Optimasi kecepatan putar dan lama pencampuran pada proses pembuatan krim sunscreen ekstrak kering teh hijau (Camellia sinesis L.) : aplikasi desain faktorial - USD Repository

  

OPTIMASI KECEPATAN PUTAR DAN LAMA PENCAMPURAN PADA

PROSES PEMBUATAN KRIM SUNSCREEN EKSTRAK KERING TEH

HIJAU (Camellia sinensis L.): APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI

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

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :

  Eka Hapsari NIM : 068114076

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  

OPTIMASI KECEPATAN PUTAR DAN LAMA PENCAMPURAN PADA

PROSES PEMBUATAN KRIM SUNSCREEN EKSTRAK KERING TEH

HIJAU (Camellia sinensis L.): APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI

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

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :

  Eka Hapsari NIM : 068114076

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

HALAMAN PERSEMBAHAN

  “Sebab itu janganlah kamu kuatir akan hari besok, karena hari besok mempunyai kesusahannya sendiri. Kesusahan sehari cukuplah untuk sehari.”

  Mat. 6:34

”Segala perkara dapat kutanggung di dalam

Dia yang memberi kekuatan

kepadaku.” Flp 4:13

  A man is a success if he gets up in the morning and gets to bed at night, and in between he does what he wants to do.

  ~ Bob Dylan ~ Success is a state of mind. If you want to success, start thinking of yourself as a success.

  ~ Dr. Joyce Brothers ~ Kupersembahkan karya kecilku ini teruntuk : Jesus Christ, my savior and my hero,

  Papa dan Mama tercinta, my twin sizta, Dwi and my brother, Yaya

  

PRAKATA

  Puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang karena rahmat dan penyertaanNya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir yang berjudul “Optimasi Kecepatan Putar dan Lama Pencampuran pada Proses Pembuatan Krim Sunscreen Ekstrak Kering Teh Hijau (Camellia sinensis L.): Aplikasi Desain Faktorial” dengan baik guna memenuhi salah satu persyaratan memperoleh gelar Sarjana Strata 1 Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm).

  Selesainya laporan akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada : 1. ”Jesus Christ”, my father and my savior for Your love.

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

  3. Rini Dwiastuti, S.Farm., M.Sc., Apt., selaku dosen pembimbing yang telah mendampingi dan memberikan pengarahan kepada penulis selama penelitian dan penyusunan laporan akhir.

  4. Dewi Setyaningsih, M.Sc., Apt., selaku dosen penguji yang telah meluangkan waktu untuk menguji sekaligus memberi saran dan kritik yang membangun bagi penulis.

  5. Yohanes Dwiatmaka, M.Si., selaku dosen penguji yang telah meluangkan waktu untuk menguji sekaligus memberi saran dan kritik yang membangun

  6. Papa, Mama, saudara kembarku Dwi, dan adikku Yaya, terimakasih atas segala doa, semangat, dan dukungan yang telah kalian berikan selama ini.

  7. Pak Musrifin, Mas Agung, Pak Iswandi, Mas Otok, Mas Yuwono, Mas Bimo, Pak Parlan, dan laboran-laboran lain atas segala bantuan selama penulis melakukan penelitian dan menempuh perkuliahan di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  8. Reni, Irene, Wiwit, Kaka, Nisia, cie Siska, cie Nia dan teman-teman “kos Dewi” yang lain, atas kebersamaan kita selama ini dalam suka dan duka.

  9. Teman-teman “Tim skripsi lantai 1”, Cicha, Iren, Lina “bun-bun”, Rani, Zi, Grace, Dani ”nduthy”, Rico, Nia, Lulu, Sinta, Lia, Yosh, Ardani, Cie Vita, dan Intan atas kesediaan kalian untuk berbagi alat di laboratorium.

  10. Cie Lusy dan Mas Hendra atas bantuan yang diberikan kepada penulis dalam mengolah data sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir.

  11. Semua teman-teman angkatan 2006, khususnya teman-teman FST yang telah memberikan banyak kenangan indah dan berbagi dalam suka dan duka.

  12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.

  Penulis telah berusaha menyelesaikan laporan akhir ini dengan sebaik- baiknya. Namun, penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan akhir ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Akhir kata, semoga laporan akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

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, 6 Januari 2010 Penulis

  Eka Hapsari

  

INTISARI

  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui faktor dominan yang berpengaruh dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas fisik krim serta menentukan area optimum pada proses pencampuran yang menghasilkan krim dengan sifat fisik dan stabilitas yang baik.

  Penelitian ini merupakan rancangan kuasi-eksperimental dengan metode desain faktorial dua faktor yaitu kecepatan putar dan lama pencampuran dan dua level yaitu level rendah dan level tinggi. Pengujian terhadap sifat fisik meliputi daya sebar, ukuran droplet, dan viskositas, serta stabilitas yang meliputi persen pemisahan, pergeseran ukuran droplet, dan pergeseran viskositas setelah penyimpanan selama satu bulan. Data dianalisis secara statistik menggunakan

  Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95%.

  Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi polifenol teh hijau 12,1882 mg% memberikan nilai SPF sebesar 14,74 yang dapat diterima sebagai

  

sunscreen. Proses pencampuran (kecepatan putar dan lama pencampuran) tidak

berpengaruh dalam menentukan sifat fisik maupun stabilitas krim sunscreen.

Superimposed contour plot menunjukkan area optimum dari daya sebar,

  viskositas, dan pergeseran viskositas yang diperkirakan sebagai proses pencampuran krim sunscreen yang optimum pada level kecepatan putar dan lama pencampuran yang diteliti. Kata Kunci : proses pencampuran, krim sunscreen, teh hijau (Camellia sinensis

  L.), desain faktorial

  

ABSTRACT

  This research were to detemine the dominant factor that influential in determine the physical properties and physical stabilities of cream and to determine the optimum mixing process area which has good physical properties and stabilities of cream.

  This study was quasi-experimental research with two factors which are mixing rate and mixing duration and two levels which are high level and low level factorial design. The testing toward physical properties include spreadability, globule size, and viscosity, and stabilities include degree of coalescence, globule size shift, and viscosity shift over one month storage. The data were analyzed statistically using Yate’s treatment with 95% level of confidence.

  The result showed that green tea polyphenols 12,1882 mg% had SPF value 14,74 that can be accepted as sunscreen. Mixing process (mixing duration and mixing rate) did not influential on determining either physical properties or stabilities of sunscreen cream. The superimposed contour plot showed the optimum area of spreadability, viscosity, and viscosity shift that was estimated as optimum mixing process of sunscreen cream on the mixing rate and mixing duration level studied. Keywords : mixing process, sunscreen cream, green tea (Camellia sinensis L.), factorial design

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN SAMPUL ............................................................................................ i HALAMAN JUDUL ............................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iv HALAMAN PERSEMBAHAN .............................................................................. v PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .................................................. vi PRAKATA ............................................................................................................ vii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................ ix

  INTISARI ................................................................................................................. x

  

ABSTRACT ............................................................................................................. xi

  DAFTAR ISI ......................................................................................................... xii DAFTAR TABEL ................................................................................................ xvi DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xix

  BAB I. PENGANTAR ............................................................................................ 1 A. Latar Belakang ................................................................................................ 1

  1. Perumusan Masalah ................................................................................... 4

  2. Keaslian Penelitian..................................................................................... 4

  3. Manfaat Penelitian ..................................................................................... 5

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

  1. Tujuan umum. ............................................................................................ 5

  BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA...................................................................... 7 A. Teh (Camellia sinensis L.) .............................................................................. 7 B. Polifenol Teh .................................................................................................. 8 C. Ekstrak Kering ................................................................................................ 9 D. Krim ................................................................................................................ 9 E. Emulgator ..................................................................................................... 10 F. Sunscreen ...................................................................................................... 11 G. Sun Protection Factor (SPF) ........................................................................ 13 H. Spektrofotometri Ultraviolet dan Sinar Tampak .......................................... 13 I. Mixer ............................................................................................................. 14 J. Pencampuran................................................................................................. 14 K. Uji Sifat Fisik ................................................................................................ 15

  1. Daya Sebar ............................................................................................... 15

  2. Viskositas ................................................................................................. 16 L. Uji Stabilitas ................................................................................................. 16 M. Mikromeritik ................................................................................................. 17 N. Metode Desain Faktorial............................................................................... 18 O. Landasan Teori ............................................................................................. 20 P. Hipotesis ....................................................................................................... 22

  BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ............................................................ 23 A. Jenis Rancangan Penelitian........................................................................... 23 B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional............................................... 23

  2. Definisi operasional ................................................................................. 23

  C. Bahan dan Alat Penelitian ............................................................................ 25

  D. Tata Cara Penelitian ...................................................................................... 26

  1. Penentuan polifenol dalam ekstrak kering teh hijau ................................ 26

  2. Penetapan nilai SPF ................................................................................. 28

  3. Pembuatan formula krim sunscreen ekstrak kering teh hijau .................. 29

  4. Pembuatan krim ....................................................................................... 30

  5. Pengambilan sampel ................................................................................ 31

  6. Uji tipe krim ............................................................................................. 31

  7. Uji daya sebar krim .................................................................................. 31

  8. Uji viskositas krim ................................................................................... 32

  9. Uji mikromeritik ...................................................................................... 32

  10. Uji persen pemisahan emulsi ................................................................... 32

  E. Analisis Data dan Optimasi .......................................................................... 32

  BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 34 A. Ekstrak Teh Hijau ......................................................................................... 34 B. Penetapan Kadar Polifenol ........................................................................... 34 C. Penetapan Nilai SPF In Vitro ........................................................................ 38 D. Formulasi Krim ............................................................................................. 41 E. Pengujian Tipe Krim..................................................................................... 44 F. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas ......................................................................... 46

  1. Daya Sebar ............................................................................................... 48

  3. Pergeseran Viskositas .............................................................................. 52

  4. Pergeseran Ukuran Droplet ...................................................................... 54

  5. Index Creaming Emulsi ........................................................................... 60

  G. Optimasi Proses Pencampuran ..................................................................... 60

  BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 65 A. Kesimpulan ................................................................................................... 65 B. Saran ............................................................................................................. 65 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 66 LAMPIRAN ........................................................................................................... 70 BIOGRAFI PENULIS ......................................................................................... 115

  

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Penggolongan Nilai SPF ..................................................................... 13 Tabel II. Rancangan Percobaan Desain Faktorial .............................................. 19 Tabel III. Formula Standar dan Formula Modifikasi .......................................... 30 Tabel IV. Rancangan Desain Faktorial: Level Rendah dan Level Tinggi

  Kecepatan Putar dan Lama Pencampuran ........................................... 30 Tabel V. Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Baku Kuersetin ...................... 37 Tabel VI. Hasil Perhitungan Kadar Polifenol dalam Ekstrak Kering Teh Hijau

  ............................................................................................................. 38 Tabel VII. Hasil Perhitungan Nilai SPF ............................................................... 40 Tabel VIII. Hasil Pengukuran Sifat Fisik dan Stabilitas Krim Sunscreen ............. 46 Tabel IX. Nilai Efek Kecepatan Putar, Lama Pencampuran, dan Interaksi Kedua

  Faktor dalam Menentukan Sifat Fisik dan Stabilitas Krim Sunscreen ............................................................................................................. 47

  Tabel X. Analisis Yate’s treatment untuk Respon Daya Sebar .......................... 48 Tabel XI. Analisis Yate’s treatment untuk Respon Viskositas ............................ 51 Tabel XII. Analisis Yate’s treatment untuk Respon Pergeseran Viskositas ......... 53 Tabel XIII. Modus Ukuran Droplet Krim Sunscreen............................................. 55 Tabel IX. Nilai Persentil 90 Ukuran Droplet Krim Sunscreen ............................ 57

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Struktur Epikatekin, Epikatekin-3-Galat, Epigalokatekin, dan Epigalokatekin-3-Galat ....................................................................... 8

  Gambar 2. Struktur Kuersetin ............................................................................. 35 Gambar 3. Hasil Operating Time Kuersetin dengan Metode Folin-Ciocalteu ... 36 Gambar 4. Hasil Scanning Panjang Gelombang Absorbansi Maksimum

  Kuersetin dengan Metode Folin-Ciocalteu ....................................... 36 Gambar 5. Hasil Scanning Absorbansi Larutan Ekstrak Kering Teh Hijau pada

  Panjang Gelombang 250-400 nm ..................................................... 39 Gambar 6. Hasil Pengamatan Tipe Emulsi dengan Metode Warna ................... 45 Gambar 7. Grafik Hubungan Kecepatan Putar (a) dan Lama Pencampuran (b) dengan Daya Sebar Krim Sunscreen ................................................ 49 Gambar 8. Grafik Hubungan Kecepatan Putar (a) dan Lama Pencampuran (b) dengan Viskositas Krim Sunscreen .................................................. 51 Gambar 9. Grafik Hubungan Kecepatan Putar (a) dan Lama Pencampuran (b) dengan Pergeseran Viskositas Krim Sunscreen ................................ 54 Gambar 10. Grafik Pergeseran Ukuran Droplet Percobaan (1) ............................ 58 Gambar 11. Grafik Pergeseran Ukuran Droplet Percobaan a ............................... 58 Gambar 12. Grafik Pergeseran Ukuran Droplet Percobaan b ............................... 58 Gambar 13. Grafik Pergeseran Ukuran Droplet Percobaan ab ............................. 59 Gambar 14. Contour Plot Daya Sebar Krim Sunscreen Ekstrak Kering Teh Hijau

  .......................................................................................................... 61

  .......................................................................................................... 62 Gambar 16. Contour Plot Pegeseran Viskositas Krim Sunscreen Ekstrak Kering

  Teh Hijau .......................................................................................... 63 Gambar 17. Superimposed Contour Plot Krim Sunscreen Ekstrak Kering Teh

  Hijau .................................................................................................. 64

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Certificate of Analysis (CoA) Ekstrak Kering Teh Hijau ............... 70 Lampiran 2. Penetapan Kadar Polifenol dalam Ekstrak Kering Teh Hijau ........ 72 Lampiran 3. Penetapan Nilai SPF ....................................................................... 76 Lampiran 4. Notasi dan Rancangan Desain Faktorial......................................... 79 Lampiran 5. Perhitungan Nilai HLB ................................................................... 80 Lampiran 6. Data Uji Sifat Fisik Krim Sunscreen Ekstrak Kering Teh Hijau.... 81 Lampiran 7. Data Uji Stabilitas Krim Sunscreen Ekstrak Kering Teh Hijau ..... 98 Lampiran 8. Perhitungan Persamaan Uji Daya Sebar ......................................... 99 Lampiran 9. Perhitungan Persamaan Uji Viskositas ......................................... 102 Lampiran 10. Perhitungan Persamaan Uji Pergeseran Viskositas ...................... 105 Lampiran 11. Yate’s Treatment ........................................................................... 108 Lampiran 12. Dokumentasi ................................................................................. 113

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Paparan sinar matahari dapat menimbulkan kerusakan kulit. Salah satu

  penyakit yang banyak dilaporkan adalah kanker kulit yang disebabkan oleh paparan sinar ultraviolet (UV) yang semakin meningkat (Svobodova, Psotova, dan Walternova, 2003). Oleh karena itu, dibutuhkan sediaan yang dapat menyerap dan atau memantulkan radiasi sehingga melemahkan energi UV sebelum terpenetrasi ke dalam kulit, yaitu sunscreen (Stanfield, 2003). Teh hijau (Camellia sinensis L.) memiliki kandungan polifenol khususnya epigallocatechin 3-gallate (EGCG) yang dapat menyerap radiasi UV karena memiliki kromofor dan auksokrom. Oleh karena itu, polifenol di dalam tanaman teh hijau dapat dimanfaatkan sebagai zat aktif sediaan sunscreen (Svobodova et al., 2003).

  Pemilihan bahan alam sebagai zat aktif sediaan sunscreen dikarenakan penggunaan bahan alam lebih aman dibandingkan bahan sintesis seperti zinc oxide dan titanium dioxide yang juga merupakan zat aktif sunscreen. Zinc oxide dan

  

titanium dioxide mengandung logam yang jika terpenetrasi ke dalam tubuh dapat

  menjadi radikal. Selain itu, bahan-bahan tersebut kurang dapat diterima kebanyakan orang karena umumnya membentuk lapisan film penghalang pada kulit yang menimbulkan rasa kurang nyaman. Formulasi dengan menggunakan bahan ini juga tidak mudah sebab bahan ini dapat memecahkan emulsi. Apalagi penggunaan zinc oxide sebagai physical sunscreen di beberapa negara, seperti

  Eropa dan Jepang, tidak diperkenankan (Draelos, Lauren, Thaman, 2006; Salvador dan Chisvert, 2007).

  Sunscreen dapat dibuat dalam sediaan krim. Krim merupakan sediaan

  semisolid dimana mengandung satu atau lebih bahan obat terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar yang sesuai (Anonim, 1995). Proses pencampuran dibutuhkan untuk mendispersikan dua fase yang tidak saling campur sehingga nantinya terbentuk sediaan krim yang baik (Voigt, 1994). Optimasi proses pencampuran sediaan krim sunscreen ekstrak kering teh hijau diperlukan untuk memperoleh sediaan krim yang memenuhi kriteria sifat fisik, stabilitas, interaksi kecepatan putar dan lama pencampuran pada sediaan krim sunscreen.

  Pencampuran merupakan suatu proses yang penting dalam pembuatan suatu sediaan obat untuk mencapai homogenitas partikel dalam sediaan (Voigt, 1994). Pada proses pembuatan krim terdapat perlakuan dengan dua macam energi, yaitu energi panas dan energi kinektik. Energi panas berupa suhu dan energi kinetik berupa kecepatan putar mixer yang juga dipengaruhi oleh lama pencampuran. Banyak faktor yang mempengaruhi proses pencampuran, antara lain suhu, kecepatan geser, tegangan geser, tekanan dan waktu pencampuran (Nielloud dan Mestres, 2000). Faktor-faktor tersebut dapat dikendalikan oleh formulator pada saat proses pencampuran menggunakan alat pencampur seperti

  mixer atau homogenizer.

  Optimasi terhadap kecepatan putar dan lama pencampuran didasarkan pada sistem non-Newtonium menurut Martin, Swarbick, dan Cammarata (1993). pada krim yang memungkinkan terjadinya perubahan sifat fisik krim seperti viskositas. Gaya geser yang diaplikasikan selama proses pencampuran dapat menurunkan viskositas krim dan selanjutnya berpengaruh pada kualitas sediaan yang terbentuk (Amiji dan Sandmann, 2003). Penurunan viskositas krim akan menyebabkan krim semakin encer dan mudah mengalir. Fenomena ini akan menyebabkan penurunan stabilitas sediaan selama penyimpanan dan tidak nyaman saat digunakan.

  Tingkat pencampuran tergantung pada lama pencampuran meskipun pencampuran yang berlangsung lama tidak menjamin tercapainya homogenitas ideal yang dikehendaki (Voigt, 1994). Adanya peristiwa pencampuran dan pemisahan yang terjadi secara simultan, maka perlu dilakukan optimasi terhadap lama pencampuran sehingga diperoleh hasil pencampuran yang optimum (Nielloud dan Mestres, 2000). Lamanya pencampuran akan mempengaruhi besarnya energi yang diberikan di dalam sistem sehingga memungkinkan pergerakan droplet-droplet. Pergerakan droplet ini memungkinkan tumbukan antar droplet sehingga pada saat penyimpanan terjadi penggabungan antar droplet menjadi lebih besar. Hal ini menunjukkan adanya ketidakstabilan dalam sistem emulsi.

  Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dilakukan penelitian mengenai optimasi kecepatan putar dan lama waktu pencampuran pada proses pencampuran krim sunscreen ekstrak kering teh hijau. Optimasi kecepatan putar dan lama pencampuran tersebut bertujuan untuk mengetahui pengaruh faktor pencampuran terhadap sifat fisik dan stabilitas krim dan memperoleh kondisi yang optimum pada pencampuran bahan-bahan krim sunscreen.

  Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode desain faktorial, metode ini dapat digunakan untuk mengetahui faktor yang paling dominan terhadap sifat fisik dan stabilitas krim, serta untuk mengetahui ada tidaknya interaksi antara kedua faktor tersebut. Selain itu dengan desain faktorial dapat diketahui area optimum dari kecepatan putar dan lama pencampuran dalam pembuatan krim sunscreen ekstrak kering teh hijau.

  1. Perumusan Masalah

  Berdasarkan latar belakang tersebut, permasalahan yang muncul dan akan dibahas dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut : a. Di antara kecepatan putar, lama pencampuran dan interaksinya, faktor manakah yang dominan dalam menentukan respon sifat fisik dan stabilitas krim sunscreen ekstrak kering teh hijau?

  b. Adakah area optimum dalam proses pencampuran krim sunscreen ekstrak kering teh hijau pada superimposed contour plot?

  2. Keaslian Penelitian

  Sejauh penelusuran pustaka yang telah dilakukan penulis, penelitian tentang Optimasi Kecepatan Putar dan Lama Pencampuran pada Proses Pembuatan Krim Sunscreen Ekstrak Kering Teh Hijau (Camellia sinensis L.):

3. Manfaat Penelitian

  Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :

  a. Manfaat teoritis Menambah informasi bagi ilmu kefarmasian mengenai aplikasi desain faktorial pada proses pencampuran krim sunscreen.

  b. Manfaat metodologis Mengetahui pengaruh kecepatan putar dan lama pencampuran tehadap sifat fisik dan stabilitas krim sunscreen ekstrak kering teh hijau.

  c. Manfaat praktis Melalui informasi ini diharapkan pengembangan bahan alam dalam formulasi sediaan krim dapat semakin ditingkatkan.

B. Tujuan Penelitian

  1. Tujuan umum Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk menentukan proses pencampuran optimum pada pembuatan sediaan krim sunscreen ekstrak kering teh hijau.

  2. Tujuan khusus

  a. Untuk mengetahui pengaruh faktor proses pencampuran kecepatan putar dan lama pencampuran, atau interaksi keduanya yang menghasilkan krim

  sunscreen ekstrak kering teh hijau dengan sifat fisik dan stabilitas yang baik. b. Untuk mengetahui area perbandingan optimum kecepatan putar dan lama pencampuran pada pembuatan krim sunscreen ekstrak kering teh hijau yang diperoleh dari superimposed contour plot.

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Teh Tanaman teh (Camellia sinensis L.) termasuk familia Theaceae (Anonim,

  1989). Umumnya tanaman teh ditanam di perkebunan dan dapat pula tumbuh pada ketinggian 200-2300 m dpl (Anonim, 2005). Tanaman teh termasuk tanaman semak dengan tinggi 1-2 m yang berbatang tegak, berkayu, dan bercabang, daun tunggal menyirip, bertangkai pendek, berbentuk elips memanjang, ujung dan pangkal runcing, tepi bergerigi halus, panjang 6-18 cm, lebar 2-6 cm, berwarna hijau, dan permukaannya mengkilap (Arisandi dan Andriani, 2006).

  Berdasarkan proses pengolahannya, teh diklasifikasikan menjadi 3 jenis, yaitu teh hijau, teh hitam, dan teh oolong. Pembuatan teh hijau dilakukan dengan pemanasan dan penguapan segera setelah pemanenan untuk menonaktifkan enzim polifenol oksidase/fenolase sehingga oksidase enzimatik terhadap katekin dapat dicegah. Teh hitam dibuat melalui proses oksidasi dengan katalis polifenol oksidase, sedangkan teh oolong diproses melalui pemanasan dalam waktu singkat setelah melalui pengeringan dan penggulungan (Hartoyo, 2003).

  Teh dapat bermanfaat sebagai antikarsinogenik, antimikroba, antidiabetes, antioksidan, dan menghambat kerusakan DNA yang diinduksi oleh radiasi UV (Syah, 2006; Svobodova et al., 2003).

B. Polifenol Teh

  Daun teh mengandung 30-40% polifenol yang sebagian besar merupakan epikatekin atau derivat epikatekin. Polifenol memiliki banyak gugusdalam (Arts, 2005). Jenis katekin di dalam teh hijau, yaitu epikatekin (EC), epikatekin-3-galat (ECG), epigalokatekin (EGC), dan epigalokatekin-3-galat (EGCG) (Svobodova et al., 2003). EGCG memiliki aktivitas antioksidan yang paling efektif sebagai chemoprotective agent, jumlahnya sekitar 60-70% dari jumlah keseluruhan katekin (Katiyar, Afaq, Perez, dan Mukhtar, 2001). EGCG merupakan komponen aktif teh hijau yang dapat bermanfaat sebagai antihipertensi, antioksidan, antikanker, dan melindungi kulit dari sinar UV (Syah, 2006).

  

Gambar 1. Struktur Epikatekin, Epikatekin-3-Galat, Epigalokatekin,

C. Ekstrak Kering

  Ekstrak kering adalah sediaan kering yang dihasilkan dari menyari simplisia nabati atau hewani menurut cara yang sesuai, yaitu maserasi, perkolasi, atau penyeduhan dengan air mendidih. Pembuatan ekstrak dimaksudkan agar zat berkhasiat yang terdapat dalam simplisia terdapat dalam kadar yang tinggi sehingga memudahkan untuk pengaturan dosis. Ekstrak kering harus mudah digerus menjadi serbuk (Anief, 2000).

D. Krim

  Krim merupakan bentuk sediaan setengah padat yang mengandung satu atau lebih bahan obat yang terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar yang sesuai (Anonim, 1995). Konsistensi dan sifat rheologi krim tergantung pada jenis emulsinya, apakah tipe air dalam minyak atau minyak dalam air (Lachman, Liebermen, dan Kanig, 1994). Krim berupa emulsi kental yang mengandung tidak kurang dari 60% air, dimaksudkan untuk pemakaian luar (Anief, 2000).

  Terdapat dua tipe krim, yaitu tipe air dalam minyak (A/M) dan tipe minyak dalam air (M/A). Tipe air dalam minyak (A/M) tidak larut dalam air dan tidak dapat dicuci dengan air, sedangkan tipe minyak dalam air (M/A) dapat bercampur dan dapat dicuci dengan air, serta tidak berminyak (Allen, 1999).

  Uji penentuan tipe emulsi untuk memastikan tipe emulsi dapat dilakukan antara lain dengan cara:

• Uji staining, menggunakan zat warna yang larut air atau larut minyak, dimana
• Uji miscibility dalam air atau minyak. Emulsi hanya akan tercampur dengan liquid yang memiliki fase kontinyu yang sama (Aulton, 2002).

  Emulsi stabil jika droplet fase internal tetap terdispersi dalam fase eksternal. Stabilitas krim dalam kosmetik dapat ditingkatkan dengan menaikkan viskositas fase eksternal, memperkecil ukuran droplet, meningkatkan kekuatan mekanik antarmuka, dan menurunkan tegangan antarmuka (Marriot, Wilson, Langley, dan Belcher, 2006).

  Derajat stabilitas krim dapat ditentukan dengan mengukur perubahan sifat fisik sediaan. Perubahan dalam karakteristik reologi (sifat alir) merupakan peringatan awal kegagalan produk, dapat ditentukan dengan pengukuran viskositas (Korhonen, 2003).

E. Emulgator

  Emulsi didefinisikan sebagai campuran yang tidak stabil dari dua cairan yang tidak saling campur secara termodinamika dengan suatu emulsifying agent yang mengikat kedua jenis cairan tersebut. Emulsi terdiri dari fase dispers (fase internal), medium dispers (fase eksternal), dan emulsifying agent (Allen, 2002).

  Emulsifying agent adalah suatu molekul yang memiliki rantai

  hidrokarbon nonpolar dan polar pada tiap ujung rantai molekulnya. Emulsifying

  

agent dapat menarik fase air dan fase minyak sekaligus dan akan menempatkan

  diri di antara kedua fase tersebut. Keberadaan emulsifying agent akan menurunkan tegangan permukaan fase air dan fase minyak (Friberg, Quencer, dan Hilton,

  Penggunaan campuran dua macam emulsifying agent dengan menjumlahkan nilai HLBnya secara langsung umumnya lebih stabil dibanding penggunaan secara tunggal. Emulsifying agent dapat dicampurkan dengan perbandingan dan proporsi yang sesuai (Allen, 2002).

  Emulsifying agent bekerja dengan membentuk lapisan film atau lapisan

  di sekeliling butir-butir tetesan yang terdispersi dan film ini berfungsi mencegah terjadinya koalesen dan terpisahnya cairan dispers (Anief, 2000).

F. Sunscreen

  Sunscreen dapat berfungsi untuk menyerap atau memantulkan radiasi

  ultraviolet sehingga melemahkan energi ultraviolet sebelum terpenetrasi ke kulit dan mengurangi efek perusakan terhadap kulit manusia (Stanfield, 2003). Menurut

  

Food and Drug Administration (1999), bahan aktif sunscreen dapat menyerap,

  memantulkan, atau menghamburkan radiasi sinar pada daerah ultraviolet dengan panjang gelombang 290-400 nm.

  Dua tipe sunscreen berdasarkan mekanisme kerjanya, yaitu: physical

  

sunscreen dan chemical sunscreen (Dureja, Kaushik, Gupta, Kumar, dan Lather,

  2009). Physical sunscreen bekerja dengan memantulkan atau menyebarkan sinar UV. Chemical sunscreen umumnya merupakan senyawa aromatik yang dikonjugasi oleh gugus karbonil, memiliki kromofor dan auksokrom. Sunscreen ini bekerja dengan cara mengabsorbsi sinar UV intensitas tinggi (Anonim, 2008; Levy, 2001).

  Struktur kimia yang berbeda-beda pada setiap bahan sunscreen menyebabkan perbedaan kemampuan bahan-bahan tersebut dalam menyerap sinar UV sehingga sering digunakan kombinasi bahan sunscreen untuk memperoleh performa yang optimal (Stanfield, 2003).

  Sunscreen dapat diklasifikasikan menjadi 3 macam berdasarkan tujuan

  penggunaannya untuk mencegah atau meminimalkan efek perusakan oleh radiasi sinar matahari, yaitu:

  1. Agen pencegah sunburn merupakan sunscreen yang mengabsorbsi 95% atau lebih radiasi sinar UV dengan panjang gelombang antar 290-320 nm.

  2. Agen suntanning adalah sunscreen yang mengabsorbsi minimal 85% radiasi sinar UV dengan panjang gelombang antara 290-320 nm, tetapi meneruskan sinar UV dengan panjang gelombang lebih dari 320 nm dan menghasilkan penghitaman kulit ringan yang sifatnya sementara.

  3. Agen sunblock tidak tembus cahaya, dimaksudkan untuk memberikan proteksi maksimum dengan pembantukan barier fisik. Zinc oxide dan

  titanium dioxide adalah agen dalam kelompok ini yang sering digunakan. Titanium dioxide secara praktis memantulkan dan menyebarkan seluruh

  radiasi dalam rentang UV dan visibel (290-777 nm) sehingga mencegah atau meminimalisir terjadinya sunburn maupun suntan.

  (Harry, 1982).

G. Sun Protection Factor (SPF)

  SPF merupakan tingkat kemampuan produk sunscreen dalam mencegah terjadinya sunburn dan eritema karena sinar matahari. Nilai SPF merupakan rasio

  

Minimal Erythema Dose (MED) pada kulit manusia yang terlindungi oleh

sunscreen terhadap MED tanpa perlindungan sunscreen (Stanfield, 2003).

  Menurut penelitian yang dilakukan Petro (1981), nilai SPF secara in vitro dapat diprediksi menggunakan alat spektrofotometer dengan sinar polikromatik.

  Sinar polikromatik serupa dengan sinar matahari yang sesungguhnya, sehingga semua panjang gelombang sinar elektromagnetik, yang berpotensi mencapai kulit, khusunya sinar UV, diperhitungkan dalam penentuan SPF.

  Berdasarkan nilai SPF, sunscreen dapat dikelompokkan menjadi beberapa tingkat kualitas perlindungan.

  

Tabel I. Penggolongan Nilai SPF

  SPF Kategori 2 - <12 Proteksi minimal 12 - <30 Proteksi sedang

  > 30 Proteksi maksimal (Anonim, 1999)

H. Spektrofotometri Ultraviolet dan Sinar Tampak

  Spektrofotometri UV-Vis adalah salah satu teknik analisis spektroskopik yang menggunakan sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm) dengan menggunakan instrumen spektrofotometer (Mulja dan Suharman, 1995).

  Analisis melibatkan pembacaan serapan radiasi elektromagnetik oleh menyerap menyerap radiasi elektromagnetik jika memiliki kromofor yang bertanggungjawab dalam penyerapan dan auksokrom yang dapat mengubah penyerapan oleh kromofor (Mulja dan Suharman, 1995).

I. Mixer

  Sediaan semipadat pada umumnya memiliki viskositas yang cukup tinggi. Mixer yang sesuai adalah mixer yang elemen putarnya dapat menghasilkan gaya geser yang cukup tinggi. Dua tipe mixer yang digunakan untuk memperoleh sediaan semisolid yang homogen adalah planetary mixer dan sigma blade mixer (Aulton, 2002).

  Planetary mixer, pisau pencampur terletak di tengah dan terpasang pada

  lengan yang berputar. Pada mixer ini terjadi perputaran ganda yaitu perputaran pisau pada sumbunya dan perputaran lengan mengelilingi mangkuk yang digunakan untuk mencampur. Sigma blade mixer, mixer ini kuat dan cocok digunakan pada sediaan pasta padat (stiff pastes) dan salep (Aulton, 2002).

  

J. Pencampuran

  Pencampuran merupakan suatu proses yang bertujuan untuk menangani dua atau lebih bahan yang belum bercampur atau baru sebagian tercampur, sehingga setiap unit (partikel, molekul, dll) dari bahan tersebut sedapat mungkin berinteraksi dengan bahan lain (Aulton, 2002). Prinsip dasar pencampuran terletak pada penyusupan partikel bahan yang satu di antara partikel bahan lainnya (Voigt,

  Tingkat pencampuran tergantung pada lama pencampuran, meskipun pencampuran yang lama tidak menjamin tercapainya homogenitas ideal yang dikehendaki, sebab proses pencampuran maupun pemisahan pada saat yang sama berlangsung secara kompetitif dan tetap (Voigt, 1994).

  Selama proses pencampuran suhu harus dijaga karena penurunan suhu dapat menyebabkan terjadi pemadatan atau kristalisasi yang terlalu cepat atau tidak sesuai dari senyawa yang memiliki titik leleh tinggi (Lieberman, Rieger, dan Banker, 1996).

  Pada pencampuran sediaan semisolid, muncul permasalahan yang lebih sulit jika dibandingkan serbuk maupun larutan. Hal ini terjadi karena sediaan semisolid tidak dapat mengalir dengan mudah sehingga pada alat yang digunakan akan tertinggal sisa-sisa bahan yang digunakan (Aulton, 2002).

  

K. Uji Sifat Fisik

1. Daya Sebar

  Daya sebar berhubungan dengan sudut kontak antara sediaan dengan tempat aplikasinya yang mencerminkan kelicinan (lubricity) sediaan tersebut, yang berhubungan langsung dengan koefisien gesekan. Daya sebar merupakan karakteristik yang penting dari formulasi sediaan topikal dan bertanggung jawab untuk ketepatan transfer dosis atau melepaskan zat aktif atau obatnya, dan kemudahan penggunaannya (Garg, Aggarwal, Garg, dan Singla, 2002).

  Untuk menilai daya sebar sediaan semisolid topikal, faktor-faktor yang

  

shear selama pengolesan dan suhu tempat aplikasi. Kecepatan penyebaran juga

  bergantung pada viskositas formulasi, kecepatan penguapan solven dan kecepatan kenaikan viskositas karena evaporasi (Garg et al., 2002).

2. Viskositas

  Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, makin tinggi viskositas akan semakin besar tahanannya (Martin et al., 1993). Peningkatan viskositas akan meningkatkan waktu retensi pada tempat aplikasi, tetapi menurunkan daya sebar (Garg et al., 2002). Penggolongan bahan menurut tipe aliran dan deformasinya dibagi menjadi dua yaitu sistem Newton dan sistem non-Newton. Tipe alir plastik, pseudoplastik, dan dilatan termasuk dalam sistem non-Newton (Martin et al., 1993).

  Dalam penyimpanannya, krim dapat berupa tiksotropik, membentuk semipadat jika dibiarkan dan menjadi cair pada pengocokan (Anonim, 1995).

  Tiksotropik merupakan suatu pemulihan yang isoterm dan lambat pada pendiaman suatu bahan yang kehilangan konsistensi karena shearing. Tiksotropik dapat diterapkan untuk bahan-bahan dengan tipe aliran plastis dan pseudoplastis (Martin et al., 1993).

  

L. Uji Stabilitas

  Uji stabilitas merupakan proses evaluasi untuk menjamin bahwa sifat- sifat utama produk tidak berubah selama waktu yang dapat diterima oleh konsumen. Ketidakstabilan dapat dilihat dengan evaluasi karakteristik produk, misalnya dengan mengamati warna, bau, dan penampilan produk, sedangkan secara obyektif misalnya dengan pH, daya sebar, viskositas, dan lain lain (Wilkinson dan Moore, 1982).

  Pertumbuhan mikroorganisme pada emulsi dapat menyebabkan kerusakan sehingga penting untuk melindungi produk tersebut dari adanya mikroorganisme selama pembuatan, penyimpanan, dan penggunaan. Oleh karena itu di dalam sediaan harus mengandung preservatif yang sesuai (Siagian, 2002).

  Uji stabilitas emulsi penting untuk mengetahui apakah emulsi tersebut tetap stabil selama periode waktu tertentu. Uji yang biasa dilakukan adalah:

• Uji makroskopik. Uji ini dilakukan dengan menghitung rasio volume emulsi yang memisah dibandingkan volume total emulsi.
• Analisis ukuran droplet. Jika rata-rata ukuran droplet meningkat seiring bertambahnya waktu (bersamaan dengan penurunan jumlah droplet), maka dimungkinkan bahwa koalesen menjadi penyebabnya.
• Perubahan viskositas. Banyak faktor yang mempengaruhi viskositas emulsi.

  Adanya variasi pada ukuran atau jumlah droplet dapat dideteksi dengan perubahan viskositas secara nyata (Aulton, 2002).

  

M. Mikromeritik

  Sifat fisik suatu sediaan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah ukuran partikel. Mikromeritik merupakan ilmu dan cara yang digunakan untuk mengetahui ukuran partikel. Pada umunya dalam suatu partikel yang sering digunakan adalah mikrometer (μm) atau sering disebut mikron (Martin et al., 1993).

  Terdapat beberapa metode penentuan ukuran partikel, salah satunya adalah metode mikroskopik. Dalam metode mikroskopik digunakan alat yang sederhana dan tidak perlu penanganan khusus, yaitu mikroskop. Mikroskop elektron digunakan untuk ukuran partikel antara 10 Å hingga kira-kira 0,2

  μm. Mikroskop optik digunakan untuk ukuran partikel antara 0,2

  μm hingga kira-kira 100 μm (Martin et al., 1993).

  Kerugian metode mikroskopik adalah bahwa garis tengah yang diperoleh hanya dua dimensi (panjang dan lebar) dari tiga dimensi partikel yang umumnya terlihat. Selain itu, jumlah partikel yang harus diamati sekitar 300-500 partikel agar memperoleh suatu perkiraan distribusi yang baik, sehingga metode ini memerlukan ketelitian dan waktu yang lama (Martin et al., 1993).

  Beberapa preparasi sediaan hidrolipid menunjukkan diameter rata-rata antara 2-50 μm. Ukuran diameter tersebut tidak menimbulkan pengaruh yang buruk terhadap stabilitas secara fisik. Namun, jika untuk alasan estetika, sistem dispersi dengan ukuran kecil (1-5 μm) sangat diharapkan (Azonanotechnology).

  

N. Metode Desain Faktorial

  Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yang merupakan suatu teknik untuk memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas. Desain faktorial digunakan dalam percobaan untuk signifikan. Signifikan berarti perubahan dari level rendah ke level tinggi pada faktor-faktor akan menyebabkan perubahan besar pada respon. Model yang diperoleh dari persamaan tersebut berupa persamaan matematika (Bolton, 1997).