34
BAB III METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini termasuk dalam penelitian eksperimental murni menggunakan metode desain faktorial untuk mengetahui konsentrasi optimum PEG 4000 dan
propilen glikol.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
1. Variabel penelitian
a. Variabel bebas. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah komposisi PEG 4000 sebagai basis dan propilen glikol sebagai humektan.
b. Variabel tergantung. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisik krim organoleptis, pH, viskositas, daya sebar, dan sifat alir dan stabilitas fisik
krim perubahan organoleptis, pH, viskositas, dan daya sebar. c. Variabel pengacau terkendali. Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini
adalah kondisi penyimpanan, kecepatan dan lama pengadukan, kondisi alat dan bahan yang digunakan, dan lama penyimpanan selama uji stabilitas.
d. Variabel pengacau tidak terkendali. Variabel pengacau tidak terkendali dalam penelitian ini adalah suhu dan kelembaban ruangan.
2. Definisi operasional
a. Ekstrak kulit manggis adalah ekstrak hasil proses maserasi kulit buah manggis dalam pelarut etanol 96.
b. Krim adalah sediaan semisolid yang ditujukan untuk penggunaan topikal yang mengandung satu atau lebih bahan obat yang terdispersi dalam basis yang sesuai.
c. Antioksidan adalah suatu senyawa yang dapat menormalkan kembali radikal bebas.
d. Basis adalah bahan dasar krim yang berfungsi sebagai pembawa zat aktif dalam sediaan. Basis yang digunakan dalam penelitian ini adalah PEG 4000 dengan
konsentrasi 4 g sebagai level rendah dan 5 g sebagai level tinggi. e. Humektan adalah bahan yang memiliki sifat mengikat air dari udara yang
lembab serta dapat mempertahankan air yang ada dalam sediaan. Humektan yang digunakan dalam penelitian ini adalah propilen glikol dengan konsentrasi 2 g
sebagai level rendah dan 6 g sebagai level tinggi. f. Viskositas adalah tingkat kekentalan krim ekstrak kulit manggis yang diukur
dengan viscometer dan dinyatakan dalam satuan dPa.s. g. Daya sebar adalah kemampuan penyebaran krim ekstrak kulit manggis yang
diukur menggunakan kaca bulat berskala dengan melihat panjang rata-rata diameter setelah diberi beban.
h. Sifat fisik adalah parameter yang dimiliki oleh suatu sediaan dan memiliki pengaruh terhadap kualitas sediaan.
i. Stabilitas fisik adalah parameter yang digunakan untuk melihat kestabilan suatu sediaan.
j. Desain faktorial adalah metode optimasi untuk mengetahui faktor yang dominan dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas krim.
k. Formula optimum adalah formula krim ekstrak kulit manggis yang memenuhi sifat fisik yang diingingkan, meliputi viskositas pada rentang 250-380 dPa.s dan
daya sebar pada rentang 12,57-19,63 cm
2
. C.
Bahan Penelitian
Bahan yang dipakai adalah ekstrak kulit manggis PT. Borobudur Industri Jamu Semarang, akuades, etanol 96 teknis, DPPH Aldrich, setil alkohol
farmasetis, asam stearat farmasetis, propilen glikol farmasetis, PEG 4000 farmasetis, KOH farmasetis, metil paraben farmasetis, trietanolamin
farmasetis.
D. Alat Penelitian
Alat yang digunakan adalah alat-alat gelas Pyrex-Germany, viscometer seri VT 04 Rion-Japan, spektrofotometer UV-Vis Shimadzu-Japan, waterbath,
sentrifuge, tabung sentrifugasi, oven, Rheosys Merlin VR, indikator pH universal, cawan porselen, kertas saring, lemari pendingin, alat ukur daya sebar, timbangan
analitik Mettler Toledo GB 302, mortir, dan stamper. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
E. Tata Cara Penelitian
1. Identifikasi ekstrak kering kulit manggis Garcinia mangostana L.
Ekstrak kering kulit manggis diidentifikasi dengan membandingkan hasil pengamatan terhadap Certificate of Analysis CoA.
2. Pembuatan ekstrak kental kulit manggis Garcinia mangostana L.
Sebanyak 10,0 g ekstrak kering kulit manggis ditambah dengan etanol 96 40-60 mL hingga terendam, diaduk, disaring menggunakan corong dan kertas saring
hingga diperoleh filtrat. Ampas hasil penyaringan diekstraksi kembali sebanyak 3 kali. Filtrat kemudian digabungkan dan dipekatkan di atas waterbath pada suhu 60
o
C hingga diperoleh bobot tetap.
3. Uji aktivitas antioksidan ekstrak kulit manggis Garcinia mangostana L.
a. Penyiapan ekstrak uji. Sebanyak 100,0 mg ekstrak kulit manggis dilarutkan dengan etanol 96 ke dalam labu ukur 100,0 mL untuk membuat larutan induk
dengan konsentrasi 1000 ppm. Selanjutnya diambil sebanyak 0,3; 0,4; 0,5; 0,75 dan 1,5 mL dari 100,0 mL larutan induk yang kemudian dilarutkan dengan etanol
96 ke dalam labu ukur 25,0 mL untuk membuat larutan uji dengan konsentrasi 12; 16; 20; 30 dan 60 ppm.
b. Pembuatan larutan DPPH. DPPH sebanyak 4,0 mg ditimbang dan dilarutkan dengan etanol 96 ke dalam labu ukur 100,0 mL untuk membuat larutan DPPH
dengan konsentrasi 40 ppm. Larutan dijaga agar terlindung dari cahaya dengan menutupi labu ukur menggunakan alumunium foil.
c. Penentuan panjang gelombang maksimum larutan DPPH. Larutan DPPH 40 ppm sebanyak 4 mL ditambah dengan etanol 96 sebanyak 2 mL, diamati
absorbansinya pada panjang gelombang 400-800 nm. Blanko yang digunakan adalah etanol 96 sebanyak 6 mL. Panjang gelombang dengan absorbansi
tertinggi yang diperoleh merupakan panjang gelombang maksimum. d. Penetapan operating time. Larutan DPPH 40 ppm sebanyak 4 mL ditambah
dengan ekstrak uji dengan konsentrasi 20 ppm sebanyak 2 mL. Absorbansi diamati pada panjang gelombang maksimum yang telah didapatkan dengan interval waktu
yang berbeda 5, 10, 15, 20, 25, dan 30 menit. Blanko yang digunakan adalah larutan DPPH 40 ppm sebanyak 4 mL dan etanol 96 sebanyak 2 mL.
e. Pengukuran aktivitas peredaman radikal bebas DPPH secara spektrofotometri UV-Vis. Larutan uji sebanyak 2 mL ditambah dengan larutan DPPH sebanyak 4
mL, didiamkan selama operating time dan diamati absorbansinya pada panjang gelombang maksimum. Blanko yang digunakan adalah larutan DPPH sebanyak 4
mL ditambah dengan etanol 96 sebanyak 2 mL. Selanjutnya dilakukan perhitungan IC
50
dari persamaan regresi yang telah didapatkan dari kurva absorbansi vs persen inhibisi.
4. Formula sediaan krim ekstrak kulit manggis Garcinia mangostana L.
Formula yang digunakan dalam pembuatan sediaan krim ekstrak kulit manggis mengacu pada Vanishing Creams dalam Practical Cosmetic Science Cream
Preparation Young, 1972. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel III. Formula acuan sediaan krim
Formula acuan
A. Stearic acid 20,0
Cetyl alcohol 0,50
Triethanolamine 1,20
B. Sodium hydroxide one microspatulla-full
Glycerine 8,0
Distilled water 69,94
Preservative Nipagin M one microspatulla-full
C. Perfume three or four drops
Tabel IV. Formula sediaan krim ekstrak kulit manggis
Formula Komponen
1 a
b ab
Ekstrak kulit manggis g
0,015 0,015
0,015 0,015
PEG 4000 g 4
4 5
5 Propilen glikol g
2 6
2 6
Metil paraben g 0,2
0,2 0,2
0,2 Asam stearat g
16 16
16 16
Setil alkohol g 2
2 2
2 Trietanolamin g
0,9 0,9
0,9 0,9
KOH g 0,18
0,18 0,18
0,18 Akuades g
60 60
60 60
Total 85,295 g
89,295 g 86,295 g
90,295 g
5. Pembuatan sediaan krim ekstrak kulit manggis Garcinia mangostana L.
Metil paraben dilarutkan terlebih dahulu dengan propilen glikol. Bagian A propilen glikol, KOH dan PEG 4000 dan bagian B asam stearat, trietanolamin, dan
setil alkohol dipanaskan secara terpisah di atas waterbath pada suhu 70
o
C. Bagian A dituang ke mortir hangat. Bagian B ditambahkan ke mortir, aduk hingga homogen.
Akuades ditambahkan sedikit demi sedikit, diaduk selama 15 menit. Setelah dingin, ekstrak kulit manggis dimasukkan dan diaduk hingga homogen.
6. Uji sifat fisika kimia sediaan krim ekstrak kulit manggis Garcinia mangostana L.
a. Uji organoleptis dan pH. Untuk uji organoleptis, dilakukan dengan mengamati bentuk, warna, bau dan homogenitas sediaan krim yang dihasilkan. Untuk uji pH,
dilakukan dengan mengukur pH sediaan krim menggunakan indikator pH universal, nilai pH dilihat dengan membandingkan warna yang dihasilkan dengan
warna pada standar. b. Uji viskositas. Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan alat
Viscometer Rion seri VT 04. Pengukuran viskositas dilakukan dengan memasukkan sediaan krim ke dalam wadah dan dipasang pada viscometer.
Sediaan krim dituang ke dalam wadah viscometer, kemudian rotor nomor 2 dipasang pada alat dan didiamkan terlebih dahulu selama 5 menit. Pendiaman ini
dilakukan untuk menyamakan perlakuan dan untuk memastikan jarum penunjuk pada alat menunjukkan angka yang pasti dan tidak naik turun. Nilai viskositas
ditunjukkan oleh jarum penunjuk saat viscometer dinyalakan. c. Uji daya sebar. Sebanyak 1 g sediaan krim yang dihasilkan ditimbang dan
diletakkan di atas kaca bulat berskala. Kaca bulat lain sebagai penutup diletakkan di atas sediaan krim. Kemudian ditambah dengan beban hingga bobotnya 125 g
dan dibiarkan selama 1 menit. Ukur diameter sediaan krim yang menyebar dengan mengambil panjang rata-rata diameter dari berbagai sisi sehingga
didapatkan luas sebaran dengan memasukkan diameter rata-rata ke dalam rumus π.r
2
. d. Uji sifat alir. Pengukuran sifat alir dilakukan dengan menggunakan Rheosys
Merlin VR. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan sistem pengukuran cone and plate 530 mm pada temperatur 25
o
C dengan kecepatan awal 1 rpm dan kecepatan akhir 100 rpm. Terdapat 10 tahap dalam peningkatan kecepatan antara
lain 1, 12, 23, 34, 45, 56, 67, 78, 89, dan 100 rpm. Sampel krim diletakkan di tengah plate, kemudian cone diatur hingga berada di atas plate dan mengenai
sampel. Sistem cone and plate diputar dengan kecepatan 1 hingga 100 rpm. Ketika pengujian telah selesai dilakukan akan didapatkan rheogram yang
menunjukkan sifat alir sampel tersebut.
7. Uji stabilitas sediaan krim ekstrak kulit manggis Garcinia mangostana L.
a. Uji sentrifugasi. Masing-masing formulasi sediaan krim diuji sentrifugasi dengan sentrifuge pada kecepatan 3750 rpm selama 5 jam untuk mengetahui
adanya pemisahan pada sediaan krim. b. Uji freeze thaw cycling. Siklus pemisahan fase dilakukan pada dua kondisi yang
berbeda yaitu pada 4
o
C selama 24 jam, lalu dipindahkan ke dalam oven dengan suhu 45
o
C selama 24 jam 1 siklus. Perlakuan ini dilakukan selama 6 siklus dan diamati perubahan organoleptis, ada tidaknya pemisahan fase atau pecahnya
emulsi serta perubahan warna yang terjadi pada setiap siklus. Evaluasi hasil PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
dilakukan pada akhir tiap siklus terhadap sediaan, yang meliputi pemeriksaan organoleptis, pH, viskositas, dan daya sebar.
8. Uji aktivitas antioksidan sediaan krim ekstrak kulit manggis Garcinia mangostana L. dengan metode DPPH
a. Penyiapan larutan uji. Sebanyak 50,0 mg sediaan dilarutkan dengan etanol 96 ke dalam labu ukur 50,0 mL, disaring, dan digojog hingga homogen untuk
membuat larutan induk dengan konsentrasi 1000 ppm. Dari 50,0 mL larutan induk tersebut dibuat sembilan seri larutan uji dengan mengambil sebanyak 0,1;
0,25; 0,5; 0,75; 1; 2,5; 5; 7,5; dan 10 mL yang kemudian dilarutkan dengan etanol 96 ke dalam labu ukur 10,0 mL dengan konsentrasi 10; 25; 50; 75; 100; 250;
500; 750; dan 1000 ppm. b. Pembuatan larutan DPPH. DPPH sebanyak 2,0 mg dilarutkan dalam etanol
96 ke dalam labu ukur 100,0 mL untuk membuat larutan DPPH dengan konsentrasi 20 ppm. Larutan dijaga agar terhindar dari cahaya dengan menutupi
labu ukur menggunakan alumunium foil. c. Pengukuran aktivitas peredaman radikal bebas DPPH secara spektrofotometri
UV-Vis. Larutan uji sebanyak 2 mL ditambah larutan DPPH sebanyak 4 mL, didiamkan selama operating time dan diamati absorbansinya pada panjang
gelombang maksimum. Blanko yang digunakan adalah larutan DPPH sebanyak 4 mL ditambah etanol 96 sebanyak 2 mL. Selanjutnya dilakukan perhitungan IC
50
dari persamaan regresi yang telah didapatkan dari kurva absorbansi vs persen inhibisi.
F. Analisis Hasil
Data yang terkumpul dari uji sifat fisik meliputi daya sebar dan viskositas dianalisis menggunakan Design Expert 10.0.2 dengan taraf kepercayaan 95 untuk
mendapatkan komposisi optimum kedua faktor, faktor yang dominan terhadap respon, dan interaksi kedua faktor.
Data uji stabilitas fisik meliputi viskositas dan daya sebar setelah pengujian freeze thaw cycling dianalisis menggunakan software RStudio untuk diuji normalitas
data menggunakan Shapiro wilk. Apabila persebaran data normal, dilanjutkan dengan levene’s test untuk melihat homogenitas data dan dilanjutkan dengan uji ANOVA
untuk melihat signifikansi data. Apabila persebaran data tidak normal, maka dilanjutkan dengan Kruskal wallis.
44
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Identifikasi Ekstrak Kering Kulit Manggis Garcinia mangostana L.
Pada penelitian ini ekstrak kering kulit manggis perlu diidentifikasi terlebih dahulu untuk melihat kesesuaian karakteristik antara ekstrak kering kulit manggis
yang digunakan dengan karakteristik yang terlampir pada CoA lampiran 1. Ekstrak kering kulit manggis yang digunakan dalam pembuatan sediaan krim ekstrak kulit
manggis diperoleh dari PT. Borobudur Industri Jamu Semarang gambar 13.
Gambar 13. Ekstrak kering kulit manggis Tabel V. Hasil identifikasi ekstrak kering kulit manggis
Karakteristik Hasil
CoA
Bentuk Granul
Granul Warna
Coklat terang Coklat terang
Bau Aromatik khas
Aromatik khas Dari hasil identifikasi pada tabel V diketahui bahwa ekstrak kering kulit
manggis ini sudah terbukti kebenaran identitasnya, hal ini dapat dilihat dari kesesuaian antara ekstrak kering kulit manggis dengan CoA yang dilampirkan.
Kategori