30
BAB III METODE PENELITIAN
A. Jenis Rancangan Penelitian
Penelitian tentang metode pembuatan nanokrim KAD merupakan penelitian pra eksperimental.
B. Variabel dan Definisi Operasional 1. Variabel penelitian
a. Variabel bebas. Variabel bebas pada penelitian ini adalah metode pembuatan nanokrim menggunakan mixer.
b. Variabel tergantung. Variabel tergantung pada penelitian ini adalah hasil sifat fisik dan stabilitas fisik nanokrim KAD, meliputi organoleptis,
homogenitas, pH, ukuran droplet, tipe krim, viskositas, daya lekat, dan daya sebar.
c. Variabel pengacau terkendali. Variabel pengacau terkendali pada penelitian ini adalah kecepatan pengadukan, lama pengadukan, suhu dan kelembaban
saat penyimpanan sediaan. d. Variabel pengacau tidak terkendali. Variabel pengacau tidak terkendali pada
penelitian ini adalah suhu dan kelembaban ruangan saat pembuatan dan pengujian sediaan.
2. Definisi operasional
a. Kojic Acid Dipalmitate KAD. KAD merupakan zat aktif yang digunakan dalam penelitian ini. KAD merupakan senyawa sintetis, derivat dari kojic
acid, yang memiliki aktivitas antioksidan serta depigmentasi. b. Nanokrim. Nanokrim merupakan nanoemulsi berbentuk semisolid dengan
ukuran droplet 20 nm – 500 nm. Tipe nanokrim yang diinginkan yaitu tipe
MA. c. Surfaktan. Surfaktan merupakan suatu molekul yang memiliki gugus hidrofil
dan gugus hidrofobik, sehingga dapat mencampurkan air dan minyak menjadi satu fase. Surfaktan yang digunakan pada penelitian ini yaitu Tween
80. d. Kosurfaktan. Kosurfaktan merupakan alkohol rantai pendek hingga medium
C
3
-C
8
yang berfungsi mengurangi tegangan permukaan dan meningkatkan miscibility dari fase air dan fase minyak. Kosurfaktan yang digunakan pada
penelitian ini adalah propilen glikol. e. Mixer. Mixer merupakan alat yang digunakan untuk mencampur semua
komponen nanokrim KAD. Mixer yang digunakan yaitu mixer tipe Miyako SM-625. Level kecepatan yang digunakan yaitu level satu.
f. Sifat fisik. Sifat fisik merupakan karakteristik nanokrim, meliputi
organoleptis, homogenitas, pH 4,5- 7, ukuran droplet 20 – 500 nm, tipe
krim MA, viskositas 8 Pa.s – 14 Pa.s, daya lekat 1 s – 3 s, dan daya
sebar 5 cm – 7 cm.
g. Stabilitas fisik. Stabilitas fisik merupakan kestabilan nanokrim yang telah terbentuk yang dinilai dari hasil evaluasi sifat fisik nanoemulsi setelah uji
stabilitas dipercepat pada suhu 40°C ± 2°C dan RH 75 ± 5 selama satu bulan. Sediaan dikatakan stabil bila tidak terjadi pemisahan fase dan hasil
analisis statistika sifat fisik menunjukkan nilai p lebih dari 0,05.
C. Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Kojic Acid Dipalmitate KAD kualitas PT. Cortico Mulia Sejahtera, Tween 80 kualitas
Bratachem, propilen glikol kualitas Bratachem, Virgin Coconut Oil VCO kualitas Tekun Jaya, dan akuades.
D. Alat Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat-alat gelas Pyrex, neraca analitik OHAUS dan Mettler PC 16, mixer Miyako SM-625,
wadah plastik, anak timbang, kaca ekstensometer, gelas objek, stopwatch, particle size analyzer tipe Dynamic Light Scattering Horiba SZ-100, pH meter SI
Analytics, viscometerrheometer Rheosys Merlin VR, dan climatic chamber Memert Laboratorium Kimia Fisika dan Laboratorium Teknologi dan Formulasi
Sediaan Padat.
E. Tata Cara Penelitian 1. Formulasi nanokrim KAD
a. Formula nanokrim KAD. Formula acuan yang digunakan untuk membuat sediaan nanokrim KAD tertera pada tabel II.
Tabel II. Formula acuan sediaan nanokrim
Bahan Fungsi
Formula bb
POE Fase minyak
25 Tween 80
Surfaktan 30,4
Span 20 Kosurfaktan
7,6 Akuades
Fase air 37
Abdulkarim et al., 2010 Berdasarkan formula tersebut, dilakukan modifikasi seperti yang tertera pada
tabel III.
Tabel III. Formula modifikasi sediaan nanokrim
Bahan Fungsi
Formula bb
KAD Zat aktif
1 VCO
Fase minyak 20
Tween 80 Surfaktan
30,4 Propilen glikol
Kosurfaktan 7,6
Akuades Fase air
42
b. Cara pembuatan nanokrim KAD. Metode pembuatan nanokrim KAD mengacu pada penelitiaan Abdulkarim et al. 2010 mengenai formulasi dan
karakterisasi nanokrim piroxicam. Pada penelitian tersebut, nanokrim piroxicam dibuat dengan mencampurkan minyak palm oil esters dan
surfaktan selama 15 menit pada 750 rpm di dalam sebuah beaker dengan menggunakan mixer propeller. Kemudian piroxicam ditambahkan ke dalam
campuran tersebut dan diaduk menggunakan mixer selama 30 menit. Fase eksternal, yaitu air dengan pH tertentu ditambahkan dan diaduk selama 30
menit. Berdasarkan metode pembuatan nanokrim tersebut, peneliti
melakukan beberapa perubahan untuk menghasilkan nanokrim KAD. Nanokrim KAD dibuat dengan mencampurkan minyak VCO, surfaktan, dan
kosurfaktan menggunakan mixer Miyako SM-625 dengan kecepatan level
satu selama 15 menit. KAD ditambahkan ke dalam campuran minyak, surfaktan, dan kosurfaktan dan diaduk menggunakan mixer selama 30 menit.
Selanjutnya air ditambahkan sedikit demi sedikit ke dalam campuran tersebut dan diaduk dengan mixer selama 30 menit.
2. Evaluasi sifat fisik nanokrim KAD
a. Organoleptis. Pengamatan dilakukan secara visual terhadap warna, bau, konsistensi, dan ada tidaknya pemisahan fase pada nanokrim KAD.
b. Homogenitas. Sediaan nanokrim KAD diletakkan di antara dua kaca obyek dan diamati persebaran partikelnya.
c. pH. Sediaan nanokrim KAD diukur pH-nya menggunakan pH meter. Elektroda dicelupkan pada sediaan dan ditunggu beberapa saat hingga muncul
nilai pH sediaan. Kalibrasi pH meter dilakukan dengan cara mencelupkan elektroda pada larutan penyangga pH 4 dan pH 7.
d. Tipe emulsi. Sediaan nanokrim dilarutkan ke dalam akuades 1:100. Jika nanokrim dapat terdispersi sempurna dalam akuades, maka tipe nanokrim
adalah minyak dalam air. Sediaan nanokrim dilarutkan ke dalam VCO 1:100. Jika nanokrim terdispersi sempurna dalam VCO, maka tipe nanokrim
adalah air dalam minyak. e. Ukuran droplet. Ukuran droplet nanoemulsi diukur menggunakan particle
size analyzer Horiba SZ-100. Sediaan nanokrim KAD diencerkan 1000 kali menggunakan akuabides. Hasil pengenceran tersebut dimasukkan ke dalam
kuvet kaca dan diletakkan pada alat Horiba SZ-100. Kemudian ditembakkan
sinar secara otomatis dari sudut 90°. Ukuran partikel akan terbaca pada komputer dengan menggunakan software Horiba SZ-100.
f. Viskositas dan rheologi. Pengukuran viskositas dan rheologi menggunakan alat Rheosys Micra cup dan bob. Sediaan nanokrim dimasukkan ke dalam cup
hingga spindel tercelup seluruhnya. Kecepatan spindel yang digunakan yaitu 1
– 250 rpm, integral time yaitu 10 detik, delayed time yaitu 10 detik, zero time yaitu 30 detik, dan titik pengujian sebanyak 10 titik.
g. Daya sebar. Sediaan nanokrim KAD sebanyak satu gram diletakkan di atas kaca bulat berskala ekstensometer. Beban seberat ± 125 g diletakkan di
atasnya dalam waktu satu menit. Kemudian dilakukan pengukuran diameter sebanyak empat kali dengan posisi yang berbeda-beda.
h. Daya lekat. Sediaan nanokrim KAD diletakkan di antara kaca obyek dan diberikan beban seberat satu kilogram selama satu menit. Kemudian kedua
sisi kaca obyek dijepit dan di salah satu ujungnya diberi pemberat 80 g. Waktu yang dibutuhkan kedua kaca obyek tersebut untuk terpisah dicatat.
3. Evaluasi stabilitas fisik nanokrim KAD
Evaluasi stabilitas fisik sediaan nanokrim KAD dilakukan dengan pengujian stabilitas yang dipercepat. Sediaan nanokrim KAD diletakkan dalam
wadah kaca dan disimpan dalam climatic chamber pada suhu 40°C ± 2°C dan RH 75 ± 5 selama satu bulan. Evaluasi fisik sediaan nanokrim KAD
dilakukan pada suhu ruangan setelah satu bulan penyimpanan. Apabila terjadi pemisahan fase, maka tidak dilakukan evaluasi sifat fisik, tetapi dilakukan
perhitungan rasio pemisahan fase dengan rumus sebagai berikut.
Rasio pemisahan fase =
� � �
� �� � �ℎ �
� �
� � �
F. Analisis Data
Data hasil uji sifat fisik dan uji stabilitas diolah menggunakan aplikasi program R-3.2.2. Normalitas data diuji menggunakan Shapiro Wilk. Jika hasil tes
tersebut menunjukkan data terdistribusi normal, maka dilanjutkan dengan uji T berpasangan. Nilai p yang kurang dari 0,05 menandakan bahwa terdapat perbedaan
signifikan setelah sampel mengalami uji stabilitas, sehingga dikatakan sediaan tersebut tidak stabil. Jika hasil uji normalitas menunjukkan data tidak terdistribusi
normal, maka dilanjutkan dengan uji Wilcoxon. Nilai signifikansi yang kurang dari 0,05 menandakan bahwa terdapat perbedaan sifat fisik yang signifikan setelah
sampel mengalami uji stabilitas, sehingga dikatakan sediaan tersebut tidak stabil secara fisik.
37
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Formulasi Nanokrim Kojic Acid Dipalmitate KAD
Nanokrim Kojic Acid Dipalmitate KAD dibuat dengan menggunakan VCO sebagai fase minyak, Tween 80 sebagai surfaktan, propilen glikol sebagai
kosurfaktan, dan akuades sebagai fase air. Metode yang digunakan dalam pembuatan nanokrim KAD yaitu emulsifikasi energi tinggi dengan menggunakan
alat mixer. Mixer termasuk dalam sistem rotor stator. Mekanisme pengecilan droplet oleh mixer yaitu menggunakan gaya sentripetal yang dihasilkan oleh
tungkai pengaduk yang berputar dengan kecepatan tinggi. Gaya sentripetal ini mengakibatkan emulsi tertarik ke dalam sistem rotor dan terlempar ke luar sistem
rotor secara bergantian. Adanya sekat-sekat pada tungkai rotor memaksa droplet untuk membentuk ukuran yang lebih kecil.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, ukuran droplet nanokrim KAD yaitu 181,398 nm. Ukuran tersebut sudah masuk dalam rentang persyaratan
ukuran droplet nanokrim, yaitu 20-500 nm. Ukuran droplet nanokrim yang dibuat dengan mixer tidak berbeda jauh bila dibandingkan dengan penelitian Al-Edresi
and Baie 2009 mengenai pembuatan nanokrim KAD dengan metode EIP. Nanokrim dengan metode EIP tersebut memiliki rata-rata ukuran droplet 171,3 nm
– 240,2 nm.
Kategori