Formulasi sediaan sunscreen ekstrak rimpang kunir putih [Curcuma mangga Val.] dengan carbopol 940 sebagai gelling agent dan sorbitol sebagai humectant - USD Repository

  

FORMULASI SEDIAAN SUNSCREEN EKSTRAK RIMPANG

KUNIR PUTIH (Curcuma mangga Val.) DENGAN CARBOPOL ® 940

  

SEBAGAI GELLING AGENT DAN SORBITOL SEBAGAI HUMECTANT

SKRIPSI

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

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh:

  Eva Nur Fitriana NIM : 038114096

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2007

HALAMAN PERSEMBAHAN

  

I asked for strength

and God gave me difficulties to make me strong

I asked for wisdom

and God gave me problem to solve

  

I asked for prosperity

and God gave me brains to work

I asked for courage

and God gave me dangers to overcome

  

I asked for love

and God gave me troubled people to help

I asked for favours

and God gave me opportunities

  

I received nothing that I wanted

but I received everything that I needed

My prayer has been answered

  

Karya ini kupersembahkan untuk :

Tuhanku yang Maha Kuasa, Allah SWT

Bapak dan Ibu, my angels and my everythings

  

Kakakku, guru kehidupan yang hebat

CHEmistry 03, persahabatan yang tak mungkin terlupakan

Almamaterku tercinta

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kehadirat ALLAH SWT atas rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

  Formulasi

Sediaan Sunscreen Ekstrak Rimpang Kunir Putih (Curcuma mangga Val.)

  ®

dengan Carbopol 940 sebagai Gelling Agent dan Sorbitol sebagai

Humectant. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Strata Satu Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm).

  Penulisan skripsi ini tidak pernah lepas dari bantuan, dorongan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

  1. Rita Suhadi, M.Si., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  2. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing, mengarahkan, dan membantu penulis sehingga skripsi ini akhirnya bisa terselesaikan.

  3. Rini Dwiastuti, S.Farm., Apt. selaku dosen penguji atas waktu, bantuan, masukan, dan saran yang telah diberikan.

  4. Dra. A. Nora Iska Harnita, M.Si., Apt. selaku dosen penguji atas waktu, bantuan, saran, dan kritiknya.

  5. Ign. Y. Kristio Budiasmoro, M.Si., Yohanes Dwiatmaka, M.Si., dan Prof.

  Dr. Sudibyo Martono, M.S., Apt. yang telah banyak membantu dan memberikan referensi.

  6. Dewi Setyaningsih, S.Si., Apt. atas semangat dan dukungan yang telah diberikan selama proses pembuatan skripsi.

  7. Sunscreen team, Tirza dan Renny, atas doa, perhatian, dorongan, semangat, kepercayaan, dan kebersamaan selama menyelesaikan skripsi.

  8. Pak Musrifin, Mas Wagiran, Mas Heru, Mas Andri, Mas Agung, Mas Iswandi, dan Mas Otto atas bantuan dan kerjasamanya.

  9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, sumbangan pemikiran, saran, dan kritik sangat diharapkan. Akhir kata penulis mohon maaf atas segala kekurangan dan mudah- mudahan skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

  Penulis

  

Intisari

  Penelitian tentang optimasi formula gel sunscreen ekstrak rimpang kunir putih (Curcuma mangga Val.) dengan variasi komposisi gelling agent

  ®

  (Carbopol ) dan humectant (sorbitol) bertujuan untuk memperoleh komposisi optimum dari gelling agent dan humectant agar didapat formula gel yang memiliki sifat fisik yang baik.

  Penelitian ini termasuk dalam rancangan eksperimental murni dengan

  ®

  variabel eksperimental ganda dengan dua faktor, yaitu Carbopol -sorbitol dan dua level yaitu level tinggi-level rendah. Optimasi komposisi formula gel sunscreen menggunakan metode desain faktorial dengan membuat beberapa variasi kombinasi gelling agent dan humectant. Optimasi dilakukan terhadap parameter sifat fisik gel meliputi daya sebar, viskositas, dan stabilitas sediaan selama penyimpanan. Parameter sifat fisik sediaan gel dianalisis dengan analisis statistik ANOVA menggunakan taraf kepercayaan 95% dengan metode optimasi desain faktorial dan Yate’s Treatment.

  Hasil analisis data menunjukkan bahwa ekstrak rimpang kunir putih

  ®

  dapat memberikan serapan pada panjang gelombang UVA–UVB, Carbopol merupakan faktor yang dominan dalam menentukan daya sebar, viskositas, dan pergeseran viskositas gel sunscreen. Diperoleh area optimum formula gel berdasarkan contour plot superimposed yang meliputi daya sebar,

  sunscreen

  viskositas, dan stabilitas pada level yang diteliti. Optimasi formula menghasilkan gel dengan daya sebar kurang dari 5 cm, viskositas antara 250 – 260 dPa.s, dan pergeseran viskositas kurang dari 3%.

  ®

  Kata kunci : ekstrak rimpang kunir putih, Carbopol , sorbitol, desain faktorial

  

Abstract

  The research about optimizing of sunscreen gel formula from Curcuma

  ®

mangga Val. rhizome extract with variation of gelling agent (Carbopol ) and

  humectant (sorbitol) composition is purposed to get an optimum composition of gelling agent and humectant, so it can achieve gel formula which has good physical characteristic.

  This research including pure experimental design with double

  ®

  experimental variable, with two factors that is Carbopol –sorbitol and two levels that is high level–low level. Optimizing of sunscreen gel formula composition use factorial design method with make some variations of gelling agent and humectant. Optimizing is done to characteristic parameters including spreadability, viscosity, and alteration of viscosity of preparation during storage. The physical characteristic parameters and stability of gel preparation is analyzed with ANOVA statistic using

  α 95% which is using factorial design optimizing method and Yate’s Treatment. Data analyze result shows that C. mangga rhizome extract can give

  ®

  absorption at UVA–UVB wavelength, Carbopol is dominant and significant influential factor in determining spreadability, viscosity, and alteration of viscosity (stability) of sunscreen gel. Optimum area of sunscreen gel formula based on contour plot superimposed including spreadability, viscosity, and stability at the researched level has been found. Formula optimizing produce gel with spreadability less than 5 cm, viscosity between 250 – 260 dPa.s, and viscosity movement is less than 3%.

  ®

  Key word : C. mangga rhizome extract, Carbopol , sorbitol, factorial design

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL ................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ......................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... iii HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................. iv KATA PENGANTAR ................................................................................. v PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ...................................................... vii

  INTISARI .................................................................................................... viii

  ABSTRACT .................................................................................................. ix

  DAFTAR ISI ............................................................................................... x DAFTAR TABEL ....................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xiv DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xvi

  BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1 A. Latar Belakang .................................................................................... 1 B. Perumusan Masalah ............................................................................ 5 C. Keaslian Penelitian .............................................................................. 5 D. Manfaat Penelitian .............................................................................. 6 E. Tujuan Penelitian ................................................................................ 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................

  8 A. Kunir Putih .......................................................................................... 8

  B. Kurkumin ............................................................................................ 10

  C. Ekstrak ................................................................................................. 11

  D. Gel ....................................................................................................... 11

  E. Gelling Agent ...................................................................................... 13

  F. Humectant ........................................................................................... 14

  G. Sinar Ultraviolet (UV) dan Sunscreen ................................................ 15

  H. Spektrofotometri UV–Vis.................................................................... 19

  I. Metode Desain Faktorial ..................................................................... 22 J. Iritasi Primer ........................................................................................ 25 K. Landasan Teori .................................................................................... 25 L. Hipotesis .............................................................................................. 27

  BAB III METODOLOGI PENELITIAN .................................................... 28 A. Jenis Rancangan Penelitian ................................................................. 28 B. Variabel dalam Penelitian ................................................................... 28 C. Definisi Operasional ............................................................................ 29 D. Bahan dan Alat .................................................................................... 30 E. Tata Cara Penelitian ............................................................................ 31

  1. Pengumpulan dan penyiapan simplisia rimpang kunir putih ....... 31

  2. Pembuatan serbuk rimpang kunir putih ....................................... 31

  3. Pembuatan ekstrak rimpang kunir putih ...................................... 31

  4. Penetapan konsentrasi ekstrak rimpang kunir putih dengan nilai SPF (Sun Protection Factors) 30 ................................................. 32

  5. Pengukuran kadar kurkumin dalam ekstrak rimpang kunir putih 10 % ............................................................................................. 33

  6. Optimasi proses pembuatan gel ................................................... 34

  7. Uji sifat fisik dan stabilitas gel sunscreen ekstrak rimpang kunir putih ............................................................................................. 35

  8. Uji iritasi primer .......................................................................... 36

  F. Analisis Data dan Optimasi ................................................................. 37

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................... 38 A. Pembuatan Ekstrak Rimpang Kunir Putih (C. mangga Val.) ............. 38 B. Penetapan Konsentrasi Ekstrak Rimpang Kunir Putih dengan Nilai SPF 30 ................................................................................................. 41 C. Pengukuran Kadar Kurkumin dalam Ekstrak Rimpang Kunir Putih 10 % .................................................................................................... 45 D. Sifat Fisik dan Stabilitas Gel ............................................................... 47

  E. Optimasi Formula Gel Sunscreen ....................................................... 58

  F. Uji Iritasi Primer Gel Sunscreen Ekstrak Rimpang Kunir Putih ......... 63

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................... 65 A. Kesimpulan ......................................................................................... 65 B. Saran .................................................................................................... 65 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 66 LAMPIRAN ................................................................................................ 71 BIOGRAFI PENULIS ................................................................................. 101

  

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Desain Faktorial dengan Dua Level dan Dua Faktor ................... 24 Tabel II. Formula Desain Faktorial ............................................................. 35 Tabel III. Evaluasi Reaksi Iritasi Kulit ......................................................... 36 Tabel IV. Kriteria Iritasi ............................................................................... 36 Tabel V. Hasil Pengukuran Sifat Fisik dan Stabilitas Gel .......................... 49 Tabel VI. Efek Carbopol

  ®

  3%

  b

  / v , Efek Sorbitol, dan Efek Interaksi Antar Keduanya dalam Menentukan Sifat Fisik Gel Sunscreen ............ 50

  Tabel VII. Analisis Yate’s Treatment untuk Respon Daya Sebar Gel .......... 53 Tabel VIII. Analisis Yate’s Treatment untuk Respon Viskositas Gel ............ 55 Tabel IX. Analisis Yate’s Treatment untuk Respon Pergeseran Viskositas

  Gel ................................................................................................ 58 Tabel X. Skor Indeks Iritasi Primer Gel Sunscreen pada Kelinci Albino ... 64

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Struktur Kurkumin ....................................................................... 10 Gambar 2. Struktur Umum Carbomer........................................................... 13 Gambar 3. Struktur Sorbitol .......................................................................... 15 Gambar 4. Spektrum Serapan Sediaan Sunscreen ........................................ 42 Gambar 5. Scanning Panjang Gelombang Ekstrak Rimpang Kunir Putih .... 43 Gambar 6. Scanning Panjang Gelombang Larutan Kurkuminoid Standar ... 46 Gambar 7. Ikatan Terkonjugasi (Kromofor) dan Gugus Auksokrom pada

  Struktur Kurkumin ....................................................................... 47

  ® b

  Gambar 8. Hubungan Pengaruh Carbopol 3% / dan Sorbitol terhadap

  v

  Daya Sebar Gel Sunscreen .......................................................... 52

  ® b

  Gambar 9. Hubungan Pengaruh Carbopol 3% / v dan Sorbitol terhadap Viskositas Gel Sunscreen ............................................................ 54

  ® b

  Gambar 10. Hubungan Pengaruh Carbopol 3% / v dan Sorbitol terhadap Pergeseran Viskositas Gel Sunscreen .......................................... 57

  Gambar 11. Contour Plot Daya Sebar Gel Sunscreen Ekstrak Rimpang Kunir Putih .................................................................................. 59

  Gambar 12. Contour Plot Viskositas Gel Sunscreen Ekstrak Rimpang Kunir Putih ............................................................................................. 60

  Gambar 13. Contour Plot Pergeseran Viskositas Gel Sunscreen Ekstrak Rimpang Kunir Putih ................................................................... 61

  Gambar 14. Contour Plot Super Imposed Sifat fisik dan Stabilitas Gel

  Sunscreen Ekstrak Rimpang Kunir Putih .................................... 63

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Konsentrasi C. mangga dengan Nilai SPF 30 ......................... 71 Lampiran 2. Kadar Kurkumin dalam Ekstrak C. mangga 10 % .................. 74 Lampiran 3. Data Penimbangan, Notasi, dan Formula Desain Faktorial .... 78 Lampiran 4. Data Sifat Fisik dan Stabilitas Gel .......................................... 79 Lampiran 5. Perhitungan Efek Sifat Fisik dan Stabilitas Gel ...................... 82 Lampiran 6. Analysis of Variance (ANOVA) dengan Metode Yate’s

  Treatment ................................................................................ 84

  Lampiran 7. Perhitungan Persamaan Regresi .............................................. 89 Lampiran 8. Data Uji Iritasi Primer ............................................................. 94 Lampiran 9. Foto Tanaman dan Rimpang Kunir Putih (C. mangga) .......... 96 Lampiran 10. Foto Serbuk dan Ekstrak Rimpang Kunir Putih

  (C. mangga) ............................................................................. 97

  TM

  Lampiran 11. Foto Perkolator dan Spectrophotometer UV-Vis Genesys 6 (THERMOSPECTRONIC–USA) ........................................ 98 Lampiran 12. Foto Gel Sunscreen Ekstrak Rimpang Kunir Putih ................. 99 Lampiran 13. Foto Uji Iritasi Primer pada Kelinci Albino ............................ 100

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Aktivitas manusia sehari-hari tidak pernah lepas dari paparan sinar

  matahari, dimana di dalamnya terdapat sinar ultraviolet (UV). Sinar UVA dan UVB memegang peranan utama bagi kesehatan manusia karena memiliki panjang gelombang yang panjang mengakibatkan sinar ini dapat mencapai permukaan bumi, sedangkan sinar UVC memiliki panjang gelombang yang pendek sehingga sinar ini tertahan oleh atmosfer (Anonim, 2005a). Sinar UV (UVA dan 10% UVB) selalu ada setiap hari meskipun saat cuaca mendung, lebih dari 80% sinar UV mampu menembus atmosfer pada hari berawan. Sinar UV dapat dipantulkan oleh kaca, air, permukaan metal, dinding berwarna terang, dan benda-benda berwarna terang lainnya (Anonim, 2004a).

  Sinar UV bermanfaat untuk membantu perubahan provitamin D (7-

  

dehydrocholesterol ) menjadi vitamin D, dimana vitamin D sangat bermanfaat bagi

  tubuh. Manfaat vitamin D antara lain untuk melancarkan aliran darah dengan cara menghambat proliferasi sel otot polos, menghindari terjadinya arterosklerosis (pengerasan pembuluh darah karena penumpukan kolesterol pada dinding pembuluh darah) dengan cara mengurangi jumlah kolesterol yang terdapat dalam pembuluh darah, serta juga menghindari kerusakan tulang dengan cara mengatur pembentukan Ca (kalsium) melalui peningkatan penyerapan Ca di usus (Lucas, McMichael, Smith, dan Armstrong, 2006). Akan tetapi, paparan sinar UV yang berlebihan dapat mengakibatkan sunburn yang menyebabkan eritema, hiperpigmentasi, penuaan dini (skin aging), bahkan kanker kulit (Badmaev, Prakash, dan Majeed, 2005 ; Jellinek, 1970). Sinar UV yang secara biologis paling aktif menyebabkan eritema dan hiperpigmentasi adalah sinar UV yang panjang gelombangnya berkisar antara 290 – 320 nm (UVB) (Jellinek, 1970 ; Lu, 1995). Oleh karena itu, dibutuhkan perlindungan pada kulit untuk mengurangi timbulnya kerusakan karena radiasi sinar UV.

  Penggunaan sunscreen merupakan salah satu cara untuk mengurangi bahaya yang timbul pada kulit akibat radiasi sinar UV yang berlebihan. Sunscreen adalah senyawa kimia yang mengabsorpsi dan atau memantulkan radiasi sehingga melemahkan energi UV sebelum terpenetrasi ke dalam kulit. Biasanya sunscreen merupakan kombinasi dari dua atau lebih zat aktif. Jika hanya digunakan satu zat aktif, sunscreen tersebut hanya mampu mengabsorpsi energi UV pada spektrum yang terbatas (Stanfield, 2003).

  Saat ini produk sunscreen yang beredar di pasaran masih banyak yang mengandung bahan aktif berupa senyawa sintetik, seperti PABA (p-amino benzoic

  acid ) dan turunannya, benzophenone dan turunannya, octyl methoxycinnamate,

  dan octyl salicylate. Senyawa sintetik jika masuk ke dalam jaringan tubuh dapat menimbulkan reaksi alergi pada kulit yang sensitif. Selain itu, beberapa senyawa

  

sunscreen sintetik seperti PABA dan benzophenone telah diteliti dan dinyatakan

  bahwa senyawa tersebut berbahaya karena dapat meningkatkan kemungkinan timbulnya kanker kulit. Mekanismenya yaitu PABA dan benzophenone serta turunannya akan teraktivasi oleh energi UV, yang kemudian akan memecah ikatan rangkapnya dan menghasilkan dua radikal bebas yang baru. Sifatnya yang sangat larut lemak memungkinkan senyawa ini untuk menembus kulit dan membran sel, serta dapat masuk ke dalam inti sel dimana terdapat DNA. Radikal bebas ini kemudian akan bereaksi dan berikatan dengan DNA sehingga meningkatkan resiko kanker kulit (Anonim, 2006a).

  Penggunaan bahan alam lebih menguntungkan daripada senyawa sintetik karena sebagian besar bahan alam dapat memberikan toleransi yang baik pada kulit dan tidak menimbulkan iritasi berat karena alergi pada kulit yang sensitif. Penelitian ini akan menggunakan zat aktif yang berasal dari bahan alam, yaitu ekstrak rimpang kunir putih yang diketahui mengandung kurkumin yang mampu mengabsorpsi UVA dan UVB (Hutapea, 1993 ; Anonim, 2004b). Oleh karena itu, kurkumin yang berasal dari bahan alam dapat digunakan sebagai alternatif dalam pembuatan sunscreen (Muller, 1996).

  Pada umumnya sunscreen diaplikasikan dengan cara dioleskan pada permukaan kulit. Bentuk sediaan sunscreen yang sudah beredar di pasaran saat ini berupa krim dan lotion. Krim adalah bentuk sediaan setengah padat berupa emulsi kental mengandung tidak kurang dari 60% air (Anief, 2003). Minyak yang terkandung dalam krim akan menimbulkan rasa tidak nyaman saat pemakaian dan akan menjadi masalah pada orang dengan produksi kelenjar sebasea yang berlebihan karena dapat merangsang timbulnya jerawat. Lotion adalah sediaan dengan viskositas yang lebih encer. Saat diaplikasikan, lotion lebih cepat mengering sehingga tidak dapat bertahan lama pada kulit dan efek perlindungannya cepat berkurang. Oleh karena itu, perlu dikembangkan bentuk sediaan lain yang lebih baik dan nyaman saat digunakan.

  Sediaan sunscreen dengan bentuk sediaan gel akan dibuat dalam penelitian ini, dimana gel sunscreen belum banyak beredar di pasaran. Gel merupakan sistem penghantaran obat yang sempurna untuk cara pemberian yang beragam dan kompatibel dengan banyak bahan obat yang berbeda (Allen Jr., 2002). Gel yang dibuat adalah hidrogel. Pemilihan bentuk sediaan ini didasarkan pada penggunaan gel sunscreen di daerah tropis, seperti Indonesia, dimana hidrogel memberikan rasa nyaman (tidak terasa panas di kulit) saat digunakan karena tidak menutup pori kulit dan kompatibilitasnya relatif baik dengan jaringan biologis (Zatz dan Kushla, 1996). Selain itu, sediaan sunscreen dibuat dalam bentuk gel bertujuan agar zat aktif yang berperan sebagai penyerap UV tetap berada di dalam gel (permukaan kulit) dan tidak dapat masuk ke dalam lapisan kulit, dengan demikian zat aktif dapat tetap bekerja optimum dalam menyerap UV (menahan UV agar tidak menembus dan masuk ke dalam kulit). Hidrogel cocok sebagai salep tidak berlemak untuk kulit dengan fungsi kelenjar sebasea yang berlebihan. Setelah kering, hidrogel akan meninggalkan suatu lapisan tipis transparan elastis dengan daya lekat tinggi, tidak menyumbat pori kulit, tidak mempengaruhi respirasi kulit, dan dapat mudah dicuci dengan air (Voigt, 1994).

  ®

  Penelitian ini menggunakan Carbopol 940 sebagai gelling agent dan sorbitol sebagai humectant dalam formula gel sunscreen. Jumlah gelling agent dan humectant yang digunakan perlu dioptimasi untuk mendapatkan formula gel

  

sunscreen yang optimum. Oleh karena itu, penelitian ini menggunakan gelling dan humectant dengan berbagai tingkat konsentrasi untuk mendapatkan

  agent

  sediaan sunscreen yang mampu mempertahankan efektifitas pemakaian dalam jangka waktu yang cukup lama. Sediaan sunscreen membutuhkan bahan tambahan humectant untuk mencegah timbulnya garis atau kerutan, kulit kering, dan efek jangka panjang lainnya karena paparan UV dari sinar matahari (Johnson, 2002). Sunscreen yang dihasilkan diharapkan memenuhi parameter kualitas sifat fisik sediaan gel yang meliputi daya sebar, viskositas, stabilitas fisik, maupun efektivitas dan keamanannya sebagai sunscreen.

B. Perumusan Masalah

  1. Apakah ekstrak rimpang kunir putih memberikan serapan pada range panjang gelombang UVA – UVB (290 – 400 nm)?

  2. Apakah ditemukan area komposisi optimum yang diprediksi sebagai formula optimum gel serta efek yang dominan dari gelling agent, humectant, dan interaksinya?

C. Keaslian Penelitian

  Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang formulasi sediaan sunscreen ekstrak rimpang kunir putih (Curcuma mangga Val.)

  ®

  dengan Carbopol 940 sebagai gelling agent dan sorbitol sebagai humectant belum pernah dilakukan.

  Penelitian lain yang berkaitan dengan penggunaan bahan alam sebagai

  

sunscreen adalah : Cross-regulin Composition of Turmeric-derived

  (Badmaev, 2003), dimana penelitian ini menyatakan bahwa aktivitas kurkuminoid dan THC (tetrahydrocurcuminoid) memiliki kemampuan dalam menghambat aktivitas enzim tyrosinase, melindungi kulit terhadap radiasi UVB serta terhadap iritasi kimia, fisika dan biologi (Badmaev, 2003).

D. Manfaat Penelitian

  1. Manfaat Teoritis

  Menambah khasanah ilmu pengetahuan bentuk sediaan sunscreen yang berasal dari bahan alam.

  2. Manfaat Praktis

  Mengetahui efek dominan dari gelling agent dan humectant dalam menentukan sifat fisik gel sunscreen ekstrak rimpang kunir putih.

E. Tujuan Penelitian

  Tujuan dari penelitian ini adalah :

  1. Mengetahui serapan ekstrak rimpang kunir putih pada range panjang gelombang UVA – UVB (290 – 400 nm).

  2. Mendapatkan formula optimum sediaan sunscreen dalam bentuk sediaan gel dengan bahan aktif yang berasal dari bahan alam, yaitu ekstrak rimpang kunir putih (Curcuma mangga Val.).

  ®

  a. Mengetahui yang lebih dominan antara Carbopol , sorbitol, atau interaksi keduanya sebagai gelling agent dan humectant dalam menentukan sifat fisik gel sunscreen kunir putih.

  ®

  b. Mengetahui area komposisi optimum Carbopol – sorbitol dari contour

  plot superimposed sifat fisik gel sunscreen yang diprediksi sebagai formula optimum gel.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Kunir Putih

  1. Sistematika

  Divisio : Spermatophyta Sub divisio : Angiospermae Classis : Monocotyledone Ordo : Zingiberales Familia : Zingiberaceae Genus : Curcuma Spesies : Curcuma mangga Val.

  (Hutapea, 1993)

  2. Morfologi

  Kunir putih berupa semak dengan tinggi 1 – 2 m. Berbatang semu, tegak, lunak, berwarna hijau, dan batang di dalam tanah membentuk rimpang.

  Daun tunggal, berpelepah, lonjong, tepi rata, ujung dan pangkal meruncing, panjang ± 1 m, lebar 10 – 20 cm, pertulangan menyirip, dan berwarna hijau.

  Bunga majemuk di ketiak daun, bentuk tabung, ujung terbelah, benang sari berwarna putih menempel pada mahkota, putik silindris, kepala putik bulat berwarna kuning, mahkota lonjong berwarna putih. Buah berbentuk kotak- bulat berwarna hijau kekuningan. Biji berbentuk bulat berwarna coklat. Berakar serabut berwarna putih (Hutapea, 1993).

  Umbi berbentuk seperti umbi jahe, berwarna kuning muda (krem), dalam keadaan segar baunya seperti buah mangga kweni, bila telah diekstrak atau dijadikan bubuk warnanya tetap kuning muda (krem) (Anonim, 2003).

  3. Kandungan kimia

  Rimpang kunir putih mengandung saponin, flavonoida (Hutapea, 1993), alkaloid, steroid, terpen dan minyak atsiri, juga mengandung senyawa aktif seskuiterpenalkohol yang terdiri dari zederon, zedoaron, furanodien,

  , currenon, furanodienon, isofuranodienon, curdion, curcumenol,

  curzeron

procurcumenol , curcumol, curcumadiol, dehydrocurdion, dan curcumin

  (Anonim, 2004b).

  4. Kegunaan

  Rimpang kunir putih digunakan untuk mengobati demam, sebagai antipiretik, dan bersifat sebagai penenang. Rimpang ini juga dapat digunakan sebagai penambah nafsu makan, memperbaiki pencernaan, peluruh angin atau kembung, penguat lambung, obat penyakit kulit, luka memar, keseleo, peluruh kencing, penawar racun, bronkhitis (Sayekti dan Ernita, 1994 ; Muhlizah, 1999)

  . Selain itu, rimpang kunir putih juga berkhasiat sebagai anti kanker,

  penurun kadar kolesterol darah, asam urat, dan pencegahan osteoporosis (Anonim, 2003).

B. Kurkumin

  

O O

O O HO OH

  

Gambar 1. Struktur kurkumin (Heinrich, Barnes, Gibbons, dan Williamson,

2004)

  Kurkumin adalah komponen warna kuning dari turmeric. Strukturnya yang rigid dan planar (adanya sistem konjugasi) membuat afinitas kurkumin terhadap lipid bilayer menjadi besar, dan juga bertanggung jawab terhadap warna kuning yang ada (Nakayama, 1997).

  Kurkumin dapat mengabsorpsi sinar UV yang diantaranya memiliki panjang gelombang antara 290 – 320 nm (UVB) karena adanya sistem terkonjugasi dan gugus auksokrom. Selain itu, kurkumin juga dapat menghambat aktivitas enzim tyrosinase, yaitu enzim yang berperan dalam pembentukan pigmen kulit dan melanogenesis (Badmaev et al., 2005).

  Kurkumin melindungi keratinosit dari kerusakan yang disebabkan oleh xantin oksidase dan dapat digunakan sebagai antioksidan pada sediaan topikal (Anonim, 2000a). Kurkumin mempunyai aktivitas sebagai antisiklooksigenase, antioedema, antilipooksigenase, antioksidan, dan antilipidperoksidasi, sehingga dapat digunakan sebagai obat anti radang (antinflamasi), antihepatotoksik (lever), ambien (wasir), anti alergi, asma, menghambat proses penuaan, dan juga sebagai anti kanker (Anonim, 2004b).

C. Ekstrak

  Ekstrak adalah sediaan kering, kental, atau cair dibuat dengan menyari nabati atau hewani menurut cara yang cocok, diluar pengaruh cahaya matahari langsung. Cairan penyari yang biasa digunakan adalah air, eter, atau cairan etanol- air (Anonim, 1979). Penyarian simplisia dengan air dapat dilakukan dengan infundasi, dekok, atau destilasi, sedangkan penyarian simplisia dengan pelarut organik dapat dilakukan dengan maserasi, perkolasi, dan sokhletasi (Silva, Lee, dan Kinghorn, 1998).

  Etanol dipertimbangkan sebagai penyari karena lebih selektif, kapang dan kuman sulit tumbuh dalam etanol 20% ke atas, tidak beracun, netral, absorpsinya baik, dapat bercampur dengan air pada segala perbandingan, dan panas yang diperlukan untuk pemekatan lebih sedikit, sedangkan kerugian etanol adalah harganya yang mahal. Etanol dapat melarutkan alkaloida basa, minyak menguap, glikosida, kurkumin, kumarin, antrakinon, flavonoid, steroid, damar, dan klorofil (Anonim, 1986).

  Ekstrak rimpang kunir putih adalah ekstrak yang diperoleh dari hasil perkolasi rimpang kunir putih menggunakan pelarut etanol 70%.

D. Gel

  Gel didefinisikan sebagai suatu sistem setengah padat yang terdiri dari suatu dispersi yang tersusun baik dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar dan saling diresapi cairan (Ansel, 1989).

  Gel digolongkan berdasarkan 2 sistem klasifikasi. Sistem klasifikasi pertama membagi gel menjadi inorganik dan organik. Inorganik gel pada umumnya berupa sistem 2 fase, sedangkan organik gel berupa sistem 1 fase. Klasifikasi yang kedua membagi gel menjadi hidrogel dan organogel. Hidrogel mengandung bahan-bahan yang terdispersi sebagai koloid atau larut dalam air (Allen Jr., 2002), sedangkan organogel mengandung pelarut non aqueous sebagai fase kontinyu (Zatz, Berry, dan Alderman, 1996).

  Gel merupakan sistem penghantaran obat yang sempurna untuk cara pemberian yang beragam dan kompatibel dengan banyak bahan obat yang berbeda (Allen Jr., 2002). Gel dengan tujuan penggunaan topikal tidak boleh kasar (less ) (Zatz et al., 1996).

  greasy

  Hidrogel adalah sistem dimana air tidak bisa bergerak (immobilized) oleh adanya polimer tidak larut. Salah satu alasan disukainya hidrogel sebagai komponen dari sistem penghantaran dan pelepasan obat dikarenakan kompatibilitasnya yang relatif baik dengan jaringan biologi. Polimer yang digunakan dalam hidrogel terhidrolisis lambat dan secara bertahap melepaskan obat bebas. Banyak polimer untuk tujuan ini telah disintesis (Zatz dan Kushla, 1996).

  Hidrogel cocok sebagai salep tidak berlemak untuk kulit dengan fungsi kelenjar sebasea yang berlebihan. Setelah kering, hidrogel akan meninggalkan suatu lapisan tipis transparan elastis dengan daya lekat tinggi, tidak menyumbat pori kulit, tidak mempengaruhi respirasi kulit, dan dapat mudah dicuci dengan air (Voigt, 1994).

E. Gelling Agent

  H _{2 H} C C COOH n

  

Gambar 2. Struktur umum carbomer (Anonim, 2001)

®

  Carbopol (carbomer) adalah polimer sintetik asam akrilat yang memiliki berat molekul besar, berupa serbuk putih dan halus, memiliki bau yang khas, mudah terion, sedikit asam, higroskopis, terdispersi dalam air (menghasilkan pH 2,8 – 3,2) tetapi tidak larut dalam air dan sebagian besar

  ®

  pelarut (Anonim, 2001; Zatz dan Kushla, 1996). Carbopol 940 memiliki sifat pengental yang baik pada konsentrasi tinggi serta menghasilkan gel yang jernih, sangat cocok digunakan pada kosmetik dan sediaan topikal (Anonim, 2006b).

  Larutan carbomer memiliki sifat alir pseudoplastic, yaitu viskositas menurun seiring dengan kecepatan pencampuran yang meningkat (Zatz dan Kushla, 1996). Carbomer akan menghasilkan gel yang jernih dan stabil pada pH netral. Pada larutan asam (pH 3,5 – 4), carbomer membentuk sistem dispersi dengan viskositas rendah sampai sedang. Antara pH 5 – 10, polimer akan mencapai viskositas yang optimal saat membentuk gel. Pada pH di atas 10, struktur gel rusak dan viskositas menurun. Dispersi carbomer akan meningkat viskositasnya seiring dengan peningkatan konsentrasi polimer. Gel carbomer akan mengalami degradasi oksidatif jika terpapar cahaya matahari dan terkatalisis oleh logam. Penyerap UV ditambahkan ke dalam gel carbomer untuk mencegah oksidasi yang dapat mengakibatkan penurunan viskositas dan stabilitas gel (Anonim, 2001). digunakan sebagai pengental, suspending dan dispersing

  Carbomer

agent , stabilizer, dan emulsifier. Carbomer sebagai gelling agent akan

  membentuk sistem tiga dimensi, dimana medium pendispersi akan tertahan di dalam matriks gel. Carbomer biasa digunakan dalam kosmetik pada pH 6 sampai 9 dengan konsentasi di bawah 1%. Carbomer tidak diabsorpsi oleh jaringan tubuh karena memiliki berat molekul yang besar. Uji klinis menunjukkan bahwa

  

carbomer memiliki potensial iritasi dan sensitisasi kulit yang rendah sampai pada

  konsentrasi 100%. Hal ini membuktikan bahwa carbomer aman digunakan sebagai bahan kosmetik (Anonim, 2001; Anonim, 2006b)

F. Humectant

  Humectant adalah bahan dalam produk kosmetik yang dimaksudkan

  untuk mencegah hilangnya lembab dari produk dan meningkatkan jumlah air (kelembaban) pada lapisan kulit terluar saat produk digunakan (Loden, 2001).

  

Humectant merupakan senyawa higroskopis yang umumnya larut dalam air.

Humectant tidak menutup kulit dan mudah hilang jika tercuci. Gliserol, propilen

  glikol, dan sorbitol biasa digunakan sebagai humectant dalam sediaan untuk mencegah penguapan dan pembentukan lapisan kering pada permukaan produk (Zocchi, 2001). Humectant membantu menjaga kelembaban kulit dengan cara menjaga kandungan air pada lapisan stratum corneum serta mengikat air dari lingkungan ke kulit (Rawlings, Harding, Watkinson, Chandar, dan Scott, 2002).

  

Gambar 3. Struktur sorbitol (Anonim, 1979)

  Sorbitol merupakan serbuk, granul, atau serpihan berwarna putih, bersifat higroskopik, berasa manis, biasanya meleleh pada suhu sekitar 96ºC. Satu gram sorbitol larut dalam 0,45 mL air, sedikit larut dalam alkohol, metanol, atau asam asetat (Anonim, 2000b). Sorbitol sangat tidak larut dalam pelarut organik.

  Sorbitol bersifat inert dan dapat bercampur dengan bahan tambahan lainnya (Loden, 2001). Larutan sorbitol berupa cairan seperti sirup yang tidak berwarna, jernih, berasa manis, tidak memiliki bau yang khas, dan bersifat netral. Larutan sorbitol tidak untuk diinjeksikan (Anonim, 2000b).

  Sorbitol sifatnya tidak iritatif pada kulit, dan tidak toksik jika digunakan peroral sampai dosis 9 gram/hari. Pada umumnya sorbitol digunakan sebagai pemanis (Loden, 2001). Saat ini sorbitol sering digunakan dalam kosmetik modern sebagai humectant dan bahan pembengkak (thickener) karena sifatnya yang higroskopis (Anonim, 2005b). Sorbitol, di bawah kondisi 25ºC dengan kelembaban relatif 50%, memiliki higroskopisitas sebesar 1 mg H O / 100 mg dan

  2

  kapasitas menahan air sebesar 21 mg H 2 O / 100 mg (Rawlings et al., 2002).

G. Sinar UV dan Sunscreen

  Sinar matahari terdiri dari tiga kategori yang dikelompokkan berdasarkan panjang gelombangnya, yaitu UV, sinar tampak, dan infra merah. UV dekat dan UVC (200 – 290 nm). Sinar UVC umumnya tidak mencapai permukaan bumi karena memiliki panjang gelombang yang paling pendek sehingga terserap seluruhnya di lapisan ozon. Sinar UVB memiliki panjang gelombang yang lebih panjang daripada UVC sehingga masih dapat melewati lapisan ozon sekitar 10%.

  Apabila lapisan ozon menipis, sinar UVB yang dapat melewati lapisan ozon akan semakin banyak sehingga UVB yang mencapai permukaan bumi akan meningkat jumlahnya. Sinar UVA memiliki panjang gelombang yang paling panjang diantara sinar UV dekat lainnya sehingga sinar ini hampir seluruhnya dapat melewati lapisan ozon. Dengan demikian sinar UV yang paling banyak mencapai permukaan bumi adalah sinar UVA. (Anonim, 2005a ; Lucas et al., 2006).

  Sinar UVB dapat memberikan efek positif dengan menginduksi produksi vitamin D di kulit. Sepuluh dari seribu kematian di US setiap tahunnya disebabkan oleh kanker akibat kekurangan UVB (kekurangan vitamin D). Kekurangan vitamin D juga dapat menyebabkan osteomalasia, yang dapat mengakibatkan sakit pada tulang, sulit menahan berat badan, dan terkadang patah tulang (Anonim, 2007a). Namun demikian, UVB merupakan sinar UV yang paling bertanggung jawab mengakibatkan sunburn di kulit. Sinar ini hanya mampu menembus kulit sampai pada lapisan epidermis, dimana pada lapisan ini terdapat keratinosit (sel kulit), sel basal, dan sel melanosit. Sel melanosit mensintesis enzim tirosinase dan pigmen melanin yang kemudian dipindahkan ke keratinosit dan menimbulkan warna di kulit. UVB akan merangsang sel melanosit untuk membentuk melanin lebih banyak, akibatnya kulit akan menjadi lebih gelap yang sering disebut terbakar, atau jika ukurannya sangat kecil biasa disebut titik atau flek hitam (Anonim, 2005a). Selain itu, radiasi UVB akan menginduksi pembentukan radikal bebas, dimana jika tubuh sudah tidak mampu menahan radikal bebas yang jumlahnya sangat berlebih maka radikal bebas tersebut akan bereaksi dengan molekul yang ada di dekatnya sehingga akan merusak molekul dan struktur sel. Perusakan ini akan mendorong timbulnya kanker kulit seperti melanoma (Anonim, 2006c).

  Sinar UV yang memiliki panjang gelombang paling tinggi adalah UVA. Sinar ini dapat menembus kulit sampai ke lapisan dermis, dimana pada lapisan ini terdapat kolagen, elastin, pembuluh darah, dan ujung saraf. Lapisan ini memberikan perlindungan bagi kulit. Paparan UVA dalam jangka panjang dapat merusak dan menyusutkan kolagen dan elastin, dengan demikian lapisan terluar (epidermis) akan mengkerut atau tidak terikat lagi dengan jaringan tubuh (Anonim, 2005a).

  Radiasi UV berlebih yang masuk ke dalam tubuh dapat menimbulkan efek negatif seperti yang telah disebutkan sebelumnya. Efek negatif lainnya adalah pengaruh radiasi UV terhadap sistem imun dan radikal bebas dalam tubuh. Efek lokal radiasi UV adalah menghentikan respon sel imun terhadap sel abnormal yang dapat mengakibatkan terbentuknya kanker kulit, sedangkan efek sistemiknya adalah menekan respon imun dari sel Thelper (Th)-1 yang dapat mengakibatkan timbulnya autoimmune disorder (gangguan autoimun), dimana tubuh mengenali sel-sel di dalamnya sebagai sel asing (Lucas et al., 2006).

  Salah satu cara untuk melindungi kulit dari efek berbahaya sinar UV adalah menggunakan sunscreen setiap hari. Sunscreen adalah senyawa kimia yang mengabsorpsi dan atau memantulkan sinar UV sebelum berhasil mencapai kulit. Biasanya sunscreen merupakan kombinasi dari dua atau lebih zat aktif. Jika hanya digunakan satu zat aktif, sunscreen tersebut hanya mampu mengabsorpsi energi UV pada spektrum yang terbatas (Stanfield, 2003).

  Sunscreen bekerja dengan 2 cara:

  1. Memantulkan sinar (light scattering). Mekanisme tersebut menyebabkan radiasi UV dipantulkan ke segala arah oleh permukaan kecil kristal dari beberapa pigmen. Prinsipnya adalah membentuk lapisan tipis yang kusam/buram pada permukaan kulit.

  2. Mengabsorpsi panjang gelombang pada range UVA dan UVB oleh suatu senyawa. Radiasi yang diabsorpsi kemudian dikeluarkan kembali sebagai panas oleh getaran deeksitasi pada keadaan eksitasi (Calder, 2005).

  Tingkat perlindungan (efektivitas) produk sunscreen terhadap sinar UV dilihat dari nilai SPF (Sun Protection Factors). SPF dapat mengindikasikan lamanya seseorang yang menggunakan sunscreen dapat bertahan di bawah sinar matahari tanpa menimbulkan eritema sebagai salah satu akibat dari sunburn (Anonim, 2007b).

  Uji nilai SPF menggunakan metode in vivo adalah membandingkan MED (Minimal Erythema Dose) antara seseorang yang menggunakan sunscreen dengan yang tidak (Walters, Keeney, Wigal, Johnston, dan Cornelius, 1997). MED adalah

  2

  kuantitas energi yang efektif menimbulkan eritema (Joules/m ) yang dibutuhkan untuk menghasilkan penampakan pertama, reaksi kemerahan dengan batas yang jelas (Anonim, 1999).

  MED in protected skin SPF =

  MED in non - protected skin (Anonim, 1999)

  Metode in vitro untuk mencari nilai SPF merupakan hubungan antara SPF dan absorbansi yang ditunjukkan pada persamaan berikut :

  1 A = – log

10 = log

  10 SPF SPF

  (Walters et al., 1997) Produk sunscreen yang telah beredar di pasaran saat ini mengandung

  

sunscreen agent antara lain PABA (para amino benzoic acid) yang mengabsorbsi

  pada panjang gelombang 260 – 313 nm, oxybenzone yang mengabsorbsi pada panjang gelombang 270 – 350 nm, octyl methoxycinnamate yang mengabsorbsi pada panjang gelombang 280 – 310 nm, dan octyl salicylate yang mengabsorbsi pada panjang gelombang 260 – 310 nm (Anonim, 2007c).