18
BAB III METODE PENELITIAN
A. Jenis Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental murni dengan variabel eksperimental ganda desain faktorial yang bersifat eksploratif, yaitu mencari
area komposisi humektan gliserin dan gelling agent CMC Na formula gel hand sanitizer minyak atisir jeruk bergamot yang optimal.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
1. Variabel penelitian
a. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah variasi tingkatan jumlah CMC
Na dan gliserin. b.
Variabel terikat dalam penelitian ini adalah sifat fisik sediaan gel hand sanitizer antara lain pH, viskositas, daya sebar dan stabilitas sediaan.
c. Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah bahan yang
digunakan batch dan asal pabrik, kondisi penyimpanan, lama dan kecepatan pengadukan.
d. Variabel pengacau tidak terkendali dalam penelitian ini adalah suhu dan
kelembaban pada saat pembuatan sediaan.
2. Definisi operasional
a. Minyak atsiri jeruk bergamot adalah minyak atsiri yang berasal dari jeruk
bergamot, telah diuji identitasnya dan ditunjukkan pada CoA Certificate of Analysis yang telah dicantumkan dari supplier CV. Nusa Aroma
Lampiran 1. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
b. Gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot adalah sediaan semipadat
yang dibuat dari formula zat aktif minyak atsiri jeruk bergamot, kombinasi gelling agent CMC Na dan humektan gliserin dengan prosedur
pembuatan yang telah dilakukan dalam penelitian ini. c.
Gelling agent dan humektan merupakan zat yang diamati dalam penelitian ini. Kedua faktor ini memiliki pengaruh terhadap bentuk sediaan gel hand
sanitizer. d.
Desain faktorial adalah metode optimasi yang digunakan untuk mengetahui efek yang paling dominan dalam mencari dan menentukan
area komposisi optimum gelling agent dan humektan berdasarkan contour plot super imposed sifat fisik gel hand sanitizer sebagai formula optimum
gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot pada level yang diteliti. e.
Faktor merupakan setiap besaran yang mempengaruhi respon baik secara kualitatif dan kuantitatif. Faktor yang diteliti adalah CMC Na sebagai
faktor A dan gliserin sebagai faktor B. f.
Level merupakan tingkatan jumlah atau banyaknya faktor yang nilainya dinyatakan dalam bentuk numerik. Level yang diteliti adalah level tinggi
dan level rendah. g.
Respon merupakan hasil percobaan yang perubahannya dapat diamati secara kualitatif ataupun kuantitatif yaitu viskositas dan daya sebar gel
hand sanitizer. h.
Area komposisi optimum adalah daerah dimana komposisi gelling agent CMC Na dan humektan gliserin yang memberikan sifat fisik sesuai
dengan parameter sediaan gel hand sanitizer, yaitu daya sebar dengan rentang 5,88
– 8,33 cm dan viskositas dengan rentang 0,26703 – 0,66411 Pa.s.
i. Sifat fisik gel hand sanitizer merupakan parameter yang digunakan untuk
mengetahui kualitas fisik sediaan gel hand sanitizer yang telah diformulasi. Pengamatan sifat fisik gel hand sanitizer meliputi uji
organoleptis, pH, homogenitas, viskositas, daya sebar dan uji stabilitas fisik.
C. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah aquadest, minyak atsiri jeruk bergamot dengan CoA oleh CV. Nusa Aroma, CMC Na kualitas
farmasetis, gliserin kualitas farmasetis, metil paraben kualitas farmasetis, hand sanitizer merek Antis®, Carex®, Dettol®, Dettol Aloe®, Eskulin®,
Konicare®, Nuvo®.
D. Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Beaker glass, gelas ukur, cawan porselen, gelas timbang, pipet volumetrik, pipette filler, pipet tetes, sendok,
batang pengaduk, timbangan analitik, hot plate, statif, termometer, mixer Miyako
®
, wadah gel, Cup and Bob, Viskometer Rheosys Merlin VR, stopwatch, kaca ekstensometer, kaca milimeter blok, kaca preparat, anak timbang, pH stik,
oven dan freezer. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
E. Tata Cara Penelitian
1. Spesifikasi minyak atsiri jeruk bergamot
Minyak atsiri jeruk bergamot telah diuji identitasnya meliputi organoleptis, kelarutan, berat jenis, indeks bias dan rotasi optis, ditunjukkan
dengan CoA Certificate of Analysis yang telah dicantumkan dari supplier CV. Nusa Aroma Lampiran 1.
2. Optimasi formula
Formula gel hand sanitizer acuan berdasarkan formula penelitian ”Formulation and Effectiveness of Antiseptic Hand Gel Preparations Essential
Oils galanga Alpinia galanga ” oleh Kurniawan et al. 2012 adalah sebagai
berikut :
Tabel III. Formula gel hand sanitizer acuan menurut Kurniawan et al. 2012 Bahan
Komposisi
Essential oil 1 mL
Propylene glikol 15
Methyl paraben 0,18
Propyl paraben 0,02
Triethanolamine 0,5
Carbopol 940
®
0,5 – 2
Aquadest ad. 100 mL
Formula gel hand sanitizer hasil modifikasi adalah sebagai berikut:
Tabel IV. Formula gel hand sanitizer hasil modifikasi Bahan
1 gram
A gram
B gram
AB gram
Minyak atsiri jeruk bergamot 3
3 3
3 Gliserin
1,50 1,50
150 150
CMC Na 2,70
4,95 2,70
4,95 Metil paraben
0,06 0,06
0,06 0,06
Aquadest panas 120
120 120
120 Aquadest ad.
300 300
300 300
3. Pembuatan gel hand sanitizer
CMC Na ditaburkan dalam 120 gram aquadest panas dengan suhu 100
o
C dan di mixer selama 10 menit dengan kecepatan level 1. Minyak atsiri jeruk
bergamot, gliserin dan metil paraben dicampurkan. Pada campuran ditambahkan aquadest hingga bobot mencapai 300 gram dan di mixer selama
5 menit dengan kecepatan level 1.
4. Uji sifat fisik gel hand sanitizer
a. Uji organoleptis gel hand sanitizer
Sediaan hasil formulasi diamati dan dicatat organoleptisnya meliputi bentuk, bau, dan warna.
b. Uji pH gel hand sanitizer
Kertas pH dicelupkan dalam sediaan hasil formulasi. Perubahan warna kertas pH dilihat dan dibandingkan dengan standar yang tertera pada
kotak pH Universal.
c. Uji homogenitas gel hand sanitizer
Sediaan hasil formulasi dioleskan pada kaca preparat. Dilihat secara visual ada tidaknya partikel atau gumpalan yang terbentuk Titaley,
Fatmawali, dan Lolo, 2014.
d. Uji viskositas gel hand sanitizer
Sediaan hasil formulasi dimasukkan secukupnya ke dalam Cup and Bob, kemudian dipasang pada viskometer Rheosys Merlin VR yang telah
tersambung dengan aplikasi Rheosys Micra pada komputer. Sifat alir pengukuran 0,1-300 rpm dan viskositas pada 200 rpm sediaan
diketahui dengan mengamati hasil pengukuran yang tertera pada aplikasi komputer. Uji ini dilakukan setelah 48 jam waktu pembuatan sediaan.
e. Uji daya sebar gel hand sanitizer
Sediaan hasil formulasi ditimbang sebanyak 1 g dan diletakkan di tengah kaca bundar berskala. Ditutup dengan kaca penutup. Ditambahkan 125 g
beban tambahan, didiamkan selama 1 menit dan diukur diameter sediaan dan dicatat penyebarannya. Uji ini dilakukan setelah 48 jam waktu
pembuatan sediaan Garg, Aggarwal, Garg, and Singla, 2002.
5. Uji stabilitas fisik gel hand sanitizer
Sediaan hasil formulasi disimpan dalam freezer dengan suhu -2
o
C selama 24 jam dan disimpan dalam oven dengan suhu ruangan selama 24 jam 1
siklus uji stabilitas fisik Freeze-Thaw. Uji daya sebar dan uji viskositas dilakukan setiap 1 siklus uji stabilitas fisik Freeze-Thaw 2 hari selama 5
siklus uji stabilitas fisik Freeze-Thaw 10 hari, Pada setiap siklus diamati dan dicatat ada tidaknya perubahan bentuk, warna, dan bau yang terjadi pada
sediaan.
F. Analisis Data
Dari hasil data kuantitatif yang diperoleh melalui uji sifat fisik gel dianalisis menggunakan metode desain faktorial. Data diolah dan dihitung
besarnya efek CMC Na, efek gliserin, dan efek dari interaksi kedua faktor tersebut untuk mengetahui efek yang paling dominan yang menentukan sifat fisik gel.
Berdasarkan rumus desain faktorial dibuat contour plot untuk masing-masing sifat fisik gel. Dicari area komposisi gelling agent dan humektan yang optimum pada
level yang diteliti untuk mendapatkan area formula gel yang optimum dengan menggunakan aplikasi Design Expert 9.0.6.
Data hasil uji sifat fisik dan stabilitas fisik dianalisis dengan menggunakan program R Studio dengan taraf kepercayaan 95. Uji statistik
dilakukan dengan menguji normalitas data menggunakan uji Shapiro-Wilk dengan p-value 0,05 maka data terdistribusi normal dan jika p-value 0,05 maka data
tidak terdistribusi normal. Data terdistribusi normal kemudian dilanjutkan dengan uji homogenitas
data menggunakan uji Levene dengan hasil p-value 0,05 maka data homogen dan jika hasil p-value 0,05 maka data tidak homogen. Data tidak terdistribusi
normal dilakukan uji Kruskal-Wallis dengan hasil p-value 0,05 maka data berbeda tidak bermakna dan jika p-value 0,05 maka data berbeda bermakna.
Data homogen dilanjutkan dengan uji ANOVA dengan p-value 0,05 makan data berbeda tidak bermakna dan jika p-value 0,05 maka data berbeda bermakna.
Data berbeda bermakna pada uji ANOVA dilanjutkan dengan uji Post- Hoc-Tuckey untuk mengetahui letak data yang berbeda bermakna. Hasil uji Post-
Hoc-Tuckey dengan p.adj 0,05 menunjukkan letak data yang berbeda bermakna. Uji t-test dilakukan pada data validasi persamaan desain faktorial yang
dibandingkan dengan data teori yang dihasilkan dari software Design Expert 9.0.6. Pada uji t-test data dengan hasil p-value 0,05 maka data berbeda tidak
bermakna persamaan desain faktorial valid dan jika p-value 0,05 maka data berbeda bermakna persamaan desain faktorial tidak valid.
25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Spesifikasi Minyak Atsiri Jeruk Bergamot
Minyak atsiri jeruk bergamot yang digunakan dalam penelitian ini didapatkan dari supplier CV. Nusa Aroma dengan hasil analsisis minyak atsiri
menurut CoA Certificate of Analysis yang telah dicantumkan pada lampiran 1. Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan oleh CV. Nusa Aroma
menunjukkan hasil uji sesuai dan memenuhi spesifikasi minyak atsiri jeruk bergamot sehingga dapat disimpulkan bahwa minyak atsiri yang digunakan dalam
penelitian ini merupakan minyak atsiri jeruk bergamot.
B. Orientasi Level CMC Na dan Gliserin
Penentuan level tinggi dan level rendah CMC Na dan gliserin dilakukan dengan orientasi. Pengukuran dilakukan terhadap respon viskositas dan daya sebar
yang dihasilkan oleh sediaan setelah 48 jam pembuatan. Konsentrasi CMC Na yang berfungsi sebagai gelling agent yaitu sebesar 3-6 Rowe et al., 2009.
Orientasi dilakukan dengan menggunakan CMC Na pada konsentrasi dibawah 3 karena pada konsentrasi 3 memberikan viskositas dan daya sebar
yang melewati kriteria viskositas dan daya sebar produk pasaran. Konsentrasi gliserin yang digunakan pada orientasi gelling agent CMC Na adalah sebesar 15
dengan variasi konsentrasi CMC Na 0,9 - 1,65. Gliserin dengan konsentrasi 15 merupakan nilai tengah dari konsentrasi maksimum gliserin yang berfungsi
sebagai humektan yaitu 30 Rowe et al., 2009. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Kategori