sehingga warna
ungu dari radikal menjadi memudar (warna kuning). Pemudaran warna akan
mengakibatkan penurunan nilai absorbansi sinar tampak dari spektrofotometer.
Semakin pudar warna DPPH setelah direaksikan dengan antioksidan
menunjukkan kapasitas antioksidan yang semakin besar pula (Benabadji et al.,
2004).
Mekanisme penghambatan radikal DPPH dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Mekanisme penghambatan radikal DPPH
(Benabadji et al., 2004)
Komponen yang aktif bereaksi dengan DPPH antara lain glutation, amina
aromatik (p-fenilen diamin dan p-aminofenol) dan α-tokoferol (Vitamin E -
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
14
stokiometri 2:1) dan komponen aromatik polyhidroksil (hidrokuinon dan
pirogalol). Komponen lain seperti fenol monohidrat (tyrosin), gula sederhana
(glukosa), purin dan primidin tidak bereaksi, sedangkan protein akan
terpresipitasi. Pengencer yang biasanya digunakan adalah metanol atau etanol
karena pengencer yang lain akan mengganggu reaksi (Molyneux, 2004).
DPPH menunjukkan absorbsi yang kuat pada panjang gelombang 517 nm
karena elektron yang tidak berpasangan dan absorbsi berkurang ketika elektron
telah berpasangan. Larutan alkoholik akan berwarna ungu pekat pada
konsentrasi 0,5 mM dan hukum Lambert-Beer berlaku dalam rentang absorbsi
yang terukur. Konsentrasi awal DPPH (50 sampai 100 μM) harus memberikan
absorbansi kurang dari 1,0 (respon intensitas cahaya yang tereduksi tidak lebih
dari 10 kali ketika melewati sampel) (Hanani et al., 2005).
Parameter yang digunakan untuk mengetahui aktivitas antioksidan adalah
IC50 yang didefinisikan sebagai konsentrasi senyawa antioksidan yang
menyebabkan hilangnya 50% aktivitas DPPH (Molyneux, 2004). Suatu sampel
dikatakan memiliki aktivitas antioksidan bila memiliki nilai IC50 < 200 µg⁄��
(Hanani et al., 2005).
Kelebihan dari metode ini adalah DPPH akan beraksi dengan sampel
secara keseluruhan dalam waktu tertentu dan DPPH dapat bereaksi secara
perlahan meskipun dengan antioksidan yang lemah. Metode ini tergolong
cepat, sederhana, tidak mahal dan banyak digunakan untuk mengukur
kemampuan komponen sebagai pemerangkap radikal bebas serta dapat
mengevaluasi aktivitas antioksidan dari makanan (Prakash, 2001).
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
15
2. Metode ABTS
Metode ABTS (2,2-Azinobis(3-ethylbenzothiazoline)6-sulfonic acid)
adalah metode yang digunakan yang digunakan untuk melihat aktivitas
antioksidan. ABTS adalah substrat peroksidase yang stabil dan larut air,
apabila dioksidasi oleh H2O2 akan membentuk membentuk senyawa radikal
kation yang tidak stabil. Prinsip metode ini adalah dengan menggunakan
antioksidan dalam jumlah tertentu untuk menghambat ABTS. Kemampuan
antioksidan dalam menghambat ABTS ini yang dapat diukur dengan
spektrofotometer pada panjang gelombang 734 nm. Dari hasil spektrofotometer
dapat diketahui aktivitas yang terdapat pada antioksidan (Ozgen, Reese, Neil,
and Artemio, 2006).
3. Metode Deoksiribosa
Deoksiribosa (2-deoksi-D-ribosa) merupakan gula ribosa turunan gula
pentose dan yang mempunyai 5 atom karbon. Deoksiribosa apabila dipanaskan
dengan suhu dan pH tertentu akan terdekomposisi menjadi malondialdehid
(MDA) yang dapat dideteksi dengan asam tiobartiturat (TBA) menghasilkan
kromogen MDA-TBA. Perubahan Deoksiribosa menjadi malondialdehid
adalah dasar uji penangkapan radikal hidroksil (Haliwell and Gutteridge,
2000).
4. Metode FRAP
Prinsip metode FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power) adalah
berdasarkan kerja dari reduksi analog ferroin, kompleks Fe3+ dari
tripiridiltriazin Fe(TPTZ)3+ menjadi kompleks Fe2+. Fe2+ jika ditambahkan
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
16
antioksidan pada suasana asam akan berwarna biru. Hasil pengujian
diinterpretasikan dengan peningkatan absorbansi pada panjang gelombang 593
nm (Antolovich, Prenzler, Patsalides, McDonald, and Robards, 2002).
5. Metode TRAP
Prinsip metode TRAP (Total Radical-trapping Antioxidant Parameter)
adalah berdasarkan pengukuran penggunaan oksigen selama reaksi oksidasi
lipid terkontrol yang diinduksi oleh hasil dekomposisi dari AAPH (2-2'Azobis(2-aminidopropana)hidroklorida) untuk mengukur aktivitas antioksidan
(Molyneux, 2004).
C. Sediaan Gel
Gel merupakan sistem semipadat yang pergerakan medium pendispersinya
terbatas oleh sebuah jalinan jaringan tiga dimensi dari partikel-partikel atau
makromolekul yang terlarut pada fase pendispersi. Gel harus memiliki kejernihan
dan harus dapat memelihara viskositas di atas rentang temperatur yang luas.
Beberapa sistem gel penampilannya sejernih air, sedangkan gel yang lainnya
keruh karena bahan-bahannya mungkin tidak terdispersi secara molekuler atau
mungkin karena terbentuk agregat yang mendispersi cahaya. Konsentrasi basis gel
pada umumnya kurang dari 10%, biasanya antara 0,5% sampai 2,0% dengan
beberapa pengecualian (Allen, 2002).
Secara luas sediaan gel banyak digunakan pada produk obat-obatan,
kosmetik dan makanan juga pada beberapa proses industri. Pada kosmetik yaitu
sebagai sediaan untuk perawatan kulit, sampo, sediaan pewangi dan pasta gigi
(Herdiana, 2007).
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
17
Sifat-sifat gel yang diharapkan dalam sediaan gel topikal antara lain:
memiliki sifat aliran tiksotropik, daya sebar baik, tidak berminyak, mudah dicuci,
sebagai emolien, ringan (khususnya untuk jaringan yang mengelupas), tidak
meninggalkan noda, dapat bercampur dengan bahan tambahan lain, larut air atau
dapat bercampur dengan air (Ofner and Klech-Gellote, 2007).
Dasar gel dapat dibedakan menjadi dasar gel hidrofobik dan dasar gel
hidrofilik (Allen, 2002) :
1. Dasar Gel Hidrofobik
Dasar gel hidrofobik umumnya terdiri dari partikel-partikel anorganik,
bila ditambahkan ke dalam fase pendispersi, hanya sedikit sekali interaksi
antara kedua fase. Berbeda dengan bahan hidrofilik, bahan hidrofobik tidak
secara spontan menyebar, tetapi harus dirangsang dengan prosedur yang
khusus. Dasar gel hidrofobik antara lain petrolatum, mineral oil/gel
polyethilen, plastibase, alumunium stearat, dan carbowax (Allen, 2002).
2. Dasar Gel Hidrofilik
Dasar gel hidrofilik umumnya terdiri dari molekul-molekul organik yang
besar dan dapat dilarutkan atau disatukan dengan molekul dari fase
pendispersi. Istilah hidrofilik berarti suka pada pelarut. Umumnya daya tarik
menarik pada pelarut dari bahan-bahan hidrofilik kebalikan dari tidak adanya
daya tarik menarik dari bahan hidrofobik. Sistem koloid hidrofilik biasanya
lebih mudah untuk dibuat dan memiliki stabilitas yang lebih besar. Gel
hidrofilik umumnya mengandung komponen bahan pengembang, air,
humektan dan bahan pengawet. Basis gel hidrofilik antara lain aerosol,
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
18
bentonit, eter selulosa, natrium alginat, t