OPTIMASI PROSES PENCAMPURAN LOTION VIRGIN COCONUT OIL DENGAN KAJIAN PENELITIAN LAMA PENCAMPURAN DAN SUHU PENCAMPURAN MENGGUNAKAN METODE DESAIN FAKTORIAL

  

OPTIMASI PROSES PENCAMPURAN LOTION VIRGIN COCONUT OIL

DENGAN KAJIAN PENELITIAN

LAMA PENCAMPURAN DAN SUHU PENCAMPURAN

MENGGUNAKAN METODE DESAIN FAKTORIAL

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

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :

  Sever Liberto Frelians NIM : 058114036

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2009

  

OPTIMASI PROSES PENCAMPURAN LOTION VIRGIN COCONUT OIL

DENGAN KAJIAN PENELITIAN

LAMA PENCAMPURAN DAN SUHU PENCAMPURAN

MENGGUNAKAN METODE DESAIN FAKTORIAL

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

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :

  Sever Liberto Frelians NIM : 058114036

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2009

  “N Tidak pe ka

• El

  TUHAN No one can erlu TERP arena DAL

  N menunju Seluruh dalam Teman

  Halam n make you

  PURUK den LAM KELE ukkan KEB pemikiran m karya ini Je

  Fre n-teman s man Persemb u feel infe ngan KELE EMAHAN

  BESARAN , perasaan i kupersem esus Chris elians Fami seperjuang bahan erior withou

  EMAHAN itu N-NYA n dan perj mbahkan un t ly an Farmas ut your co Eleanor Roo yang ada uangan ntuk i’05 onsent." osevelt-

  ,

  

PRAKATA

  Puji Syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas semua berkat dan rahmat-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini disusun sebagai persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu Program Studi Farmasi (S.Farm).

  Penulis banyak mengalami kesulitan dan hambatan dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini. Namun dengan bantuan berupa bimbingan, dukungan, nasihat dan masukan dari banyak pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi tersebut. Dengan kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terimakasih atas bantuan yang telah diberikan kepada :

  1. Romo Drs. P. Sunu Hardiyanta S.J, M.Sc., selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan evaluasi yang sangat berarti kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

  2. Ibu Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan evaluasi yang sangat berarti kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

  3. Ibu Agatha Budi Susiana Lestari, M.Si., Apt., selaku dosen penguji, atas koreksi dan penjelasan yang sangat berarti kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

  4. Ibu C.M. Ratna Rini Nastiti, M.Pharm., Apt., selaku dosen penguji, atas koreksi dan penjelasan yang sangat berarti kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

  5. Ibu Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dan dosen Pembimbing Akademik, atas dukungan dan motivasi yang diberikan kepada penulis.

  6. Ayah, Ibu, adik, dan semua keluargaku atas dukungan, kasih saying, dan doa, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini .

  7. Ade dan Made sebagai teman satu tim atas seluruh bantuan, kerjasama, dan dukungannya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

  8. Yoyok, Fian, Agus, Wisely, Roni, Donald, Iman, Jovan, atas kebersamaan dan dukungan moril yang diberikan kepada penulis.

  9. Teman-teman kelas A dan seluruh teman-teman Farmasi Angkatan 2005 atas kebersamaan selama menempuh kuliah dan dukungan moril yang diberikan kepada penulis.

  10. Pak Musrifin, Mas Agung, Mas Sigit, Mas Ottok, serta laboran-laboran yang lain atas bantuannya selama penulis menyelesaikan laporan akhir.

  11. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan akhir ini.

  Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini banyak kekurangan, mengingat keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis. Untuk ke arah yang lebih baik, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Akhir kata, semoga penelitian dan skripsi ini dapat berguna bagi pembaca.

  Penulis

  

INTISARI

  Penelitian optimasi proses pencampuran lotion Virgin Coconut Oil (VCO) bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari lama, suhu pencampuran atau interaksi antara keduanya, yang dominan mempengaruhi sifat dan stabilitas fisis

  

lotion Virgin Coconut Oil (VCO) serta memperoleh area proses pencampuran

  optimum yang memiliki sifat dan stabilitas fisis lotion Virgin Coconut Oil yang baik. Formula yang dioptimasi adalah formula optimum dari penelitian Hartanto (2007).

  Penelitian ini merupakan rancangan penelitian eksperimental murni menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor (lama pencampuran- suhu pencampuran) dan dua level (level tinggi-level rendah). Optimasi proses pencampuran meliputi parameter sifat fisis yaitu daya sebar, viskositas dan stabilitas fisis yaitu pergeseran viskositas, ukuran droplet, pergeseran ukuran droplet, dan persen pemisahan emulsi. Data yang diperoleh dianalisis secara statistik menggunakan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95%.

  Hasil penelitian menujukkan bahwa suhu pencampuran berpengaruh signifikan terhadap daya sebar, viskositas, pergeseran viskositas dan ukuran droplet lotion Virgin Coconut Oil (VCO), dan terdapat interaksi antara lama dan suhu pencampuran terhadap daya sebar dan viskositas lotion Virgin Coconut Oil (VCO). Melalui contour plot super imposed diperoleh area proses pencampuran optimum dari lotion Virgin Coconut Oil pada level yang diteliti.

  Kata kunci: lotion, Virgin Coconut Oil (VCO), lama pencampuran, suhu pencampuran, desain faktorial.

  

ABSTRACT

  The aims of mixing process optimization of Virgin Coconut Oil (VCO) lotion with mixing temperature and mixing duration as factors by using factorial design method were to determine the dominant influence among mixing duration, mixing temperature and interaction between them on the physical properties and stabilities of lotion, and to obtain the optimum mixing process area which has good physical properties and stabilities of lotion. The formula used was the optimum formula obtained by Hartanto (2007).

  This study was experimental research with two factors: mixing temperature-mixing duration and two levels: high level-low level factorial design. The mixing process was optimized on their physical properties (spreadability, viscosity) and their physical stabilities (viscosity shift over one month storage, globule size, globule size alteration over one month storage, and the degree of coalescence over one month storage). The data were analyzed statistically using Yate’s treatment with 95% level of confidence.

  The result showed that the mixing temperature significantly influenced the spreadability, viscosity, viscosity shift over one month storage, and globule size of lotion, and there was interaction between mixing temperature and mixing duration in determining the response of spreadability, viscosity of (VCO) lotion. Contour plot super imposed showed the optimum mixing process area on the level studied.

  Keywords: lotion, Virgin Coconut Oil, mixing temperature, mixing duration, factorial design.

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN SAMPUL ............................................................................................ i HALAMAN JUDUL ............................................................................................... ii   HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................... iii   HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iv   HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................. v   PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .................................................. vi   PRAKATA ............................................................................................................ vii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................ ix  

  INTISARI ................................................................................................................ x  

  

ABSTRACT ............................................................................................................. xi  

  DAFTAR ISI ......................................................................................................... xii DAFTAR TABEL ................................................................................................ xvi DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xix  

  BAB I. PENGANTAR ............................................................................................ 1   A.   Latar Belakang ............................................................................................... 1   1.   Permasalahan ............................................................................................ 3   2.   Keaslian Penelitian ................................................................................... 3  

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

  B.   Tujuan Penelitian ........................................................................................... 4  

  BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA..................................................................... 5   A.   Virgin Coconut Oil ......................................................................................... 5  

  B.   Emulsi ............................................................................................................ 6  

  C.   Stabilitas Emulsi ............................................................................................ 8  

  D.   Lotion ............................................................................................................. 9  

  E.   Moisturizer ..................................................................................................... 9  

  F.   Daya Sebar ................................................................................................... 10  

  G.   Viskositas ..................................................................................................... 11  

  H.   Mikromeritik ................................................................................................ 12   I.   Pencampuran ................................................................................................ 17   J.  

  Mixer

  ............................................................................................................ 19   K.   Metode Desain Faktorial .............................................................................. 20   L.   Landasan Teori ............................................................................................. 22   M.   Hipotesis ....................................................................................................... 23  

  BAB III METODE PENELITIAN ....................................................................... 24   A.   Jenis dan Rancangan Penelitian .................................................................. 24   B.   Variabel dalam Penelitian ............................................................................ 24   C.   Definisi Operasional .................................................................................... 25  

  D.   Bahan dan Alat Penelitian ............................................................................ 26   1.   Bahan Penelitian ..................................................................................... 26   2.   Alat Penelitian ........................................................................................ 26  

  E.   Tata Cara Penelitian ..................................................................................... 26   1.   Formula .................................................................................................. 26   2.   Pembuatan Lotion ................................................................................... 27   3.   Penentuan Tipe Emulsi Lotion ............................................................... 28   4.   Pengujian Daya Sebar............................................................................. 28   5.   Pengujian Viskositas .............................................................................. 29   6.   Mikromeritik .......................................................................................... 29   7.   Pengujian Persen Pemisahan .................................................................. 30  

  F.   Analisis Hasil ............................................................................................... 30  

  BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. 32   A.   Pembuatan Lotion ........................................................................................ 32   B.   Penentuan Tipe Emulsi ................................................................................ 34   1.   Metode Warna ........................................................................................ 35   2.   Metode Pengenceran .............................................................................. 36   3.   Metode Pencucian .................................................................................. 36  

  C.   Sifat Fisis dan Stabilitas Lotion ................................................................... 37  

  1. Ukuran Droplet ....................................................................................... 39

  2.   Daya Sebar.............................................................................................. 44   3.   Viskositas ............................................................................................... 47   4.   Pergeseran Viskositas ............................................................................. 50   5.   Pergeseran Ukuran Droplet .................................................................... 53   6.   Persen Pemisahan Emulsi ....................................................................... 56  

  D.   Optimasi Proses Pencampuran ..................................................................... 57   1.   Daya Sebar.............................................................................................. 58   2.   Viskositas ............................................................................................... 59   3.   Pergeseran Viskositas ............................................................................. 60   4.   .................................................................. 61  

  Super Imposed Contour Plot

  BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 63   A.   Kesimpulan .................................................................................................. 63   B.   Saran ............................................................................................................. 63   DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 64   LAMPIRAN .......................................................................................................... 66   BIOGRAFI PENULIS ........................................................................................ 100  

  DAFTAR TABEL

  Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial .......................................... 27 Tabel II. Hasil pengujian sifat fisis dan stabilitas lotion .............................. 37 Tabel III. Efek faktor dan interaksi terhadap sifat fisis dan stabilitas lotion . 37 Tabel IV. Hasil perhitungan Yate’s Treatment pada respon ukuran droplet .. 42 Tabel V. Distribusi frekuensi ukuran droplet ............................................... 43 Tabel VI. Hasil perhitungan Yate’s Treatment pada respon daya sebar ........ 46 Tabel VII. Hasil perhitungan Yate’s Treatment pada respon viskositas ......... 49 Tabel VIII. Hasil perhitungan Yate’s Treatment pada respon pergeseran Viskositas .......................................................................................

  52

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Contoh grafik distribusi frekuensi ukuran partikel ............................ 13 Gambar 2. Pengaruh antara tegangan cairan dengan gaya permukaan ............... 15 Gambar 3. Kemungkinan pola deformasi droplet ............................................... 16 Gambar 4. Grafik pengaruh lama pencampuran dan kecepatan pencampuran terhadap rata-rata ukuran droplet ....................................................... 18 Gambar 5. Planetary mixer ................................................................................. 19 Gambar 6. Penentuan tipe emulsi dengan cara menambahkan zat warna larut air ....................................................................................................... 36 Gambar 7. Gambar droplet lotion ........................................................................ 39 Gambar

  8. Grafik hubungan efek faktor lama pencampuran, suhu pencampuran dan interaksinya terhadap ukuran droplet (µm) .......... 40 Gambar 9. Grafik distribusi frekuensi ukuran droplet......................................... 44 Gambar 10.Grafik hubungan efek faktor lama pencampuran, suhu pencampuran dan interaksinya terhadap respon daya sebar (cm) ........................... 45 Gambar 11. Grafik hubungan efek faktor lama pencampuran, suhu pencampuran dan interaksinya terhadap viskositas (d Pa.s) .................................... 48 Gambar 12. Grafik hubungan efek faktor lama pencampuran, suhu pencampuran dan interaksinya terhadap pergeseran viskositas (%) ........................ 51 Gambar 13.Grafik pergeseran ukuran droplet percobaan 1 .................................. 54

  Gambar 14. Grafik pergeseran ukuran droplet percobaan a .................................. 54 Gambar 15. Grafik pergeseran ukuran droplet percobaan b .................................. 54 Gambar 16. Grafik pergeseran ukuran droplet percobaan ab ................................ 55 Gambar 17. Contour plot daya sebar lotion .......................................................... 59 Gambar 18. Contour plot viskositas lotion ........................................................... 60 Gambar 19. Contour plot pergeseran viskositas lotion ......................................... 61 Gambar 20. Super imposed contour plot lotion .................................................... 62

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Penimbangan Bahan Untuk Pembuatan 1,5 Formula ................... 66 Lampiran 2. Notasi dan Percobaan Desain Faktorial ........................................ 67 Lampiran 3 . Data Uji Sifat Fisis dan Stabilitas Lotion ...................................... 68 Lampiran 4. Perhitungan Persamaan Area Optimum Daya Sebar .................... 73 Lampiran 5. Perhitungan Persamaan Area Optimum Viskositas ...................... 76 Lampiran 6. Perhitungan Persamaan Area Optimum Pergeseran Viskositas .... 79 Lampiran 7. Perhitungan Efek Faktor Ukuran Droplet ..................................... 82 Lampiran 8. Yate’s Treatment Daya Sebar ........................................................ 83 Lampiran 9. Yate’s Treatment Viskositas ......................................................... 86 Lampiran 10. Yate’s Treatment Pergeseran Viskositas ....................................... 89 Lampiran 11. Yate’s Treatment Ukuran Droplet ................................................. 92 Lampiran 12. Dokumentasi .................................................................................. 95

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Hartanto (2007), telah

  diperoleh formula optimum lotion Virgin Coconut Oil (VCO). Dalam penelitian tersebut proses pencampuran lotion Virgin Coconut Oil (VCO) dilakukan secara manual menggunakan mortir dan stamper. Proses pencampuran dalam penelitian tersebut dikendalikan sama untuk semua formula dan faktor-faktor yang mempengaruhi proses pencampuran seperti lama pencampuran, suhu pencampuran dan kecepatan putar belum dioptimasi. Proses pencampuran yang masih dilakukan secara manual tanpa dikendalikannya faktor-faktor yang dapat mempengaruhi proses pencampuran akan mengakibatkan pencampuran yang terjadi tidak konsisten dan sediaan yang dihasilkan tidak reprodusibel.

  Produk farmasi umumnya tersusun dari banyak komponen yang dalam pembuatannya memerlukan proses pencampuran, sehingga dapat dikatakan proses pencampuran penting dalam pembuatan produk farmasi. Perlunya proses pencampuran yang baik untuk tercapainya homogenitas campuran sehingga dapat dihasilkan produk farmasi yang homogen, khususnya berkaitan dengan zat aktif yang terkandung di dalamnya, dan juga untuk dapat menghasilkan produk dengan kualitas seragam dari setiap kali produksi (Aulton, 2002; Voigt, 1994; Martin et al ., 1993).

  Lotion Virgin Coconut Oil (VCO) merupakan sediaan emulsi dengan tipe

  minyak dalam air sehingga dalam penggunaannya mudah untuk dicuci dengan air, tidak menimbulkan kesan lengket dan berminyak. Lotion Virgin Coconut Oil (VCO) terdiri dari dua fase yang tidak saling campur, yaitu minyak dan air. Untuk dapat membentuk sebuah emulsi yang stabil maka diperlukan proses pencampuran dan kinerja emulgator yang optimum untuk mendispersikan dua fase yang tidak saling campur tersebut.

  Pada proses pembuatan emulsi, yang perlu diperhatikan adalah metode untuk mencampurkan fase-fasenya, kecepatan pencampuran, temperatur dari masing-masing fase yang berpengaruh terhadap distribusi ukuran droplet, viskositas, dan stabilitas dari emulsi yang dihasilkan (Block, 1996). Dalam proses pencampuran diperlukan energi untuk dapat mendispersikan dua fase yang tidak saling campur untuk membentuk emulsi yaitu energi kinetik maupun energi panas. Energi panas dari suhu pencampuran sedangkan energi kinetik dari lama pencampuran dan kecepatan putar.

  Dalam penelitian ini dilakukan optimasi terhadap faktor-faktor yang mempengaruhi proses pencampuran, yaitu lama pencampuran dan suhu pencampuran. Tingkat homogenitas hasil pencampuran tergantung pada lama pencampuran, meskipun demikian pencampuran yang berlangsung lama tidak menjamin tercapainya homogenitas ideal yang dikehendaki. Suhu pencampuran berpengaruh pada proses pelelehan bahan menjadi bentuk cairan dan menjaga tiap bahan tetap dalam bentuk cairan selama proses pencampuran sehingga dapat terbentuk dispersi yang homogen.

  Lotion Virgin Coconut Oil (VCO) memerlukan suatu optimasi pada

  proses pencampurannya agar dapat dihasilkan sediaan yang memiliki sifat fisis maupun stabilitas yang baik. Pada penelitian ini akan dilakukan optimasi terhadap proses pencampuran lotion Virgin Coconut Oil (VCO) yang meliputi lama pencampuran dan suhu pencampuran dengan menggunakan metode desain faktorial untuk melihat faktor yang paling berpengaruh terhadap sifat dan stabilitas fisis serta ada tidaknya interaksi antara kedua faktor tersebut, sehingga diperoleh sediaan lotion Virgin Coconut Oil (VCO) yang aman, berkhasiat, nyaman digunakan, dan memiliki sifat fisis maupun stabilitas yang baik.

  1. Permasalahan

  Berdasarkan latar belakang tersebut, permasalahan yang muncul:

  a. Bagaimana pengaruh proses pencampuran yang meliputi lama pencampuran, suhu pencampuran dan interaksi antara suhu dan lama pencampuran terhadap sifat fisis dan stabilitas lotion Virgin Coconut Oil (VCO)?

  b. Adakah area kondisi optimum dalam proses pencampuran lotion Virgin

  Coconut Oil (VCO)?

  2. Keaslian Penelitian

  Sejauh pengetahuan penulis, penelitian mengenai optimasi proses pencampuran lotion Virgin Coconut Oil (VCO) yang mengkaji lama pencampuran dan suhu pencampuran menggunakan desain faktorial belum pernah dilakukan. Penelitian ini menggunakan formula optimum yang dihasilkan dari penelitian Optimasi Komposisi Polysorbate 80, dan Gliserin sebagai Emulsifying Agent dalam Lotion Virgin Coconut Oil dengan Aplikasi Desain Faktorial oleh Hartanto (2007).

3. Manfaat Penelitian

  a. Manfaat teoritis. Menambah khasanah ilmu pengetahuan mengenai sediaan lotion khususnya mengenai proses pencampuran.

  b. Manfaat praktis. Mengetahui kondisi optimal antara lama pencampuran dan suhu pencampuran yang menentukan sifat fisis dan stabilitas lotion

  Virgin Coconut Oil (VCO).

  c. Manfaat metodologis. Menambah informasi dalam bidang kefarmasian mengenai aplikasi metode desain faktorial.

B. Tujuan Penelitian

  1. Melakukan investigasi terhadap pengaruh proses pencampuran yang meliputi lama pencampuran, suhu pencampuran dan interaksi antara lama dan suhu pencampuran terhadap sifat fisis dan stabilitas lotion Virgin Coconut Oil (VCO).

  2. Menemukan area kondisi optimum dalam proses pencampuran lotion Virgin

  Coconut Oil (VCO) meliputi lama pencampuran dan suhu pencampuran.

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Virgin Coconut Oil Minyak kelapa telah sejak lama digunakan untuk membuat kulit halus

  dan mulus. Susunan molekular VCO yang kecil memudahkan untuk penyerapan dan memberikan manfaat pemulihan terhadap kulit kering, kasar dan keriput.

  VCO mempunyai pengaruh terhadap jaringan connective pada kulit. Kulit disatukan oleh jaringan connective yang memberi kekuatan dan elastisitas pada kulit (Setiaji, 2005).

  Pada saat masih muda kulit tampak halus dan elastis karena pengaruh jaringan connective pada kulit yang masih kuat. Pada saat mulai tua, jaringan

  

connective mulai rusak karena reaksi radikal bebas yang menyebabkan jaringan

connective kehilangan elastisitas dan kekuatannya, sehingga kulit mengendur dan

  berkerut dan menjadi kering (Setiaji, 2005).

  Minyak kelapa dapat mencegah pembentukan radikal bebas perusak dan memberikan perlindungan terhadap radikal, sehingga bisa membantu mencegah kerusakan kulit yang disebabkan oleh penuaan dan terkena cahaya matahari yang berlebihan (Setiaji, 2005).

  Minyak kelapa berfungsi sebagai moisturizer dan membantu menjaga jaringan connective kulit agar tetap kuat dan elastis sehingga kulit tidak mengendur dan keriput, yaitu dengan cara membentuk lapisan tipis di permukaan kulit yang mencegah hilangnya air dari dalam kulit (Setiaji, 2005; Schwartz, 2006).

B. Emulsi

  Emulsi merupakan suatu campuran dari dua cairan yang tidak campur dan agen pengemulsi untuk menjaganya tetap bersama-sama. Umumnya, campuran dalam emulsi memiliki komponen polar dan nonpolar. Suatu emulsi terdiri dari fase dispers (fase internal atau discontinuous phase), medium dispers (fase eksternal atau continuous phase), dan emulsifying agent. Fungsi dari

  

emulsifying agent adalah untuk menurunkan tegangan permukaan antara fase

  dispers dan medium dispers, sehingga fase dispers dapat terdispersi merata di dalam medium dispers (Allen, 2002).

  Ketika fase terdispersi adalah nonpolar (minyak) dan medium pendispersi adalah polar (air), emulsi diketahui sebagai emulsi minyak dalam air (O/W). Ketika fase terdispersi adalah polar (air) dan medium pendispersi adalah nonpolar (minyak), emulsi diketahui sebagai emulsi air dalam minyak (W/O).

  Diameter tetesan fase dispers umumnya berada dalam rentang 0,1 – 10 µm meskipun ada yang lebih kecil dari 0,001 µm dan lebih besar dari 100 µm (Allen, 2002).

  Umumnya, emulsi yang digunakan untuk pemakaian internal adalah tipe O/W, dan untuk pemakaian eksternal tipe W/O. Emulsi tipe W/O tidak larut dalam air, tidak dapat dicuci dengan air, occlusive, dan berminyak; emulsi tipe O/W dapat larut air, dapat dicuci dengan air, non-occlusive, dan tidak berminyak (Allen, 2002).

  Semua emulsi memerlukan bahan anti mikroba karena fase air mempermudah pertumbuhan mikroorganisme. Adanya pengawet sangat penting dalam emulsi minyak dalam air, karena kontaminasi fase eksternal mudah terjadi. Kesulitan muncul pada pengawetan sistem emulsi, sebagai akibat memisahnya bahan antimikroba dari fase air yang sangat memerlukannya, atau terjadinya kompleksasi dengan bahan pengemulsi yang akan mengurangi efektivitas (Anonim, 1995).

  Emulsi tidak terbentuk secara spontan ketika bahan-bahan cair dicampur. Dibutuhkannya penambahan energi, seperti gaya mekanik, vibrasi ultrasonik, atau panas, untuk memecah cairan tersebut, dengan demikian akan meningkatkan area permukaan dari fase internal (Allen, 2002).

  Ketika dilakukan pencampuran antara kedua cairan yang tidak saling campur, droplet bundar akan terbentuk dikarenakan umumnya cairan tersebut akan mempertahankan area permukaan yang sekecil mungkin, sehingga adanya tegangan permukaan antara kedua cairan tersebut. Adanya penambahan surfaktan, kedua cairan tersebut menjadi dapat bercampur karena molekul surfaktan terorientasi di antara kedua cairan, dengan bagian polar dalam cairan polar dan yang nonpolar dalam cairan nonpolar. Agen pengemulsi akan mengurangi kecenderungan droplet untuk bersatu membentuk droplet yang lebih besar, yang dapat menyebabkan kedua cairan terpisah (Allen, 2002).

C. Stabilitas Emulsi

  1. Inversi Fase Proses perubahan tipe emulsi dari satu tipe ke tipe lainnya, misalnya tipe O/W menjadi W/O. Range konsentrasi fase dispers yang paling stabil adalah 30- 60%. Jika jumlah faser dispers mendekati atau melebihi jumlah maksimum secara teori yaitu 74% dari volume total, akan memungkinkan terjadinya inversi fase. Inversi fase merupakan proses yang irreversibel.

  2. Creaming Istilah creaming digunakan untuk menggambarkan agregasi droplet dari fase dispers pada bagian atas atau bawah emulsi, seperti pada krim pada susu.

  Terjadinya creaming tidak dikehendaki karena menyebabkan penampakan yang tidak elegan dan dosis menjadi tidak akurat bila penggojogan dilakukan dengan tidak seksama. Creaming dapat meningkatkan kemungkinan terjadinya penggabungan droplet dan kemungkinan pecahnya emulsi menjadi cracking.

  Creaming merupakan proses yang reversibel dan dengan penggojogan dapat mendistribusikan kembali droplet pada seluruh fase continuous.

  3. Cracking

  Cracking merupakan penggabungan droplet terdispersi dan pemisahan fase

  dispers sebagai lapisan yang terpisah. Cracking merupakan proses yang irreversibel (Winfield, 2004).

D. Lotion

  Lotion adalah emulsi yang encer atau suspensi yang didesain untuk

  aplikasi eksternal. Lotion memiliki efek lubrikasi dan dengan begitu lotion diaplikasikan pada area intertriginous yaitu pada area kulit yang dapat saling bergesekan, seperti pada sela-sela jari, paha, atau di bawah lengan (Allen, 2002). merupakan suatu sediaan topikal yang nonviscous yang ditujukan

  Lotion

  untuk kulit sehat. Lotion memungkinkan pemakaian yang merata dan cepat pada permukaan kulit yang luas. Setelah diaplikasikan dapat menimbulkan kesan halus, lembut, dan tidak berminyak. Lotion biasanya berupa emulsi dengan tipe minyak dalam air dengan maksud agar lotion segera mengering setelah diaplikasikan pada kulit dan meninggalkan lapisan tipis komponen obat pada permukaan kulit (Wilkison and More, 1982).

E. Moisturizer

  Kulit kering dapat dihubungkan dengan adanya kelainan pada struktur dan fungis epidermis dan juga dapat dihubungkan dengan penyakit lain. Selain itu, kulit kering dapat terjadi karena respon terhadap lingkungan dengan kelembaban dan temperatur yang rendah (Maibach, 2000).

  Produk yang digunakan untuk perawatan dan pencegahan kulit kering disebut emollient atau moisturizer. Moisturizer dapat mengobati kulit kering dan mempertahankan kelembutan kulit. Kata emollient tertuju pada sebuah material yang didesain untuk melembutkan kulit Kata moisturizer sering disinonimkan dengan emollient, tetapi moisturizer biasanya mengandung humektan yang akan membasahi stratum corneum (Maibach, 2000).

  Aplikasi moisturizer pada kulit akan menginduksi perubahan visual pada permukaan kulit. Rasio antara minyak dan air sangat penting, seperti tipe minyak dan sejumlah tipe bahan tambahan lainya (pengemulsi, humektan, dll.). Kombinasi dari bahan berpengaruh pada rasa awal dari produk ketika diaplikasikan, penyebaran pada kulit, kecepatan untuk diabsorbsi, dan yang dirasakan kulit setelah pemakaian. Moisturizer mempengaruhi struktur fungsi pertahanan kulit tidak hanya pada kulit sakit, tapi juga pada kulit normal.

  

Moisturizer diharapkan dapat meningkatkan hidrasi kulit dan untuk memodifikasi

  sifat fisika dan kimia alami kulit menjadi halus, lembut, dan kenyal. (Maibach, 2000).

  Moisturizer merupakan emollient yang diformulasikan khusus sebagai

  krim yang berminyak dan lotion yang dapat melembabkan kulit kering. Produk

  

emollient seperti moisturizer mempunyai bahan yang larut minyak atau larut air

  dalam jumlah banyak yang dapat mengurangi hilangnya air dari kulit. Efek ini didapat karena terbentuknya lapisan tipis di permukan kulit (occlusive) yang dapat menjaga kelembaban lapisan kulit terluar (Ash and Michael, 1977).

F. Daya Sebar

  Efikasi terapi topikal bergantung pada penyebaran formulasi oleh pasien, yaitu dalam lapisan datar untuk member dosis standar. Konsistensi formulasi yang optimum membantu menjamin teraplikasikannya dosis yang sesuai pada tempat aksi. Dosis yang kurang akan mengakibatkan tidak tercapainya efek yang diinginkan, dan dosis yang berlebihan akan dapat mengakibatkan efek samping yang tidak diinginkan. Pemberian dosis obat yang sesuai bergantung pada daya sebar dari formulasi (Garg et al., 2002).

  Secara prinsip daya sebar berhubungan dengan sudut kontak antara droplet sediaan dengan tempat aplikasinya dan ini menggambarkan kelicinan (lubricity) tiap tetes cairan (droplet) atau preparasi semisolid yang berhubungan langsung dengan koefisien gesekan (Garg et al., 2002).

  Untuk mengukur daya sebar dari sediaan semisolid, perlu dipertimbangkan faktor-faktor penting yang meliputi kekakuan/kekerasan formula, kecepatan dan lama pengadukan, temperatur pada tempat aksi. Kecepatan penyebaran bergantung pada viskositas formulasi, kecepatan penguapan pelarut dan kecepatan peningkatan viskositas sebagai hasil dari penguapan (Garg et al., 2002).

G. Viskositas

  Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir; makin tinggi viskositas, maka semakin besar tahanannya (Martin et al., 1993). Karakteristik formulasi, meliputi viskositas, elastisitas, dan rheologi, merupakan faktor terpenting dalam pengembangan dan karakteristik produk akhir dari formulasi semisolid. Peningkatan viskositas akan menaikkan waktu retensi pada tempat aksi tetapi akan menurunkan daya sebar (Garg et al., 2002)

H. Mikromeritik

  Ilmu dan teknologi partikel kecil diberi nama mikromeritik oleh Dalla Valle. Dispersi koloid dicirikan oleh partikel yang terlalu kecil untuk dilihat dengan mikroskop biasa, sedang partikel emulsi dan suspensi farmasi serta serbuk halus berada dalam jangkauan mikrokop optik. Satuan ukuran partikel yang sering digunakan dalam mikromeritik adalah mikrometer (

  µm), juga disebut mikron, dan

• 6 µ, sama dengan 10 m (Martin et al., 1993).

  Pengetahuan dan pengendalian ukuran, serta kisaran ukuran partikel sangat penting dalam farmasi. Jadi ukuran, dan juga luas permukaan suatu partikel dapat dihubungkan dengan sifat fisika, kimia, dan farmakologi suatu obat. Keberhasilan formulasi dari suspensi, emulsi dan tablet, dari segi kestabilan fisik, dan respon farmakologis, juga bergantung pada ukuran partikel yang dicapai dalam produk tersebut (Martin et al., 1993).

  Dua sifat penting dalam suatu kumpulan partikel lebih dari satu ukuran (yakni dalam suatu sampel polidispers) yaitu: (1) bentuk dan luas permukaan partikel, dan (2) kisaran ukuran dan banyaknya atau berat partikel-partikel yang ada dan luas permukaan total (Martin et al., 1993).

  Data tentang ukuran partikel diperoleh dalam diameter partikel dan distribusi ukuran partikel, sedangkan bentuk partikel memberikan gambaran tentang luas permukaan spesifik partikel, dan teksturnya (Martin et al., 1993).

  Setiap kumpulan partikel biasanya disebut polidispersi, karenanya perlu untuk mengetahui tidak hanya ukuran dari suatu partikel tertentu, tapi juga berapa banyak partikel-partikel dengan ukuran yang sama dalam sampel (Martin et al., 1993).

  Pengukuran ukuran partikel yang berkisar dari 0,2 µm sampai kira-kira 100 µm dapat dilakukan menggunakan mikroskop. Kerugian metode mikroskopi adalah bahwa garis tengah yang diperoleh hanya dua dimensi dari partikel tesebut, yaitu dimensi panjang dan lebar. Selain itu jumlah partikel yang harus dihitung sekitar 300-500 partikel agar mendapat suatu perkiraan distribusi yang baik, sehingga metode ini membutuhkan waktu dan ketelitian. Pengujian mikromeritik suatu sampel harus tetap dilakukan bahkan jika digunakan metode analisis ukuran partikel lainnya, karena adanya gumpalan dan partikel-partikel lebih dari satu komponen seringkali bisa dideteksi dengan metode ini (Martin et al., 1993).

  Distribusi ukuran partikel, jika jumlah atau berat partikel yang terletak dalam suatu kisaran ukuran tertentu diplot terhadap kisaran ukuran atau ukuran partikel rata-rata, akan diperoleh kurva distribusi frekuensi. Grafik kurva distribusi frekuensi biasa ditunjukkan seperti pada gambar :

  Gambar 1. Contoh grafik distribusi frekuensi ukuran partikel (Martin, et al.,1993)

  Plot seperti itu memberikan gambaran distribusi yang jelas bahwa suatu garis tengah rata-rata tidak dapat dicapai. Ini adalah penting, karena adalah mungkin untuk mempunyai dua sampel dengan garis tengah rata-rata yang sama tapi terdistribusi yang berbeda. Dari kurva distribusi frekuensi juga akan tampak ukuran partikel berapa yang sering muncul pada sampel dan disebut modus (Martin et al., 1993)

  Umumnya, droplet terbentuk akibat tegangan yang diberikan terhadap droplet awal yang berukuran besar yang menyebabkan pemanjangan droplet tersebut, diikuti dengan peningkatan tegangan permukaan dan mengarah pada ketidakstabilan, sehingga droplet yang awalnya berukuran besar terpecah menjadi droplet-droplet yang berukuran lebih kecil. Faktor penting dari proses pembentukan droplet adalah sifat kental dan elastis dari fase dispers dan medium dispers; tegangan antarmuka; dan kondisi aliran (Peters, 1997).

  Terdapat kesulitan dalam menguji peranan faktor-faktor tersebut baik secara eksperimental maupun secara teoritis. Inti dari kesulitan tersebut adalah bahwa secara prakteknya, emulsifikasi tidak terjadi pada kondisi yang tetap, tetapi

• 6

  di bawah kondisi yang dinamis yaitu dalam skala waktu satuan detik sampai 10 detik. Bagaimanapun, dapat diasumsikan bahwa arah efek yang timbul bergantung pada skala waktu. Kemudian, dapat digunakan kombinasi efek steady-state dengan sebuah pemahaman tentang pengaruh skala waktu dalam memodifikasi besar droplet (Peters, 1997).

  Deformasi droplet bergantung pada parameter tertentu, yaitu salah satunya adalah rasio viskositas. Rasio viskositas adalah perbandingan antara viskositas fase dispers berbanding dengan viskositas medium dispers. Temperatur berperan kuat dalam perubahan rasio viskositas antara dua fase (Peters, 1997). viskositas fase dispers

  R viskositas medium dispers Pada rasio viskositas yang rendah, yaitu R < 0,2, dalam aliran tegangan pertama-tama droplet meluruskan dirinya pada sudut 45º membentuk droplet

  

ellipsoidal . Peningkatan aliran dan karena adanya tegangan akan membuat droplet

  dengan ekor yang berbentuk tirus menjadi pecah membentuk droplet satelit (kecil) (Peters, 1997).

  Droplet dengan rasio viskositas mendekati 1,0 berbentuk dumb-bells yang dengan peningkatan tegangan pecah menjadi dua droplet bundar dengan beberapa droplet satelit. Peningkatan R cenderung akan menghasilkan droplet yang pipih panjang, droplet dengan R > 3.8 tidak akan memecah tapi membentuk droplet ellipsoidal lurus dengan bidang tegangan.

  

Gambar 2. Pengaruh antara tegangan cairan dengan gaya permukaan (Peters, 1997)

  

Gambar 3. Kemungkinan pola deformasi droplet (Peters, 1997)

  Dalam prakteknya, efek dinamik sangat penting, yaitu efeknya terhadap kecepatan perenggangan suatu droplet. Pada saat perenggangan droplet awal, tegangan antarmuka akan meningkat dikarenakan molekul surfaktan tidak dapat merespon secara spontan, kemudian setelah lapisan tunggal surfaktan teradsorbsi pada ukuran droplet yang lebih kecil akan terjadi penurunan tegangan permukaan, dan bergantung pada sifat serta konsentrasi surfaktan yang digunakan (Peters, 1997).

  Kondisi aliran tetap juga menjadi pertimbangan tetapi dalam prakteknya emulsifikasi sering terjadi di bawah kondisi aliran yang turbulen. Diperkirakan droplet akan pecah jika tekanan yang melintasi droplet sama dengan tekanan berkaitan dengan tegangan permukaan yang menahan droplet tetap menyatu (Peters,1997).

I. Pencampuran

  Proses mencampur terbilang juga sebagai salah satu proses penting dalam pembuatan sediaan obat. Fungsinya untuk memungkinkan tercapainya homogenitas campuran dari dua bahan atau lebih. Prinsip dasar pencampuran terletak pada penyusupan partikel bahan yang satu diantara partikel bahan yang lainya (Voigt, 1994).

  Tingkat pencampuran tergantung pada lama pencampuran, meskipun demikian pencampuran yang berlangsung lama tidak menjamin tercapainya homogenitas ideal yang dikehendaki, sebab proses pencampuran maupun proses pemisahan pada saat yang sama berlangsung secara kompetitif dan tetap (Voigt, 1994).

  Pada proses pembuatan emulsi, yang perlu diperhatikan adalah metode untuk mencampurkan fase-fasenya, kecepatan pencampuran, dan temperatur masing-masing fase yang berpengaruh terhadap distribusi ukuran droplet, viskositas, dan stabilitas dari emulsi yang dihasilkan (Block, 1996).

  Sifat fisis emulsi tidak hanya dipengaruhi oleh temperatur, tapi oleh banyak faktor lain, seperti kecepatan geser (kecepatan putar), tegangan geser, tegangan, dan waktu pencampuran (lama pencampuran) (Nielloud dan Mestres, 2000).

  Waktu pencampuran merupakan faktor penting yang digunakan untuk memastikan bahwa pencampuran yang dilakukan cukup, memastikan distribusi ukuran droplet yang seimbang, dan untuk menghindari proses pencampuran yang terlalu lama yang dapat berakibat pada biaya penggunaan energi yang tinggi serta dapat juga merusak produk. Berikut adalah grafik pengaruh lama pencampuran pada kecepatan pencampuran yang berbeda terhadap rata-rata ukuran droplet:

  

Gambar 4. Grafik pengaruh lama pencampuran dan kecepatan pencampuran terhadap

rata-rata ukuran droplet (Peters, 1997)

  Emulsi yang digunakan dalam grafik di atas adalah tipe O/W, tampak bahwa peningkatan kecepatan putar dari 350 ke 500 rpm tidak menghasilkan penurunan diameter rata-rata ukuran droplet dan penurunan diameter rata-rata ukuran droplet terjadi pada menit awal pencampuran yang selanjutnya dengan penambahan lama pencampuran tidak akan berpengaruh pada diameter rata-rata ukuran droplet. Berhubungan dengan grafik tersebut, penting dilakukannya pembatasan waktu pencampuran ( Peters, 1997).

  

J. Mixer