Optimasi komposisi emlusfying agent tween 80 dan span 80 dalam virgin coconut oil cream : aplikasi desain faktorial - USD Repository

  

OPTIMASI KOMPOSISI EMULSIFYING AGENT TWEEN 80 DAN SPAN 80

DALAM VIRGIN COCONUT OIL CREAM :APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI

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

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :

  Raden Roro Kusumowardani NIM : 068114112

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

  

OPTIMASI KOMPOSISI EMULSIFYING AGENT TWEEN 80 DAN SPAN 80

DALAM VIRGIN COCONUT OIL CREAM :APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI

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

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :

  Raden Roro Kusumowardani NIM : 068114112

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

  Skripsi

  

OPTIMASI KOMPOSISI EMULSIFYING AGENT TWEEN 80 DAN SPAN 80

DALAM VIRGIN COCONUT OIL CREAM :APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

  Yang diajukan oleh: Raden Roro Kusumowardani

  NIM : 068114112 telah disetujui oleh Pembimbing Agatha Budi Susiana L., M.Si., Apt. Tanggal 18 Februari 2010

  

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Raden Roro Kusumowardani Nomor Mahasiwa : 068114112

  Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul : OPTIMASI KOMPOSISI EMULSIFYING AGENT TWEEN 80 DAN SPAN 80 DALAM VIRGIN COCONUT OIL CREAM : APLIKASI DESAIN FAKTORIAL beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis : Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

  Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : 18 Februari 2009 Yang menyatakan (Raden Roro Kusumowardani)

  

PRAKATA

  Puji Syukur dan terima kasih dihaturkan kepada Allah Bapa di Surga atas berkat, rahmat, dan penyertaan-Nya selama penelitian dan penyusunan skripsi ini sehingga dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi dengan judul: “Optimasi Komposisi

  Emulsifying Agent

  Tween 80 dan Span 80 dalam Virgin Coconut Oil Cream : Aplikasi Desain Faktorial” ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu Program Studi Ilmu Farmasi (S. Farm.).

  Dalam menyelesaikan skripsi ini, banyak dihadapi kesulitan. Namun, dengan adanya bantuan dari berbagai pihak, baik berupa dukungan moril maupun spirituil, maka pada akhirnya skripsi ini dapat diselesaikan dengan sebaik mungkin. Dengan penuh kerendahan hati, maka penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih kepada :

  1. Tuhan Yesus Kristus dan Bunda Maria yang selalu menyertai penulis

  2. Papi, Mami, Oom Lilik, Mas Hendi, dan Mbak Henny atas doa, dukungan, dan cinta kasihnya

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

  4. Agatha Budi Susiana L., M. Si., Apt., selaku dosen pembimbing yang dengan sabar dan bijaksana selalu memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis, yang selalu ceria dengan canda tawanya ketika bimbingan

  5. C.M. Ratna Rini Nastiti, M. Pharm., Apt., atas pengarahannya serta kesediaannya meluangkan waktu untuk menjadi penguji

  6. Rini Dwiastuti, M. Sc., Apt., selaku dosen penguji atas kesediaannya meluangkan waktu untuk menjadi penguji

  7. Seluruh dosen Fakultas Farmasi USD, atas ilmu yang diberikan dan kebersamaan selama kuliah di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma

  8. Pak Musrifin, Agung, Iswandi, Ottok, Parjiman, serta laboran-laboran lain atas bantuannya selama penulis menyelesaikan penelitian

  9. Johanes Bramantya, atas doa, dorongan, semangat, dan perhatiannya

  10. Maria “Ntan” Josi, sahabat saya yang telah memberikan doa, dukungan, bantuan, dan semangat serta pengalaman tak terlupakan selama penelitian dan penyusunan skripsi. Terima kasih atas saran dan masukkan yang diberikan

  11. Teman seperjuangan saya, Rico “Tampot” yang selalu setia menemani, membantu, dan mendorong saya dalam menyelesaikan skripsi.

  12. Teman-teman skripsi “Tempe”, Nee, Lul, Chinth, teman-teman skripsi “Pare”, Yos, Ardani, Lia, Ci Vita atas bantuan, kerja sama menggunakan mikroskop, dan kebersamaannya di laboratorium

  13. Teman-teman skripsi lantai satu yang lain, Wiwithe, Grace, Zi, Rani, Cica, Lina, Irene, Eka, Reni, Iren, atas bantuan, kerja sama, dukungan dan canda tawanya di laboratorium

  14. Sahabat-sahabatku SMA Stella Duce 1, Putri, Lala, Flori, Banon, dan teman-temanku yang lain atas segala doa dan dukungannya

  15. Teman-temanku yang selalu mendukung penyelesaian skripsi ini, Adit, Jolz, Uut, Rudi, Ange, Micel, Olin, Nika, Joice, Dimon, Wulan, Ina, Ria, Bayu, Astina, Riris, dan teman-teman lain

  16. Teman-Teman angkatan 2006, khususnya teman-teman FST atas suka duka dan kebersamaannya selama ini dengan slogannya “One for the FST, Two for the FST, Three for the FST, Oye!Oye!Oye!”

  17. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan dan penyelesaian skripsi ini masih banyak terdapat kesalahan dan kekurangan mengingat keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Akhir kata, semoga laporan ini dapat berguna bagi pembaca.

  Penulis

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

  Yogyakarta, Februari 2010 Penulis

  Raden Roro Kusumowardani

  

INTISARI

  Penelitian tentang optimasi komposisi emulsifying agent tween 80 dan span 80 dalam virgin coconut oil cream menggunakan desain faktorial bertujuan untuk menentukan komposisi optimum dari emulsifying agent yang diteliti, mengetahui faktor yang berpengaruh secara signifikan antara tween 80, span 80, dan interaksi keduanya terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik krim. Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental dengan variabel eksperimental ganda (desain faktorial) dengan dua faktor, yaitu tween 80 dan span 80 dengan dua level, yaitu level tinggi dan level rendah, dimana level tinggi dan rendah tween 80 secara berurutan adalah 16,26 gram dan 6,92 gram serta level tinggi dan level rendah span 80 secara berurutan adalah 13,08 gram dan 3,74 gram. Sifat fisik krim yang diuji adalah daya sebar dan viskositas, sedangkan stabilitas fisik krim yang diuji adalah pergeseran viskositas setelah penyimpanan selama satu bulan, ukuran droplet, dan pergeseran ukuran droplet setelah penyimpanan selama satu bulan. Perhitungan efek dilakukan menggunakan desain faktorial dan analisis statistik dilakukan dengan ANOVA yang didahului yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95%.

  Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa tween 80 dan span 80 mempengaruhi uji sifat fisik dan stabilitas fisik krim. Span 80 mempengaruhi respon pergeseran viskositas secara signifikan, interaksi antara tween 80 dan span 80 mempengaruhi respon viskositas secara signifikan, namun baik tween 80, span 80, dan interaksi keduanya tidak signifikan mempengaruhi respon daya sebar dan ukuran droplet. Tidak dapat ditemukan area optimum dari daya sebar, viskositas, dan pergeseran viskositas, namun dapat ditemukan area komposisi tween 80 dan span 80 yang memenuhi persyaratan viskositas dan pergeseran viskositas dengan

  superimposed contour plot .

  Kata kunci : Krim virgin coconut oil, Tween 80, Span 80, dan desain faktorial

  

ABSTRACT

  The study of the optimization of emulsifying agent composition of tween 80 and span 80 in virgin coconut oil cream using factorial design application had been carried out, with the aims to determine the significant influence among tween 80, span 80 and its interaction on the physical properties and physical stabilities of cream, and to determine the optimum emulsifying agent composition. This study was experimental research with double experimental design (factorial design) with two factor tween 80-span 80 and two level which are high level-low level. The high level-low level of tween 80 was 16,26 g and 6,92 g, and the high level-low level of span 80 was 13,08 g and 3,74 g. The physical properties of cream investegeted were spreadability and viscosity, while the physical stability tests were viscosity shift after one month storage, droplet size,and droplet size shift after one month storage. The effects were determined using factorial design and data were analyzed using ANOVA following Yate’s treatment with 95% level of confidence.

  The result showed that tween 80 and span 80 influence cream’s physical properties and physical stabilities. Span 80 significantly influenced on determining viscosity shift, whereas interaction between tween 80 and span 80 significantly affected on determining viscosity, but tween 80, span 80, and its interaction did not significantly influenced on determining spreadability and droplet size. The optimum area of spreadability, viscosity, and viscosity shift can not be obtained, but there is able to obtained the composition area of viscosity and viscosity shift of tween 80 and span 80 using superimposed contour plot.

  Keyword : Virgin coconut oil cream, Tween 80, Span 80, and factorial design

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN SAMPUL..................................................................................................i HALAMAN JUDUL....................................................................................................ii

  HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING..........................................................iii HALAMAN PENGESAHAN.....................................................................................iv HALAMAN PERSEMBAHAN...................................................................................v

  LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS....................................................................vi

  PRAKATA.................................................................................................................vii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA.......................................................................x

  INTRISARI..................................................................................................................xi

  ABSTRACT

  .................................................................................................................xii DAFTAR ISI.............................................................................................................xiii DAFTAR TABEL....................................................................................................xvii

  DAFTAR GAMBAR.................................................................................................xix DAFTAR LAMPIRAN...............................................................................................xx

  BAB I. PENDAHULUAN............................................................................................1 A. Latar Belakang..................................................................................................1

  1. Rumusan permasalahan..............................................................................3

  2. Keaslian penelitian.....................................................................................4

  B. Tujuan Penelitian..............................................................................................5

  BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA..........................................................................6 A. Virgin Coconut Oil............................................................................................6 B. Moisturizer........................................................................................................7 C. Krim..................................................................................................................7 D. Emulsi...............................................................................................................8 E. Surfaktan nonionik............................................................................................9

  1. Tween 80.....................................................................................................9

  2. Span 80......................................................................................................10

  F. Hidrophile-Lipophile Balances (HLB)...........................................................12

  G. Parameter Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Krim..............................................12

  H. Ketidakstabilan Emulsi...................................................................................14

  I. Mikromeritik...................................................................................................15 J. Desain Faktorial..............................................................................................16

  K. Landasan Teori................................................................................................18 L. Hipotesis.........................................................................................................19

  BAB III. METODE PENELITIAN............................................................................20 A. Jenis dan Rancangan Penelitian......................................................................20 B. Variabel Penelitian..........................................................................................20 C. Definisi Operasional.......................................................................................21 D. Bahan dan Alat Penelitian...............................................................................23

  2. Alat Penelitian...........................................................................................23

  E. Tata Cara Penelitian........................................................................................24

  1. Formula.....................................................................................................24

  2. Alur Penelitian..........................................................................................26

  F. Analisis Hasil..................................................................................................27

  BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN..........................................29 A. Pembuatan Virgin Coconut Oil Cream ..........................................................29 B. Penentuan dan Pengujian Tipe Virgin Coconut Oil Cream ...........................35 C. Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Virgin Coconut Oil Cream.............................37

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

  2. Pergeseran Ukuran Droplet.......................................................................41

  3. Viskositas..................................................................................................46

  4. Pergeseran Viskositas...............................................................................49

  5. Daya Sebar................................................................................................51

  D. Optimasi Komposisi Tween 80 dan Span 80..................................................54

  1. Viskositas..................................................................................................55

  2. Pergeseran Viskositas...............................................................................56

  3. Daya Sebar................................................................................................57

  BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN....................................................................59 A. Kesimpulan.....................................................................................................59 B. Saran...............................................................................................................59

  DAFTAR PUSTAKA.................................................................................................60 LAMPIRAN................................................................................................................63 BIOGRAFI PENULIS................................................................................................98

  

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Klasifikasi surfaktan berdasarkan nilai HLB.......................................12 Tabel II. Rancangan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level..............17 Tabel III. Level tinggi dan level rendah tween 80 dan span 80...........................20 Tabel IV. Formula standar...................................................................................24 Tabel V. Formula virgin coconut oil cream.......................................................25 Tabel VI. Level tinggi dan level rendah tween 80 dan span 80 pada tiap formula.................................................................................................25 Tabel VII. Komponen masing-masing formula berdasarkan desain faktorial................................................................................................25 Tabel VIII. Perhitungan statistik lama putar 10 menit dengan 20 menit pada kecepatan putar 500 rpm terhadap ukuran droplet...............................30 Tabel IX. Nilai HLB formula...............................................................................35 Tabel X. Sifat fisik dan stabilitas fisik virgin coconut oil cream.......................38 Tabel XI. Efek tween 80, span 80, dan interaksi keduanya terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik virgin coconut oil cream...............................................39 Tabel XII. Tabel ANOVA hasil perhitungan dengan yate’s treatment pada respon ukuran droplet......................................................................................40 Tabel XIII. Hasil perhitungan ukuran droplet setelah pembuatan dan setelah penyimpanan satu bulan.......................................................................41

  Tabel XIV. Tabel ANOVA hasil perhitungan dengan yate’s treatment pada respon viskositas..............................................................................................48 Tabel XV. Tabel ANOVA hasil perhitungan dengan yate’s treatment pada respon pergeseran viskositas...........................................................................51 Tabel XVI. Tabel ANOVA hasil perhitungan dengan yate’s treatment pada respon daya sebar............................................................................................53

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Interaksi dua surfaktan pada antarmuka minyak dan air........................11 Gambar 2. Skema ketidakstabilan emulsi.................................................................15 Gambar 3. Pewarnaan virgin coconut oil cream dengan methylene blue secara mikroskopik dengan perbesaran 40x10...................................................37 Gambar 4. Grafik hubungan efek faktor tween 80, span 80, dan interaksinya terhadap respon ukuran droplet (µm)......................................................40 Gambar 5. Kurva ukuran droplet vs frekuensi formula 1.........................................44 Gambar 6. Kurva ukuran droplet vs frekuensi formula a..........................................44 Gambar 7. Kurva ukuran droplet vs frekuensi formula b.........................................45 Gambar 8. Kurva ukuran droplet vs frekuensi formula ab........................................46 Gambar 9. Grafik hubungan efek faktor tween 80, span 80, dan interaksinya terhadap respon viskositas (d.Pa.s)..........................................................48 Gambar 10. Grafik hubungan efek faktor tween 80, span 80, dan interaksinya terhadap respon pergeseran viskositas (%).............................................51 Gambar 11. Grafik hubungan efek faktor tween 80, span 80, dan interaksinya terhadap respon daya sebar (cm).............................................................53 Gambar 12. Contour plot viskositas virgin coconut oil cream...................................55 Gambar 13. Contour plot pergeseran viskositas virgin coconut oil cream.................56 Gambar 14. Superimposed contour plot virgin coconut oil cream.............................58

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Notasi desain faktorial dan percobaan desain faktorial.....................64 Lampiran 2. Data perhitungan HLB dan rHLB.....................................................65 Lampiran 3. Perhitungan statistik lama putar 10 menit dengan 20 menit pada kecepatan putar 500 rpm...................................................................67 Lampiran 4. Data uji sifat fisik dan stabilitas fisik virgin coconut oil

  cream

  .................................................................................................68 Lampiran 5. Perhitungan persamaan uji daya sebar..............................................75 Lampiran 6. Perhitungan persamaan uji viskositas................................................78 Lampiran 7. Perhitungan persamaan uji pergeseran viskositas.............................81 Lampiran 8. Perhitungan efek faktor ukuran droplet.............................................84 Lampiran 9. Perhitungan yate’s treatment.............................................................85 Lampiran 10. Signifikansi persamaan......................................................................91 Lampiran 11. Data pendukung.................................................................................93 Lampiran 12. Dokumentasi......................................................................................96

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Dewasa ini, masalah kulit kering banyak terjadi di masyarakat. Untuk

  menjaga agar kulit tidak kering, maka diperlukan suatu pelembab kulit, atau yang biasa disebut moisturizer. Moisturizer bekerja dengan cara menghidrasi kulit karena adanya kandungan-kandungan seperti emolient (bekerja dengan melapisi kulit),

  occlusive

  (bekerja dengan menghalangi keluarnya lembab dari kulit), dan humektan (bekerja dengan mengambil lembab dari lingkungan) (Johnson, 2002).

  Salah satu produk pelembab kulit yang beredar di pasaran adalah krim. Krim merupakan suatu sediaan dengan sistem emulsi, dimana terdapat fase air, minyak, dan emulsifying agent. Krim dibuat dalam bentuk emulsi minyak dalam air agar pengguna merasa nyaman karena tidak meninggalkan rasa lengket dan mudah dibilas dengan air. Dalam suatu formula moisturizing cream, terdapat pembawa minyak yang digunakan, contohnya vegetable oils. Salah satu contoh vegetable oils yang biasa digunakan dalam kosmetik adalah virgin coconut oil (VCO). VCO mengandung vitamin E dan tidak mudah teroksidasi serta banyak terkadung asam lemak jenuh (Bawalan and Chapman, 2006) sekitar 92% (Lucida, Salman, Hervian, 2008). Selain itu, VCO aman dan efektif digunakan sebagai moisturizer (Agero and

  2 Verallo-Rowell, 2004), dimana kerja dari VCO adalah sebagai emolien (Bawalan and Chapman, 2006).

  Dalam pembuatan krim, hal yang penting untuk dipertimbangkan adalah

  emulsifying agent

  , karena bahan inilah yang dapat menjaga kestabilan suatu sistem emulsi. Pemilihan emulsifying agent perlu pertimbangan agar diperoleh suatu sistem emulsi yang stabil, sehingga sediaan krim yang dihasilkan juga baik. Kombinasi

  emulsifying agent

  biasa digunakan daripada emulsifying agent tunggal untuk meningkatkan stabilitas emulsi (Kim, 2005). Oleh karena itu, dilakukan penelitian mengenai kombinasi emulsifying agent yang baik, untuk dapat membentuk suatu sistem emulsi yang stabil, sehingga dapat dibuat sediaan krim yang memenuhi persyaratan.

  Emulsifying agent

  yang digunakan dalam penelitian ini adalah emulsifying

  agent

  nonionik karena sifatnya yang tidak toksik dan tidak mengiritasi kulit, yaitu tween 80 dan span 80. Kombinasi kedua emulsifying agent ini diharapkan dapat memberikan suatu sistem emulsi yang stabil. Hal tersebut dikarenakan dengan adanya dua emulsifying agent yang memiliki HLB yang berbeda, dapat membentuk nilai HLB yang menghasilkan sistem emulsi minyak dalam air (M/A) yang stabil. Tween 80 adalah emulsifying agent yang bersifat larut dalam air dengan HLB 15 dan dapat membentuk emulsi dengan tipe M/A, sedangkan span 80 adalah emulsifying

  agent

  yang larut dalam minyak dengan HLB 4,3 dan dapat membentuk emulsi tipe air dalam minyak (A/M). Tween 80 dan span 80 digunakan karena aman terutama

  3

  emulsifying agent

  tersebut digunakan karena tingkat keamanannya dan diharapkan dapat meningkatkan kestabilan emulsi dengan adanya gugus yang hidrofil dan lipofil.

  Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi, yaitu teknik untuk memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas. Dengan desain faktorial dapat diketahui efek faktor yang berpengaruh terhadap respon (Amstrong and James, 1996) dan dapat diperoleh area komposisi optimum dari faktor-faktor terkait, melalui superimpoised contour plot dari model persamaan yang signifikan. Kemudian untuk mengetahui faktor yang berpengaruh secara signifikan terhadap respon, dilakukan analisis dengan ANOVA yang didahului yate’s treatment. Dengan demikian, dalam penelitian ini, untuk mengetahui faktor yang berpengaruh terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik krim dari emulsifying

  agent

  tween 80 dan span 80 dan untuk mendapatkan komposisi optimum dari tween 80 dan span 80, maka dilakukan optimasi antara tween 80 dan span 80 dengan menggunakan desain faktorial dan dilakukan analisis dengan ANOVA yang didahului dengan yate’s treatment.

1. Rumusan permasalahan

  a. Adakah pengaruh yang signifikan antara tween 80, span 80 atau interaksi keduanya terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik virgin coconut oil cream? b. Apakah ditemukan area komposisi optimum antara tween 80 dan span 80 terbatas pada level yang diteliti?

  4

  2. Keaslian penelitian

  Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan oleh penulis, penelitian tentang tween 80 dan span 80 sudah pernah dilakukan, seperti : a. Optimasi Komposisi Tween 80 dan Span 80 sebagai Emulsifying Agent dalam

  Emulgel Anti-Aging Ekstrak Teh Hijau (Camellia sinensis (L)O.K) Basis

  ®

  Carbopol 940 dengan Aplikasi Simplex Lattice Design (Dewi, 2008)

  b. Optimasi Komposisi Tween 80 dan Span 80 sebagai Emulsifying Agent dalam Formula Emulgel Anti-Aging Ekstrak Teh Hijau (Camellia sinensis (L.)O.K) : Aplikasi Desain Faktorial (Oktavia, 2008)

  c. Optimasi Formula Span 80 dan Tween 80 dalam Cold Cream Obat Luka Estrak Daun Binahong (Anredera cordifolia (Ten.) Steenis.) dengan Simplex Lattice

  Design

  (Paramita, 2008) Namun, pada penelitian ini fungsi tween 80 dan span 80 sebagai emulsifying agent dikhususkan dalam pembuatan krim yang mengandung VCO.

  3. Manfaat penelitian

  a. Manfaat Teoritis. Menambah informasi ilmu pengetahuan mengenai bentuk sediaan krim yang berasal dari VCO, dengan menggunakan tween 80 dan span 80 sebagai emulsifying agent.

  b. Manfaat Metodologis. Menambah informasi ilmu pengetahuan mengenai aplikasi desain faktorial dalam bidang kefarmasian untuk menghasilkan suatu formula sediaan krim yang stabil terbatas pada level yang

  5

  c. Manfaat Praktis. Memperoleh formula optimum yang dapat diaplikasikan sehingga menghasilkan sediaan virgin coconut oil cream yang memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabilitas fisik krim.

B. Tujuan Penelitian

  1. Tujuan Umum

  Mengetahui formula krim VCO dengan kombinasi tween 80 dan span 80 yang optimal.

  2. Tujuan Khusus

  a. Untuk mengetahui faktor yang berpengaruh secara signifikan antara tween 80, span 80 ataukah interaksi keduanya terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik virgin coconut oil cream.

  b. Untuk memperoleh komposisi optimum dari tween 80 dan span 80 sebagai

  emulsifying agent

  dalam virgin coconut oil cream terbatas pada level yang diteliti.

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Virgin Coconut Oil Virgin coconut oil

  atau VCO merupakan produk olahan asli Indonesia yang mulai banyak digunakan untuk meningkatkan kesehatan masyarakat (Lucida, H., dkk., 2008). VCO biasanya berwarna putih hingga kuning bening dengan titik leleh

  o

  23-26 C. Bobot jenis VCO adalah 0,918–0,923 dengan sifat tidak larut dalam air.

  VCO dapat digunakan dalam formulasi emulsi dan memiliki aktivitas antijamur melawan Candida sp (Rowe, Sheskey, Quinn, 2009).

  VCO mengandung vitamin E dan tidak mudah teroksidasi serta banyak terkandung asam lemak (Bawalan and Chapman, 2006) dan trigliserida (Rowe et al., 2009). Asam lemak yang terkandung di dalam VCO merupakan asam lemak jenuh (92%) (Lucida, dkk., 2008) yang utamanya terdiri dari asam laurat (Rowe et al., 2009). Asam-asam lemak tersebut antara lain, asam kaprilat (8%), asam oleat (2,5%), asam miristat, asam kaprat (7%), asam palmitat, asam laurat (48-53%), dan asam stearat. VCO aman dan efektif digunakan sebagai moisturizer (Agero and Verallo- Rowell, 2004), dimana kerja dari VCO adalah sebagai emolien (Bawalan and Chapman, 2006).

  7 B. Moisturizer

  Moisturizer

  adalah produk yang dirancang untuk memperbaiki dan memelihara kandungan air optimal dari stratum korneum (Johnson, 2002), sehingga dapat membuat kulit luar menjadi lebih lunak dan lebih kenyal (Anonim, 2006).

  Moisturizer

  adalah produk yang diformulasikan secara khusus sebagai krim yang bersifat nongreasy dan lotion yang dapat menyuplai pelunak kulit yang melembabkan kulit kering (Ash and Michael, 1997). Moisturizer bekerja dengan cara menghidrasi kulit karena adanya kandungan-kandungan seperti emolien (bekerja dengan melapisi kulit), occlusive (bekerja dengan menghalangi keluarnya lembab dari kulit), dan humektan (bekerja dengan mengambil lembab dari lingkungan) (Johnson, 2002).

C. Krim

  Krim adalah bentuk sediaan setengah padat mengandung satu atau lebih bahan obat terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar yang sesuai (Anonim, 1995) yang ditujukan untuk penggunaan eksternal (Aulton and Diana, 1991). Istilah ini secara tradisional telah digunakan untuk sediaan setengah padat yang mempunyai konsistensi relatif cair diformulasi sebagai emulsi air dalam minyak atau minyak dalam air. Sekarang ini batasan tersebut telah diarahkan untuk produk yang terdiri dari emulsi minyak dalam air atau alkohol berantai panjang dalam air, yang dapat dicuci dengan air dan lebih ditujukan untuk penggunaan kosmetika dan estetika

  8 D. Emulsi Emulsi adalah sistem dispersi yang terdiri dari 2 cairan yang tidak saling campur, dimana salah satu fase terdispersi di dalam fase yang lain dan biasanya terdiri dari air dan minyak. Jika air yang merupakan fase kontinyu, maka disebut sistem emulsi minyak dalam air (M/A) dan ketika fase kontinyu adalah minyak, maka disebut emulsi air dalam minyak (A/M). Salah satu faktor yang mempengaruhi pembentukan tipe emulsi adalah emulsifying agent yang dipilih (Aulton and Diana, 1991).

  Uji yang dapat digunakan untuk mengetahui emulsi tipe M/A atau A/M adalah:

  1. Miscibility test

  Emulsi M/A dapat bercampur dengan air dan tipe A/M dapat bercampur dengan minyak.

  2. Conductivity measurement

  Emulsi dengan fase kontinyu berupa air dapat menghantarkan listrik, sedangkan emulsi dengan fase kontinyu berupa minyak tidak dapat menghantarkan lsitrik.

  3. Staining test

  Menggunakan pewarna yang larut air atau minyak, dimana salah satunya akan terlarut, dan mewarnai fase kontinyu (Billany, 2002).

  9 E. Surfaktan nonionik Surfaktan nonionik biasa digunakan dalam seluruh tipe produk kosmetik dan farmasetik (Rieger, 1996). Surfaktan nonionik sangat resisten terhadap elektrolit, perubahan pH dan kation polivalen (Aulton and Diana, 1991). Surfaktan ini memiliki rentang dari komponen larut minyak untuk menstabilkan emulsi A/M hingga material larut air yang memberikan produk M/A. Surfaktan ini biasa digunakan untuk kombinasi emulsifying agent larut air dan larut minyak untuk membentuk lapisan antarmuka yang penting untuk stabilitas emulsi yang optimum. Emulsifying

  agent nonionik memiliki toksisitas dan iritasi yang rendah (Billany, 2002).

  Surfaktan nonionik memiliki bermacam-macam nilai hydrophile-lipophile

  balances

  (HLB) yang dapat menstabilkan emulsi M/A atau A/M. Penggunaan surfaktan nonionik yang baik bila menghasilkan nilai HLB yang seimbang antara dua surfaktan nonionik, dimana salah satu bersifat hidrofilik dan yang lain bersifat hidrofobik. Surfaktan nonionik bekerja dengan membentuk lapisan antarmuka dari droplet-droplet, namun tidak memiliki muatan untuk menstabilkan emulsi. Cara menstabilkan emulsi adalah dengan adanya gugus polar dari surfaktan yang terhidrasi dan bulky, yang menyebabkan halangan sterik antar droplet dan mencegah koalesen (Kim, 2005).

1. Tween 80

  Tween disebut juga polysorbate (Rowe et al., 2009). Polysorbate merupakan polietilen glikol turunan dari sorbitan esters. Polysorbate menghasilkan emulsi tipe

  10 larut air dan mudah dicuci air. Polysorbate biasanya digunakan dengan sorbitan

  ester dalam membentuk emulsi A/M atau M/A (Aulton and Diana, 1991).

  Polysorbate biasa digunakan sebagai emulsifying agent dengan konsentrasi 1-15% (Rowe et al., 2009). Polysorbate 80 berbentuk cairan berminyak berwarna kuning dengan pH 6.0-8.0 (Rowe et al., 2009). Surfaktan ini larut dalam air dan tidak larut di dalam minyak sayur. Nilai HLB dari polysorbate 80 adalah 15 (Rowe et al., 2009).

2. Span 80

  Span merupakan sorbitan esters (Rowe et al., 2009). Sorbitan esters merupakan surfaktan dengan gugus hidrofobik yang larut dalam minyak dan digunakan sebagai emulgator A/M. Senyawa ini tidak larut dalam air tetapi dapat terdispersi dalam air hangat dan dingin. Biasanya digunakan dalam emulsi, krim, dan salep, dan dapat membentuk emulsi tipe M/A atau A/M bersama dengan polysorbate. Krim dengan sorbitan ester memiliki tekstur yang halus dan stabil (Aulton and Diana, 1991). Span 80 disebut juga sorbitan monooleate, dengan bentuk cairan kental berwarna kuning dengan bau yang khas tajam. Nilai HLB span 80 adalah 4,3 (Rowe et al., 2009).

  11 (Kim, 2005)

  

Gambar 1a

  (Sinko and Martin, 2006)

  

Gambar 1b

Gambar 1. Interaksi dua surfaktan pada antarmuka minyak dan air

  Pada gambar 1a, apabila dua surfaktan yang digunakan adalah tween dan span, rantai hidrokarbon tween berada di antara span, yang membentuk gaya tarik menarik van der waals yang efektif antara rantai hidrokarbon keduanya. Untuk

  12 menstabilkan emulsi adalah dengan halangan sterik yang disebabkan oleh cincin span dan rantai polyoxyethylene yang bulky (Kim, 2005).

F. Hidrophile-Lipophile Balances (HLB)

  Nilai HLB merupakan keseimbangan antara sifat lipofil dan hidrofil dari suatu surfaktan. Nilai HLB biasa digunakan untuk surfaktan nonionik (Rieger, 1996), dimana rentang nilai antara 0-20 (Florence and Atwood, 2006). Semakin lipofil suatu surfaktan, semakin rendah nilai HLB (Voigt, 1994).

  

Tabel I. Klasifikasi surfaktan berdasarkan nilai HLB

  HLB Pengunaan Dispersibilitas di air

  Antifoaming agent

  1-3 Tidak

  W/O emulsifying agent

  3-6 Jelek

  Wetting agent

  7-9 Dispersi seperti susu yang bersifat tidak stabil

  O/W emulsifying agent

  8-16 Dispersi seperti susu bersifat stabil

  Detergents

  13-15 Dispersi transluent

  Solubilizing agent

  15-18 Larutan jernih

  (Kim, 2005)

G. Parameter Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Krim

  Stabilitas sebuah emulsi adalah sifat emulsi untuk mempertahankan distribusi halus dan teratur dari fase terdispersi yang terjadi dalam jangka waktu yang panjang (Voigt, 1994). Biasanya suatu emulsi dianggap tidak stabil secara fisik jika:

  1. Fase dalam atau fase terdispersi pada pendiaman cenderung untuk membentuk agregat dari bulatan-bulatan dengan cepat

  13

  2. Jika agregat dari bulatan naik ke permukaan atau turun ke dasar emulsi tersebut akan membentuk suatu lapisan pekat dari fase dalam

  3. Jika semua/sebagian dari cairan fase dalam tidak teremulsikan dan membentuk suatu lapisan yang berbeda pada permukaan/pada dasar emulsi yang merupakan hasil dari bergabungnya bulatan-bulatan fase dalam (Ansel and Popovich, 1990).

  Daya sebar memiliki prinsip hubungan dengan sudut kontak tiap tetes cairan atau preparasi semipadat yang berhubungan langsung dengan koefisien friksi. Faktor yang mempengaruhi daya sebar adalah kaku tidaknya formula, laju dan waktu tekanan yang menghasilkan kelengketan, suhu pada tempat aksi. Kecepatan penyebaran bergantung pada viskositas formula, kecepatan evaporasi pelarut dan kecepatan peningkatan viskositas karena evaporasi (Garg, Aggarwal, Garg, Singla, 2002). Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, makin tinggi viskositasnya, maka makin besar tahanannya (Martin, Swarbrick, Cammarata, 2002). Peningkatan viskositas akan menurunkan daya sebar (Garg et al., 2002).

  Uji stabilitas emulsi penting untuk mengetahui apakah sebuah emulsi tetap stabil selama periode waktu tertentu, uji yang biasa dilakukan adalah :

1. Uji makroskopik

  Stabilitas fisik emulsi dapat diketahui dengan uji derajat creaming yang terjadi pada periode waktu tertentu. Hal ini dilakukan dengan menghitung rasio volume emulsi yang mengalami pemisahan dibandingkan dengan volume total

  14

  2. Analisis ukuran droplet

  Jika rata-rata ukuran droplet meningkat seiring bertambahnya waktu (bersamaan dengan penurunan jumlah droplet), dapat diasumsikan bahwa koalesen adalah penyebabnya.

  3. Perubahan viskositas

  Ditunjukkan bahwa banyak faktor yang mempengaruhi viskositas emulsi. Adanya variasi pada ukuran atau jumlah droplet dapat dideteksi dengan perubahan viskositas secara nyata (Billany, 2002).

H. Ketidakstabilan Emulsi

  Fenomena ketidakstabilan emulsi secara umum adalah : creaming,

  coagulation

  , coalescence, dan ostwald ripening. Pada creaming terjadi proses sedimentasi, sedangkan coalescence menggambarkan agregasi yang terbentuk dimana partikel membentuk lapisan homogen. Apabila proses coalescence terjadi sempurna, maka emulsi akan terpisah menjadi dua fase, yang merupakan tahap paling stabil. Dalam pengertian fisik, coalescence berbeda dengan creaming dan

  coagulation (Mitsui, 1998).

  Hal yang sangat penting dalam mempengaruhi ketidakstabilan emulsi adalah ukuran droplet, dimana creaming terjadi bila ukuran droplet besar dengan jumlah yang kecil, coalescence terjadi bila ukuran dan jumlah droplet besar.

  Creaming

  juga dipengaruhi oleh perbedaan berat jenis antara medium dispers dengan

  15

  creaming

  . Selain itu juga dikarenakan melemahnya driving force pada droplet (Malmsten, 2002).

  Coalescence

  atau pemisahan emulsi secara sempurna terjadi ketika dua partikel saling mendekat, dimana keduanya tidak memiliki barrier. Proses ini dapat dicegah dengan membentuk mixed monolayer film yang kuat untuk melapisi droplet (Kim, 2005). Kemungkinan terjadinya coalescence pada emulsi bergantung dari

  barrier yang membentuk lapisan di antara droplet-droplet (Malmsten, 2002).

  

Gambar 2. Skema ketidakstabilan emulsi

  (Malmsten, 2002)

I. Mikromeritik

  Mikromeritik adalah ilmu dan teknologi tentang partikel kecil. Satuan ukuran partikel yang sering digunakan dalam mikromeritik adalah mikrometer (µm) yang sering disebut mikron. Bagian penting yang perlu diperoleh dari partikel yaitu (1) bentuk dan luas permukaan partikel dan (2) ukuran partikel dan distribusi ukuran diameter (ukuran) partikel, sedangkan bentuk partikel memberikan gambaran tentang

  16 luas permukaan spesifik partikel dan teksturnya (kasar atau halus) (Martin et al., 1993).

  Ukuran partikel merupakan diameter rata-rata partikel dari suatu sampel, dimana sifat sampel pada umumnya adalah polidispers (heterogen), bermacam- macam diameter dengan rentang yang lebar. Sampel dengan ukuran partikel yang sama disebut monodispers, tetapi sangat jarang ditemukan sampel seperti ini. Salah satu metode dasar dalam mengetahui ukuran partikel adalah metode mikroskopik. Metode mikroskopik merupakan metode sederhana yang hanya menggunakan satu alat mikroskop, yang bukan merupakan alat yang rumit dan memerlukan penanganan yang khusus. Mikroskop biasa digunakan dalam pengukuran partikel yang berkisar 0,2 µm sampai10 µm. Jumlah partikel yang harus dihitung sekitar 300-500 partikel agar mendapat suatu perkiraan yang baik dari distribusi. Pengujian mikromeritik suatu sampel harus dilakukan bahkan jika digunakan metode analisis ukuran partikel yang lain, karena adanya gumpalan dari masing-masing partikel lebih dari satu komponen sering kali dideteksi dengan metode mikroskopik (Martin et al., 1993).

  

J. Desain Faktorial

  Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi, yaitu teknik untuk memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas. Model yang diperoleh dari analisis tersebut berupa persamaan matematika. Desain faktorial dua level berarti ada dua faktor (misal A dan B) yang masing-

  17 Desain faktorial digunakan dalam percobaan untuk menentukan secara simulasi efek dari beberapa faktor dan interaksinya yang signifikan. Dengan desain faktorial, dapat didesain suatu percobaan untuk mengetahui faktor dominan yang berpengaruh secara signifikan terhadap suatu respon (Bolton and Bon, 2004).

  Persamaan umum dari desain faktorial adalah sebagai berikut : Y = b + b

  X B dengan : Y = respon hasil atau sifat yang diamati X ,X = level bagian A dan B

1 X A + b

  2 X B + b

  12 X A

  A B

  b = rata-rata dari semua percobaan b , b , b = koefisien (dapat dihitung dari percobaan)

  1

  2

12 Rancangan percobaan desain faktorial sebagai berikut:

  

Tabel II. Rancangan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level

  Percobaan Faktor A Faktor B Interaksi

• (1)
• (a) - -
• (b)
• (ab) Keterangan :

  (-) = level rendah (+) = level tinggi

  Percobaan (1) = faktor A level rendah, faktor B level rendah Percobaan (a) = faktor A level tinggi, faktor B level rendah Percobaan (b) = faktor A level rendah, faktor B level tinggi Percobaan (ab) = faktor A level tinggi, faktor B level tinggi (Bolton and Bon, 2004).

  Pada desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat percobaan

  n

  (2 = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah faktor). Penamaan formula untuk jumlah percobaan = 4 adalah formula (1) untuk percobaan I, formula

  18 percobaan IV. Respon yang ingin diukur harus dapat dikuantitatifkan. Selain faktor dominan yang berpengaruh, yang dapat diketahui dari metode ini, dapat juga diketahui komposisi optimum melalui superimposed contour plot pada level yang diteliti (Bolton and Bon, 2004).

  

K. Landasan Teori