Optimasi gelling agent Carbopol dan humektan propilen glikol dalam sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek (Kalanchoe pinnata (Lam.)) dengan aplikasi desain faktorial.

efek farmakologis sebagai abti-ibflamasi. Ekstrak cocor bebek diformelasikab kedalam bebtek sediaab gel. Sediaab gel memiliki kelebihab memberikab efek dibgib, medah diaplikasikab, dab dapat membawa zat aktif debgab baik. Sifat fisik sediaab gel ekstrak cocor bebek dipebgarehi oleh komposisi gelling agent dab hemektab. Tejeab dari pebelitiab ibi ebtek mebgetahei pebgareh dari komposisi carbopol, propilebglikol dab ibteraksibya dalam mebebtekab sifat fisik dab stabilitas dari sediaab gel, serta mebebtekab area komposisi optimem dari formelasi gel ekstrak cocor bebek.

Jebis pebelitiab yabg digebakab merepakab rabcabgab eksperimebtal merbi debgab pebdekatab desaib faktorial debgab dea faktor dab dea level. Carbopol mebggebakab level 1,2-1,6 g dab propilebglikol mebggebaab level 15-30 g. Sifat fisik ditebtekab debgab melihat parameter viskositas dab daya sebar. Stabilitas fisik ditebtekab debgab melihat pergeserab viskositas setelah pebyimpabab 1 belab. Data diabalisis secara statistik debgab mebggebakab software R 3.1.2 ebtek mebgetahei sigbifikabsi efek dari setiap faktor dab ibteraksibya dalam memberikab pebgareh. Uji kemampeab abti-ibflamasi gel dilakekab mebggebakab hewab eji tikes yabg diibdeksi sespebsi karagebab-NaCl 1%.

Hasil pebelitiab mebebjekkab bahwa carbopol memberikab efek domibab terhadap viskositas dab daya sebar. Area komposisi optimem ditemekab debgab sifat fisik dab stabilitas gel yabg dikehebdaki. Gel ekstrak daeb cocor bebek memiliki efek abti-ibflamasi debgab proseb pebghambatab 50,34%.

pharmacological effects as an anti-inflammatory. Cocor bebek leaf extract are formulated into dosage forms gel. Gel preparations have advantages provide cooling effect, easy to apply, and can bring the active substance with well. The physical properties of gel formulation is influenced by the composition of the gelling agent and humectant. The purpose of this research was to determine the effect of carbopol, propilenglicol and their interactions to determine on the physical properties and physical stability of gel, the optimum composition area of anti-inflammatory gel formulation, and to determine anti-inflammatory activity of cocor bebek leaf extract.

Type of this research was purely experimental design using factorial design with two factors and two levels. Carbopol were 1,2-1,6 g and propilenglicol were 15-30 g. The physical properties and stability of gel were tested by observe the viscosity, spreadability and viscosity shift after 1 month of storage. The data was analyzed statistically by using open source software R version 3.1.2 with confidence level is 95% to determine the significance of each factor and their interactions in give the effect. The activity of anti-inflammatory tested by using rat Sprague dawley strain induced suspension of carrageenan-NaCl 1%.

The results showed that Carbopol had a significant effect on viscosity and spreadability. The optimum area were found on the superimposed contour plots that showed desired viscosity and spreadabillity. The gel cocor bebek leaf extract had anti-inflammatory effects 50,34%.

OPTIMASI GELLING AGENT

PROPILMNGLIKOL DALAM SMDIAAN GML ANTI MKSTRAK DAUN COCOR BMBMK (

DMNGAN APLIKASI DMSAIN FAKTORIAL

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

GELLING AGENT CARBOPOL DAN HUMMKTAN PROPILMNGLIKOL DALAM SMDIAAN GML ANTI-INFLAMASI

MKSTRAK DAUN COCOR BMBMK (Kalanchoe pinnata (Lam.))

DMNGAN APLIKASI DMSAIN FAKTORIAL SKRIPSI

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

Program Studi Farmasi

Oleh:

Yosua Cahya Purnawidya NIM : 118114136

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA 2015

CARBOPOL DAN HUMMKTAN INFLAMASI

ii

HALAMAN PMRSMTUJUAN PMMBIMBING

OPTIMASI GELLING AGENT CARBOPOL DAN HUMMKTAN

PROPILMNGLIKOL DALAM SMDIAAN GML ANTI-INFLAMASI

MKSTRAK DAUN COCOR BMBMK (Kalanchoe pinnata (Lam.))

DMNGAN APLIKASI DMSAIN FAKTORIAL

Skripsi yang diajukan oleh: Yosua Cahya Purnawidya

NIM: 118114136

Telah disetujui oleh:

Pembimbing Utama

iii

HALAMAN PENGESAHAN

OPTIMASI GELLING AGENT CARBOPOL DAN HUMMKTAN

PROPILMNGLIKOL DALAM SMDIAAN GML ANTI-INFLAMASI

MKSTRAK DAUN COCOR BMBMK (Kalanchoe pinnata (Lam.)) DMNGAN

APLIKASI DMSAIN FAKTORIAL Oleh:

Yosua Cahya Purnawidya NIM: 118114136

Dipertahankan di hadapan panitia penguji skripsi Fakultas Farmasi

Universitas Sanata Dharma Pada tanggal: 14 Juli 2015

Mengetahui Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma

Dekan

(Aris Widayati M.Si., Ph.D., Apt.)

Panitia Penguji Tanda Tangan

1. Septimawanto Dwi P., M.Si., S.Farm., Apt. ………...

2. Damiana Sapta Candrasari, S.Si., M.Sc. ………...

iv

HALAMAN PMRSMMBAHAN

And whatsover ye do, in word or in deed, do all in the

name of the Lord Jesus, giving thanks to God the Father

through him. Colossians 3: 17

When everything seems like

It’s falling apart

That’s when God is

Putting things together

Just the way He wants it

Terimakasih untuk semua semangat dan kebersamaannya.

Dengan penuh kasih. Yosua

v

LMMBAR PMRNYATAAN KMASLIAN 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.

Apabila di kemudian hari ditemukan indikasi plagiarism dalam naskah ini, maka saya bersedia menanggung segala sanksi sesuai peraturan perundang-undangan yang berlaku.

Yogyakarta, 19 Mei 2015 Penulis,

vi

LMMBAR PMRNYATAAN PMRSMTUJUAN PUBLIKASI Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:

Nama : Yosua Cahya Purnawidya

Nomer Mahasiswa : 118114136

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul:

OPTIMASI GELLING AGENT CARBOPOL DAN HUMMKTAN

PROPILMNGLIKOL DALAM SMDIAAN GML ANTI-INFLAMASI

MKSTRAK DAUN COCOR BMBMK (Kalanchoe pinnata (Lam.)) DMNGAN

APLIKASI DMSAIN 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 ijin dari saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal: 19 Mei 2015 Yang menyatakan,

vii PRAKATA

Puji syukur penulis haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Optimasi Gelling Agent Carbopol Dan Humektan Propilen Glikol Dalam Sediaan Gel Anti-inflamasi Ekstrak Daun Cocor Bebek (Kalanchoe pinnata (Lam.)) Dengan Aplikasi Desain Faktorial” ini dengan baik. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat mendapat gelar sarjana Farmasi (S.Farm) program studi Farmasi.

Selama proses masa perkuliahan studi S1 hingga terlaksananya tugas akhir ini tidak lepas dari peran, dukungan, bantuan, bimbingan, dan motivasi dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Orang tua penulis, adik, dan keluarga besar penulis tercinta atas doa dan dukungan.

2. Ibu Aris Widayati, Ph.D., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.

3. Bapak Septimawanto Dwi Prasetyo, M.Si., Apt., selaku Dosen Pembimbing Skripsi atas segala dukungan, arahan, semangat dan masukan kepada penulis selama proses penyusunan skripsi ini.

4. Ibu Damiana Sapta Candrasari, S.Si., M.Sc., selaku dosen penguji yang telah memberikan waktu, masukan, kritik dan saran kepada penulis. 5. Ibu Beti Pudyastuti, M.Sc., Apt., selaku dosen penguji yang telah

memberikan waktu, masukan, kritik dan saran kepada penulis.

6. Segenap dosen Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma yang telah membagikan ilmu serta pengalaman selama perkuliahan penulis.

7. Pak Musrifin, Pak Agung, Pak Sigit, Pak Wagiran, Pak Heru, Pak Parlan, Pak Kunto, serta laboran-laboran lain atas segala bantuan yang diberikan kepada penulis selama penelitian.

viii

9. Rekan-rekan skripsi penulis selama penelitian, Galih, Dian dan Regi atas kebersamaannya selama penelitian.

10. Teman-teman kontrakan kuning Mas Yudha, Gigih dan Galih untuk keceriaan dan kebersamaannya.

11. Nadia, Hensu, Eva, Yolana, Me Li, Dara, Macin, Rio, Ervan, Putu, Ipang, Shinta, untuk pertemanan yang spesial, kasih, semangat, perhatian, keceriaan, saran, dan dukungan kepada penulis.

12. Segenap pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu untuk setiap dukungan dan bantuannya.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam laporan akhir skripsi ini. Kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan dari semua pihak. Semoga laporan akhir skripsi ini dapat berguna bagi seluruh pihak, terutama dalam bidang kefarmasian.

Yogyakarta, 19 Mei 2015

ix DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI... vi

PRAKATA ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ... xv

INTISARI ... xvi

ABSTRACT ... xvii

BAB I PENGANTAR ... 1

A. Latar Belakang ... 1

1. Perumusan masalah ... 4

2. Keaslian penelitian ... 4

3. Manfaat penelitian ... 5

B. Tujuan ... 6

1. Tujuan umum ... 6

x

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA... 7

A. Gel ... 7

B. Gelling agent ... 8

C. Carbopol ... 9

D. Humektan ... 11

E. Propilenglikol ... 11

F. Cocor bebek (Khalanchoe pinata (Lam.)) ... 12

G. Flavonoid ... 14

H. Ekstraksi ... 16

I. Inflamasi ... 17

J. Desain Faktorial ... 18

K. Landasan Teori ... 20

L. Hipotesis ... 21

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 22

A. Jenis dan rancangan penelitian ... 22

B. Variabel ... 22

1. Variabel bebas ... 22

2. Variabel tergantung ... 22

3. Variabel pengacau terkendali ... 22

4. Variabel pengacau tak terkendali ... 23

C. Definisi operasional ... 23

D. Bahan penelitian ... 25

E. Alat penelitian ... 26

F. Tata cara penelitian ... 26

1. Determinasi tanaman cocor bebek (Kalanchoe pinnata L.) ... 26

2. Pengumpulan dan cara panen daun cocor bebek... 27

3. Pembuatan ekstrak daun cocor bebek ... 27

4. Penetapan kadar flavonoid pada ekstrak cocor bebek ... 28

xi

6. Formula gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek ... 29

7. Uji sifat fisik dan stabilitas fisik gel ... 31

8. Uji aktivitas anti-inflamasi ... 32

G. Optimasi dan analisis data ... 35

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 37

A. Determinasi tumbuhan ... 37

B. Pengumpulan bahan dan pembuatan simplisia ... 37

C. Pembuatan ekstrak etanol daun cocor bebek ... 39

D. Pengujian kuantitatif ekstrak etanol daun cocor bebek ... 41

E. Orientasi level kedua faktor penelitian ... 43

F. Pembuatan sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek ... 45

G. Sifat fisik dan stabilitas gel ... 48

1. Uji organoleptis ... 48

2. Uji pH ... 49

3. Uji viskositas ... 50

4. Uji daya sebar ... 51

H. Efek penambahan carbopol, propilenglikol dan interaksinya dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas fisik gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek ... 53

1. Viskositas ... 53

2. Daya sebar ... 55

3. Stabilitas gel ... 57

I. Optimasi formula ... 59

1. Contour plot viskositas ... 59

2. Contour plot daya sebar ... 60

3. Contour plot superimposed ... 61

J. Validasi superimposed contour plot gel ... 62

K. Uji daya hambat inflamasi gel... 63

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 67

xii

B. Saran ... 67

DAFTAR PUSTAKA ... 68

LAMPIRAN ... 72

xiii DAFTAR TABML

Tabel I. Rancangan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level ... 19

Tabel II. Formula gel ekstrak daun cocor bebek... 30

Tabel III. Formula gel ekstrak daun cocor bebek modifikasi ... 30

Tabel IV. Sifat fisik sediaan gel dengan variasi jumlah carbopol ... 42

Tabel V. Sifat fisik sediaan gel dengan variasi jumlah propilenglikol ... 44

Tabel VI. Uji organoleptis gel anti-inflamasi ... 49

Tabel VII. Uji pH gel anti-inflamasi ... 50

Tabel VIII.Viskositas ( ̅ ± SD) gel anti-inflamasi ... 51

Tabel IX. Daya sebar ( ̅ ± SD ) gel anti-inflamasi... 52

Tabel X. Uji Shapiro-Wilk daya sebar tiap formula dan uji Levene’s ... 54

Tabel XI. Nilai efek carbopol dan propilenglikol serta interaksinya dalam menentukan respon viskositas ... 54

Tabel XII. Uji normalitas Shapiro-Wilk dan uji variansi Levene’s data daya sebar ... 56

Tabel XIII.Nilai efek corbopol dan propilenglikol serta interaksinya dalam menentukan respon daya sebar ... 56

Tabel XIV. Pergeseran viskositas ( ̅ ± SD ) gel ... 57

Tabel XV. Nilai efek corbopol dan propilenglikol serta interaksinya dalam menentukan respon pergeseran viskositas ... 58

Tabel XVI. Validasi area komposisi optimum gel ... 63

Tabel XVII.Hubungan AUC tebal edema kaki tikus antar perlakuan ... 65

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur molekul Carbopol ... 9

Gambar 2. Struktur molekul propilen glikol ... 11

Gambar 3. Profil kurva variasi jumlah carbopol terhadap viskositas ... 42

Gambar 4. Profil kurva variasi jumlah carbopol terhadap daya sebar ... 43

Gambar 5. Profil kurva variasi jumlah propilenglikol terhadap viskositas... 44

Gambar 6. Profil kurva variasi jumlah propilenglikol terhadap daya sebar ... 44

Gambar 7. Kurva pergeseran viskositas dari waktu kewaktu ... 58

Gambar 8. Contour plot viskositas ... 59

Gambar 9. Contour plot daya sebar ... 60

Gambar 10. Contour plot superimposed ... 61

Gambar 11. Validasi pada area komposisi optimum ... 62

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Surat pengesahan determinasi dan hasil determinasi ... 72

Lampiran 2. Surat etical clearance ... 73

Lampiran 3. Data viskositas, daya sebar dan pergeseran viskositas... 74

Lampiran 4. Perhitungan daya anti-inflamasi ... 76

Lampiran 5. Perhitungan data menggunakan R software ... 78

Lampiran 7. Perhitungan efek... 85

Lampiran 8. Hasil validasi contour plot superimposed ... 86

Lampiran 9. Perhitungan statistika daya hambat inflamasi ... 87

xvi INTISARI

Cocor bebek memiliki kandungan fitokimia aktif yaitu flavonoid. Flavonoid memiliki efek farmakologis sebagai anti-inflamasi. Ekstrak cocor bebek diformulasikan kedalam bentuk sediaan gel. Sediaan gel memiliki kelebihan memberikan efek dingin, mudah diaplikasikan, dan dapat membawa zat aktif dengan baik. Sifat fisik sediaan gel ekstrak cocor bebek dipengaruhi oleh komposisi gelling agent dan humektan. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui pengaruh dari komposisi carbopol, propilenglikol dan interaksinya dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas dari sediaan gel, serta menentukan area komposisi optimum dari formulasi gel ekstrak cocor bebek.

Jenis penelitian yang digunakan merupakan rancangan eksperimental murni dengan pendekatan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level. Carbopol menggunakan level 1,2-1,6 g dan propilenglikol menggunaan level 15-30 g. Sifat fisik ditentukan dengan melihat parameter viskositas dan daya sebar. Stabilitas fisik ditentukan dengan melihat pergeseran viskositas setelah penyimpanan 1 bulan. Data dianalisis secara statistik dengan menggunakan software R 3.1.2 untuk mengetahui signifikansi efek dari setiap faktor dan interaksinya dalam memberikan pengaruh. Uji kemampuan anti-inflamasi gel dilakukan menggunakan hewan uji tikus yang diinduksi suspensi karagenan-NaCl 1%.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa carbopol memberikan efek dominan terhadap viskositas dan daya sebar. Area komposisi optimum ditemukan dengan sifat fisik dan stabilitas gel yang dikehendaki. Gel ekstrak daun cocor bebek memiliki efek anti-inflamasi dengan prosen penghambatan 50,34%.

xvii ABSTRACT

Cocor bebek contains active phytochemicals are flavonoids. Flavonoids have pharmacological effects as an anti-inflammatory. Cocor bebek leaf extract are formulated into dosage forms gel. Gel preparations have advantages provide cooling effect, easy to apply, and can bring the active substance with well. The physical properties of gel formulation is influenced by the composition of the gelling agent and humectant. The purpose of this research was to determine the effect of carbopol, propilenglicol and their interactions to determine on the physical properties and physical stability of gel, the optimum composition area of anti-inflammatory gel formulation, and to determine anti-inflammatory activity of cocor bebek leaf extract.

Type of this research was purely experimental design using factorial design with two factors and two levels. Carbopol were 1,2-1,6 g and propilenglicol were 15-30 g. The physical properties and stability of gel were tested by observe the viscosity, spreadability and viscosity shift after 1 month of storage. The data was analyzed statistically by using open source software R version 3.1.2 with confidence level is 95% to determine the significance of each factor and their interactions in give the effect. The activity of anti-inflammatory tested by using rat Sprague dawley strain induced suspension of carrageenan-NaCl 1%.

The results showed that Carbopol had a significant effect on viscosity and spreadability. The optimum area were found on the superimposed contour plots that showed desired viscosity and spreadabillity. The gel cocor bebek leaf extract had anti-inflammatory effects 50,34%.

Keywords: cocor bebek leaf extract, gel, carbopol, propilen glycol, factorial design

1 BAB I PMNGANTAR

A. Latar Belakang

Keadaan sehat bagi semua orang merupakan prioritas utama. Sehat merupakan keadaan sejahtera badan, jiwa, dan sosial yang memungkinkan untuk produktif secara sosial ekonomi (Kee dan Hayes 1996). Jika kesehatan terganggu, orang cenderung merasa tidak nyaman dan produktifitas akan menurun. Banyak hal yang dapat dikategorikan sebagai gangguan kesehatan diantaranya adalah inflamasi atau peradangan. Inflamasi dapat terjadi pada banyak organ, baik dalam maupun luar, salah satunya adalah kulit.

Inflamasi pada kulit sering kali terjadi pada kebanyakan orang dan merupakan reaksi pertahanan tubuh untuk melawan infeksi atau proses penyembuhan cedera. Terjadi reaksi vaskular yang menyebabkan cairan, elemen darah, sel darah putih, dan mediator kimia menumpuk pada tempat yang cedera pada proses inflamasi. Inflamasi memiliki ciri-ciri khas yaitu kemerahan, panas, pembengkakan (edema), nyeri, dan hilangnya fungsi (Nugroho, 2011). Inflamasi merupakan respon alami manusia terhadap cidera namun dampak dari inflamasi menimbulkan ketidaknyamanan pada penderitanya.

Pengobatan inflamasi yang selama ini dipakai adalah dengan menggunakan zat kimia sintetis, namun penggunaan dalam waktu lama menimbulkan efek samping yang tidak diinginkan, berupa penipisan jaringan kulit, erosi kulit, dan pembuluh darah kulit menipis. Kini banyak dikembangkan

terapi pengobatan inflamasi berbahan aktif dari tanaman. Senyawa aktif dari tanaman dapat digunakan sebagai terapi inflamasi dan memiliki keunggulan karena tidak menimbulkan efek samping dalam penggunaan jangka waktu lama. Salah satu tanaman yang dipercaya secara empiris dapat mengobati gejala inflamasi adalah tanaman cocor bebek (Kalanchoe pinnata (Lam.)) (Matthew, Jain, James, Matthew, dan Bhowmik, 2013).

Tanaman cocor bebek mengandung banyak senyawa diantaranya alkaloid, triterpen, glikosida, flavonoid, kardienolida, bufadienolida dan lipid. Flavonoid merupakan komponen senyawa dalam cocor bebek yang memiliki efek anti-inflamasi (Pattewar, 2012). Aktivitas flavonoid sebagai anti-anti-inflamasi adalah menghambat pelepasan asam arakidonat yang merupakan starting material dalam respon inflamasi (Lafuente, Guillamon, Villares, Rostagno, dan Martinez, 2009).

Cara tradisional penggunaan daun tanaman cocor bebek sebagai terapi penyembuhan inflamasi pada kulit adalah dengan diparut atau ditumbuk daunnya lalu di tempelkan ke daerah yang bengkak atau ruam. Penggunaan secara tradisional ini kurang efektif dan tidak nyaman bagi pasien, maka cocor bebek perlu diformulasi menjadi sediaan farmasi (Pattewar, 2012). Ekstrak daun cocor bebek sebagai obat anti-inflamasi diformulasi menjadi sediaan gel. Gel dipilih dengan mempertimbangkan kelarutan ekstrak, nyaman digunakan, mudah dicuci, dan memberikan sensasi dingin pada kulit (Allen, 2002).

Gel adalah sistem semi solid di mana pergerakan medium pendispersinya dibatasi suatu jalinan struktur tiga dimensi dari partikel atau makromolekul terdispersi. Komponen penyusun gel yang paling utama adalah gelling agent dan

humektan. Gelling agent berfungsi sebagai basis yang membentuk struktur tiga dimensi yang menjerap dan membatasi pergerakan medium pendispersi yang mengandung zat aktif obat. Humektan berfungsi untuk mempertahankan kandungan air dalam sediaan sekaligus mempertahankan kelembaban kulit (Marriott dan Wilson, 2010). Pada penelitian kali ini digunakan Carbopol sebagai gelling agent dan propilenglikol sebagai humektan. Carbopol secara umum digunakan di dalam formulasi sediaan cair atau semisolid yang berfungsi untuk meningkatkan viskositas sediaan. Propilen glikol menjaga kadar air sediaan dan meningkatkan absorbsi zat aktif ke kulit pasien (Rowe, Sheskey, dan Owen, 2006).

Metode optimasi memungkinkan untuk mengidentifikasi baik efek masing-masing faktor maupun efek interaksi antar faktor (Bolton dan Bon, 2004). Gelling agent dan humektan dipilih sebagai faktor yang dioptimasi karena paling menentukan sifat fisik dan stabilitas fisik dari sediaan. Kondisi optimum ditentukan dengan cara desain faktorial dengan dua faktor dan dua level (Voigt, 1994). Penelitian ini menggunakan dua faktor yaitu Carbopol dan propilen glikol, dengan masing-masing level rendah dan tinggi. Level ditentukan dari orientasi faktor terhadap formula acuan yang telah dimodifikasi. Formula sediaan gel cocor bebek perlu dioptimasi guna mendapatkan area komposisi optimum yang memenuhi parameter sifat fisik dan stabilitas fisik yang baik.

1. Perumusan masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka permasalahan yang diambil dalam penelitian ini adalah :

a. Faktor apakah yang lebih dominan antara Carbopol, propilen glikol atau interaksi keduanya yang menentukan sifat fisik (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas setelah penyimpanan satu bulan) sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek?

b. Apakah area komposisi optimum gelling agent Carbopol dan humektan propilen glikol yang menghasilkan sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek dengan sifat fisik (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas setelah penyimpanan satu bulan) baik diperoleh? c. Apakah sediaan gel ekstrak daun cocor bebek dapat memberikan efek

farmakologis sebagai anti-inflamasi pada hewan uji tikus yang diinduksi karagenan-NaCl 1%?

2. Keaslian penelitian

Penelitian yang terkait antara lain:

a. “Formulasi dan Uji Efektivitas Gel Luka Bakar Ekstrak Daun Cocor Bebek (Kalanchoe pinnata L.) pada kelinci (Oryctolagus cuniculus)” yang dilakukan oleh Hasyim, Pare, Junaid dan Kurniati (2012). Penelitian tersebut bertujuan untuk menentukan konsentrasi ekstrak daun cocor bebek yang paling efektif untuk menyembuhkan luka bakar pada kelinci. Penelitian ini menggunakan dua macam humektan yaitu gliserol dan propilen glikol.

Perbedaan dengan penelitian kali ini tidak mencari konsentrasi ekstrak namum mencari formula optimum dari gelling agent dan humektan, serta hanya menggunakan satu macam humektan yaitu propilen glikol. Peneliti menggunakan penelitian ini sebagai acuan formula gel ekstrak cocor bebek. b. “Analgesic and Anti-Inflammatory Activity of Kalanchoe pinnata (Lam.)

Pers” oleh Matthew, Jain, James, Matthew, dan Bhowmik (2013) mengenai uji aktivitas anti-inflamasi tanaman cocor bebek pada hewan uji tikus yang diinduksi karagenan-NaCl 1%. Penelitian yang dilakukan oleh Matthew tidak melakukan formulasi, sedangkan penelitian kali ini dilakukan formulasi dan penentuan formula optimum.

Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan peneliti, penelitian mengenai optimasi gelling agent Carbopol dan humektan propilen glikol dalam sediaan gel anti-inflamasi dari ekstrak daun cocor bebek (Kalanchoe pinnata (Lam.)) dengan aplikasi desain faktorial belum pernah dilakukan.

3. Manfaat penelitian

a. Manfaat teoritis: Penelitian ini diharapkan mampu menambah dan mengembangkan ilmu pengetahuan dalam dunia farmasi mengenai optimasi gelling agent Carbopol dan humektan propilen glikol pada sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek (Kalanchoe pinnata (Lam.)).

b. Manfaat praktis: Penelitian ini diharapkan mampu menghasilkan sedian gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek (Kalanchoe pinnata (Lam.)) dengan

stabilitas dan sifat fisik yang baik serta memiliki efek farmakologis dalam pengobatan inflamasi.

B. Tujuan

1. Tujuan umum

Penelitian ini bertujuan untuk membuat sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek (Kalanchoe pinnata(Lam.)) yang memenuhi persyaratan sifat fisik (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas (pergeseran viskositas setelah penyimpanan 1 bulan).

2. Tujuan khusus

a. Mengetahui faktor yang lebih dominan antara Carbopol, propilen glikol atau interaksi keduanya yang menentukan sifat fisik (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas setelah penyimpanan satu bulan) sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek.

b. Mendapatkan area komposisi optimum gelling agent Carbopol dan humektan propilen glikol yang menghasilkan sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek dengan sifat fisik (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas setelah penyimpanan satu bulan) baik. c. Mengatahui apakah sediaan gel ekstrak daun cocor bebek dapat memberikan

efek farmakologis sebagai anti-inflamasi pada hewan uji tikus yang diinduksi karagenan-NaCl 1%.

7 BAB II

PMNMLAAHAN PUSTAKA

A. Gel

Gel merupakan sediaan semipadat yang terbentuk dari sistem suspensi yang dibuat dari partikel anorganik atau molekul organik terpenetrasi dalam cairan (Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1995).

Gel mengandung larutan bahan aktif tunggal atau campuran dengan pembawa yang bersifat hidrofilik maupun hidrofobik. Basis dari gel merupakan senyawa hidrofilik sehingga memiliki konsistensi lembut. Efek penguapan kandungan air yang terdapat pada basis gel memberikan sensasi dingin saat diaplikasikan pada kulit. Sediaan gel hidrofilik memiliki sifat daya sebar yang baik pada permukaan kulit. Pelepasan obat dari sediaan ini dinilai baik, zat aktif dilepaskan dalam waktu yang singkat dan nyaris semua zat aktif dilepaskan dari pembawanya. Setelah kering hidrogel akan membentuk suatu lapisan film tipis elastis dengan daya lekat baik, tidak menyumbat pori kulit, tidak menghambat fungsi fisiologis kulit, dan mudah dicuci dengan air (Voigt, 1994).

Kandungan utama dalam sediaan gel adalah air (85-95%) dan gelling agent. Sediaan gel biasanya menggunakan komponen polimer organik seperti golongan asam poliakrilat (Carbopol), natrium metilselulosa atau selulosa organik lainnya. Penambahan bahan pengawet harus dilakukan untuk mencegah pertumbuhan bakteri pada sediaan karena kandungan air yang sangat banyak merupakan tempat yang baik untuk bakteri berkembang. Penggunaan gel dalam jangka yang lama akan menyebabkan permukaan kulit menjadi kering, untuk

menjaga kelembaban kulit pada formula gel sering ditambahkan humektan (Barel, Paye, dan Malbach, 2001).

Konsistensi gel dipengaruhi oleh gelling agent yang membentuk matriks tiga dimensi. Gaya intermolekuler dari polimer akan mengikat molekul solven pada matriks sehingga pergerakan solven menurun dan terjadi peningkatan viskositas. Rantai polimer organik dapat memanjang pada pelarut yang cocok. Perpanjangan rantai polimer akan menghasilkan ikatan hidrogen antara air dan gugus hidroksil dari gelling agent pada pelarut air. Ikatan molekul dalam matriks inilah yang membentuk struktur pada sediaan gel (Zats dan Kushla, 1996).

B. Gelling agent

Faktor penting yang ada dalam sistem gel adalah gelling agent. Tugas utama dari gelling agent untuk menjaga konstituen cairan dan padatan dalam suatu bentuk gel. Gelling agent membentuk jaringan struktur gel. Peningkatan jumlah gelling agent dalam suatu formula gel akan meningkatkan kekuatan dari jaringan struktur gel sehingga terjadi kenaikan viskositas. Gelling agent yang kerap digunakan sebagai basis formula adalah gum alami, gum sintetis, resin, selulosa dan hidrokoloid lain seperti Carbopol. Tiap jenis gelling agent memiliki efek masing-masing dalam memberikan pengaruh terhadap formula gel. Besar konsentrasi gelling agent yang digunakan dalam formula menentukan pula karakteristik sediaan gel seperti kekuatan dan elastisitas (Zats dan Kushla, 1996).

Gelling agent akan bergabung, saling menjerat, dan membentuk struktur jaringan koloid tiga dimensi sesaat setelah didispersikan dengan pelarut yang

sesuai. Jaringan koloid ini akan menjebak zat aktif dan membatasi aliran cair dengan mengurangi pergerakan molekul pelarut. Struktur jaringan ini menahan deformasi sediaan dan sangat berpengaruh terhadap viskositas gel (Pena, 1990).

Gelling agent yang digunakan untuk sediaan farmasi harus inert, aman, tidak reaktif dan mempengaruhi stabilitas dari zat aktif. Gel yang terbuat dari polisakarida alami mudah mengalami degradasi oleh mikrobia yang dapat menurunkan kualitas dan karakteristik dari gel sehingga penambahan pengawet yang sesuai sangat penting (Zats dan Kushla, 1996).

C. Carbopol

Gambar 1. Struktur molekul Carbopol

Carbopol atau carbomer (gambar 1) adalah polimer sintetik asam akrilat dengan molekul besar. Carbopol berbentuk serbuk berwarna putih dengan pH 2,5 – 3 (dalam 1% larutan air-Carbopol). Carbopol memiliki sifat higroskopik, dapat menyerap kelembaban air dari udara. Carbopol mengandung kelompok asam karboksilat 56% - 68% yang dihitung dari basis kering. Berat molekul resin carbopol secara teoritis adalah 7 x 105 _{hingga 4 x 10}9_{. Carbopol digunakan secara} umum dalam formulasi sediaan cair atau semisolid sebagai suspending atau

sebagai agen untuk meningkatkan viskositas. Carbopol berfungsi sebagai gelling agent pada konsentrasi 0,5-2% (Rowe dkk., 2006).

Gel akan terbentuk saat dinetralisasi pada pH antara 5 dan 10. Netralisasi dilakukan dengan penambahan hidroksida logam atau amina seperti diisopropanolamin dan trietanolamin (TEA). Netralisasi pH meningkatkan rantai panjang carbopol melalui tolakan muatan untuk memproduksi jaringan gel yang terjerap. Gaya tolak-menolak antar muatan berpengaruh sangat besar dalam pembentukan gel, peningkatan viskositas dan kekuatan gel yang bergantung pada pH dan kandungan garam (Swarbrick dan Boylan, 1992).

Carbopol merupakan bahan stabil dan higroskopis yang dapat dipanaskan hingga temperatur dibawah 1040_{C selama 2 jam tanpa mempengaruhi viskositas.} Pemanasan yang berlebihan akan menyebabkan perubahan warna dan penurunan stabilitas. Carbopol dapat mengalami dekomposisi pada suhu 2600_{C selama 30} menit. Carbopol yang berbentuk serbuk tidak mendukung untuk tumbuhnya jamur dan kapang. Setelah carbopol didispersikan dengan air maka ada kemungkinan tumbuhnya jamur dan kapang karena terdapat air sebagai media tumbuh. Pengawet ditambahkan untuk mencegah pertumbuhan jamur dan kapang pada sediaan gel.

Viskositas dispersi carbopol dapat terjaga selama penyimpanan pada suhu kamar dan tingkat kelembaban ruangan yang normal. Penyimpanan dihindarkan dari sinar matahari atau penambahan antioksidan dapat menjaga viskositas dispersi. Paparan sinar matahari menyebabkan oksidasi terhadap dispersi carbomer ditunjukkan dengan penurunan viskositas dispersi. Sediaan topikal

dengan gelling agent carbomer tidak menunjukkan reaksi hipersensitif pada manusia (Rowe dkk., 2006).

D. Humektan

Humektan dapat meningkatan kelembaban kulit dan menjaga agar tidak terhidrasi. Sediaan dengan kandungan air yang tinggi berpotensi mengikat dan menyerap air dari permukaan kulit untuk menggantikan air dari sediaan yang telah menguap, menyebabkan kulit menjadi kering. Humektan yang ditambahkan juga mencegah sediaan menjadi kering dan kehilangan kandungan air dalam jumlah besar. Lapisan humektan yang tipis akan terbentuk untuk mempertahankan kelembaban dan mencegah kulit kering (Mukul, Surabhi, dan Atul, 2011).

Cara kerja humektan dalam menjaga kestabilan sediaan gel adalah dengan mengabsorbsi lembab dari lingkungan, selain itu dapat mempertahankan kadar air pada permukaan kulit. Humektan yang sering digunakan pada sediaan gel adalah gliserin dan propilen glikol (Mukul dkk., 2011).

M. Propilen glikol

Gambar 2. Struktur molekul propilen glikol

Propilen glikol (gambar 2) berbentuk cairan tak berwarna yang mempunyai sifat viskos dan higroskopis, memiliki rumus molekul C3H8O2.

Propilen glikol memiliki banyak fungsi selain sebagai humektan, juga sebagai pelarut, ekstraktan, pengawet dan desinfektan pada sediaan parentral maupun nonparenteral. Propilen glikol dapat digunakan sebagai humektan hingga 15% pada sediaan hidrogel. Pada suhu ruangan dan suhu dingin propilen glikol akan stabil, namun jika dipanaskan pada suhu tinggi akan teroksidasi menjadi propionaldehid, asam laktat, asam piruvat, dan asam asetat. Propilen glikol dapat larut dan stabil pada etanol 95%, gliserin, atau air (Rowe, Cheskey, dan Quinn, 2009).

F. Cocor bebek (Khalanchoe pinata (Lam.))

1. Taksonomi

Kingdom : Plantae – Tumbuhan Divisio : Spermatophyta

Kelas : Magnoliopsida – Dikotil Ordo : Rosales

Famili : Crassulaceae Genus : Kalanchoe

Spesies : Kalanchoe pinnata (Lam.)

Sinonim : Bryophyllum pinnatum, Crassula pinnata Nama daerah : sosor bebek, cocor bebek

2. Kandungan kimia

Tanaman cocor bebek mengandung komponen aktif seperti alkaloid, triterpen, lipid, flavonoid, glikosida, bufadienolides, fenol, dan asam organik. Bagian daun tanaman ini mempunyai kandungan aktif flavonoid yang memiliki aktivitas sebagai anti-inflamasi. Kandungan flavonoid terbesar tanaman cocor bebek terdapat pada bagian daun. (Afzal, Gupta, Kazmi, Rahman, Afzal, dan Alam, 2012). Secara empiris tanaman cocor bebek biasa digunakan sebagai obat untuk mematangkan bisul atau mengobati koreng. Daunnya yang ditumbuk halus juga dapat digunakan sebagai kompres untuk anggota badan yang mengalami pembengkakan (Suhono dan Tim LIPI, 2010).

3. Uraian tanaman

Cocor bebek merupakan herba berdaging, pada pangkalnya agak berkayu, tinggi 0,3-2 m, batang segi empat tumpul atau hampir membulat, daun tunggal atau kelihatan seolah-olah berbilang 3 atau menyirip berdaun 5, daun atau tajunya memanjang atau oval, dengan ujung yang tumpul, beringgit atau beringgit rangkap, 5-20 kali 2,5-15 cm, bunga berbilangan atau kelipatan 4, menggantung, pada malai yang tegak tidak rapat, kelopak daun lekat, bulat cylindris, melembung, 1,5-4 cm panjangnya, taju pendek, mahkota bentuk periuk atau lonceng, jelas menyempit di atas pangkal yang melebar, di atasnya lagi melebar, panjang 3,5-5,5 cm, bagian yang muncul diatas kelopak merah, pangkal tabung dengan 8 lipatan yang dalam taju bulat telur bentuk lanset, bentuk ekor yang meruncing, benang sari 8 lipatan yang dalam, taju bulat telur bentuk lanset, bentuk ekor yang meruncing, benang sari 8, dua lingkaran,

tangkai putik panjang, helaian sisik segi empat, buah bumbung. Berbunga pada bulan Mei hingga Desember. Cocor bebek berasal dari Afrika. Habitat cocor bebek ada di tempat yang berbatu dan di bawah pagar (Steenis, Hoed, Bloembergen, dan Eyma, 1992).

G. Flavonoid

Favonoid adalah senyawa golongan polifenol yang dihasilkan secara alami oleh hampir semua jenis tumbuhan. Flavonoid ditemukan di bagian buah, batang, bunga, dan daun. Kandungan flavonoid dalam tumbuhan berikatan dengan gula membentuk glikosida flavonoid. Ikatan flavonoid dengan gula meningkatkan polaritas flavonoid. Flavonoid memiliki dua atau lebih cincin aromatik, dan terhubung masing - masing dengan aromatik hidroksil dan heterosiklik piran (Lafuente dkk., 2009).

Flavonoid dapat berperan dalam aktivitas anti-inflamasi dengan mekanisme tertentu. Flavonoid bersifat antioksidatif dan mampu menangkap radikal bebas, mengatur aktivitas sel yang berhubungan dengan inflamasi, memodulasi aktivitas enzim yang memetabolisme asam arakidonat serta memodulasi produksi molekul proinflamasi dan ekspresi gen proinflamasi (Lafuente dkk., 2009).

Mekanisme anti-inflamasi yang dilakukan oleh flavonoid dapat melalui beberapa jalur yaitu:

1.Penghambatan aktivitas enzim COX dan/atau lipooksigenase

Inhibisi jalur COX atau lipooksigenase ini secara langsung juga menyebabkan penghambatan biosintesis agen inflamasi eikosanoid dan leukotrien yang merupakan produk akhir dari jalur COX dan lipooksigenase.

2.Penghambatan akumulasi leukosit

Efek anti-inflamasi flavonoid dapat disebabkan oleh aksinya dalam menghambat akumulasi leukosit di daerah inflamasi. Pada kondisi normal leukosit bergerak bebas sepanjang dinding endotel. Selama inflamasi, berbagai mediator turunan endotel dan faktor komplemen mungkin menyebabkan adhesi leukosit ke dinding endotel sehingga menyebabkan leukosit menjadi immobil dan menstimulasi degranulasi netrofil. Pemberian flavonoid dapat menurunkan jumlah leukosit immobil dan mengurangi aktivasi komplemen sehingga menurunkan adhesi leukosit ke endotel dan mengakibatkan penurunan respon inflamasi tubuh.

3.Penghambatan degranulasi netrofil

Flavonoid dapat menghambat degranulasi netrofil sehingga secara langsung mengurangi pelepasan asam arakidonat oleh netrofil.

4.Penghambatan pelepasan histamin

Efek anti-inflamasi flavonoid didukung oleh aksinya sebagai antihistamin. Histamin adalah salah satu mediator inflamasi yang pelepasannya distimulasi oleh pemompaan kalsium ke dalam sel. Flavonoid dapat

menghambat pelepasan histamin dari sel mast. Flavonoid diduga dapat menghambat enzim c-AMP fosfodiesterase sehingga kadar c-AMP dalam sel mast meningkat, dengan demikian kalsium dicegah masuk ke dalam sel yang berarti juga mencegah pelepasan histamin.

5.Penstabil Reactive Oxygen Species (ROS)

Efek flavonoid sebagai antioksidan secara tidak langsung juga mendukung efek anti-inflamasi flavonoid. Adanya radikal bebas dapat menarik berbagai mediator inflamasi. Flavonoid dapat menstabilkan Reactive Oxygen Species (ROS) dengan bereaksi dengan senyawa reaktif dari radikal sehingga radikal menjadi inaktif.

(Hidayati, Listyawati, dan Setyawan, 2005)

H. Mkstraksi

Ekstraksi merupakan kegiatan penarikan atau pengambilan kandungan kimia yang dapat larut pada cairan pengekstraksi sehingga terpisah dari bahan yang tidak dapat larut (Departemen Kesehatan Republik Indonesia, 1986).

Metode ekstraksi sendiri dapat dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu (1) infundasi, (2) maserasi, (3) perkolasi, (4) destilasi uap. Cara yang paling sederhanan dalam mengekstraksi adalah maserasi dan dapat diguanakn untuk simplisia yang mengandung zat aktif dalam jumlah yang banyak yang mudah larut dalam cairan penyari. Keuntungan cara ekstraksi dengan maserasi adalah menghasilkan reprodubilitas yang baik, cara pengerjaan dan perawatan yang

digunakan sederhana dan mudah diusahakan (Departemen Kesehatan Republik Indonesia, 1985).

Maserasi merupakan cara ekstraksi paling sederhana. Simplisia dihaluskan untuk menaikkan luas permukaan menjadi serbuk kasar, ditambahkan dengan larutan pengekstrak. Selanjutnya disimpan dan dikocok baik secara terus menerus maupun dengan jeda. Larutan dilindungi dari cahaya matahari langsung mencegah degradasi oleh cahaya matahari dan perubahan warna (Voigt, 1995).

Proses ektraksi dilakukan dua fase yaitu fase pembilasan dan fase ekstraksi. Fase pembilasan zat pengekstrak melarutkan zat aktif yang telah berada di luar sel karena sel telah rusak karena proses penghalusan. Semakin halus serbuk simplisia maka semakin optimal proses pembilasannya. Fase ekstraksi, pelarut harus mampu mendesak masuk ke dalam sel. Pelarut dapat masuk dengan cara membran sel terlebuh dahulu dibengkakkan sehingga terdapat celah, atau dengan menggunakan zat pemecah selulosa dari sel tanaman. Setelah bahan pelarut dapat masuk ke dalam sel maka pelarut akan melarutkan zat aktif sesuai dengan kelarutannya (Voigt, 1995).

I. Inflamasi

Inflamasi merupakan respon tubuh manusia terhadap cedera jaringan dan infeksi. Reaksi vascular terjadi pada proses inflamasi yang menyebabkan cairan, elemen darah, sel darah putih (lekosit), dan mediator kimia menumpuk pada tempat yang cedera atau jaringan yang terinfeksi. Proses inflamasi merupakan mekanisme perlindungan untuk menetralisir dan membasmi agen berbahaya pada

tempat cedera untuk persiapan ke fase perbaikan jaringan. Reaksi yang terjadi ini berlangsung secara berkelanjutan dan membutuhkan pemantik yaitu mediator inflamasi (Nugroho, 2011). Inflamasi memiliki ciri ciri khas yaitu kemerahan, panas, pembengkakan (edema), nyeri, dan hilangnya fungsi organ. Gejala inflamasi ini disebabkan oleh adanya mediator kimia. Mediator kimia dilepaskan selama proses inflamasi salah satunya adalah prostaglandin. Efek yang ditimbulkan dari prostaglandin meliputi vasodilatasi, relaksasi otot polos, meningkatnya permeabilitas kapiler, dan sensitisasi sel saraf terhadap nyeri. Obat kimiawi seperti aspirin menghambat pelepasan dari prostaglandin sehingga disebut agen anti-inflamasi (Kee dan Hayes 1996).

Edema merupakan salah satu dari gejala inflamasi. Edema adalah meningkatnya volume cairan di luar sel (ekstraseluler) dan di luar pembuluh darah (ekstravaskular) disertai dengan penimbunan di jaringan serosa. Faktor resiko yang paling berpengaruh terhadap edema adalah iritasi dan alergi. Pengobatan edema disarankan spesifik pada gejala yang timbul. Tangan dan kaki sangat rentan terkena edema kronis karena banyak bersentuhan dengan berbagai macam benda (McKoy, 2012).

J. Desain Faktorial

Model faktorial design adalah sistem desain eksperimental di mana faktor-faktor yang terlibat dalam suatu reaksi atau proses dapat dievaluasi secara simultan dan mengukur efek dari faktor-faktor tersebut. Teknik ini dapat diterapkan dalam masalah farmasi, dan menjadi dasar bagi berbagai percobaan

atau penelitian untuk mencari pemecahan yang optimum (Amstrong dan James, 1996).

Optimasi campuran dua bahan, yang mempunyai dua faktor dengan menggunakan desain faktorial (two level faktorial design) dilakukan dengan

rumus : = + ( ) + ( ) + ( )( ) ……… (1)

Y adalah respon hasil atau sifat yang diamati. (A), (B) adalah level dari faktor A dan level dari faktor B. , , , adalah koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan.

Desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat percobaan (2 = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah faktor). Rumus (1) dan data yang diperoleh dapat dibuat countour plot suatu respon tertentu yang sangat berguna dalam pemilihan kondisi yang optimum (Bolton dan Bon, 2004). Rancangan percobaan desain faktorial tertera pada tabel I.

Tabel I. Rancangan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level Formula Faktor A Faktor B Interaksi faktor A dan B

1 - - +

A + - -

B - + -

AB + + +

Keterangan :

+ = level tinggi

- = level rendah

Formula 1 = formula dengan faktor A level rendah dan faktor B level rendah Formula A = formula dengan faktor A level tinggi dan faktor B level rendah Formula B = formula dengan faktor A level rendah dan faktor B level tinggi Formula AB = formula dengan faktor A level tinggi dan faktor B level tinggi

Metode desain faktorial, perhitungan efek ini dapat digunakan untuk memperkirakan efek yang dominan dalam menentukan respon. Keuntungan utama desain faktorial adalah bahwa metode ini memungkinkan untuk mengindentifikasi baik efek masing-masing faktor maupun efek interaksi antar faktor (De Muth, 1999).

K. Landasan Teori

Daun cocor bebek dapat dimanfaatkan untuk mengobati inflamasi. Kandungan daun cocor bebek yang berperan sebagai agen anti-inflamasi adalah flavonoid. Flavonoid memiliki beberapa mekanisme pengobatan anti-inflamasi salah satunya adalah menghambat metabolisme enzim pembentuk asam arakidonat yang merupakan mediator penting dalam proses inflamasi (Hidayati dkk., 2005).

Flavonoid yang terkandung dalam tanaman cocor bebek diektraksi. Ekstrak daun cocor bebek diformulasi menjadi suatu sediaan gel agar mudah digunakan dan acceptable. Sediaan dalam bentuk gel mempunyai kelebihan yaitu mudah dicuci, mudah mengering membentuk lapisan film, memberikan efek dingin pada kulit sehingga cocok jika digunakan sebagai gel anti-inflamasi (Hidayati dkk., 2005).

Gelling agent dan humektan merupakan komponen penting yang dapat mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas fisik gel (Rowe dkk., 2006). Sifat fisik meliputi viskositas dan daya sebar gel, sedangkan stabilitas fisik gel meliputi pegeseran viskositas sediaan gel. Gelling agent yang digunakan adalah Carbopol

dan humektan yang digunakan adalah propilen glikol. Oleh karena itu, optimasi untuk menentukan komposisi gelling agent dan humektan diperlukan untuk mendapatkan sifat fisik dan stabilitas gel yang optimum. Aplikasi desain faktorial digunakan untuk menentukan area optimum komposisi gelling agent dan humektan yang digunakan dengan superimposed contour plot.

L. Hipotesis

a. Faktor yang lebih dominan antara Carbopol, propilen glikol atau interaksi keduanya yang menentukan sifat fisik (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas setelah penyimpanan satu bulan) sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek dapat diketahui.

b. Area komposisi optimum gelling agent Carbopol dan humektan propilen glikol yang meghasilkan sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek dengan sifat fisik (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas setelah penyimpanan satu bulan) baik didapatkan.

c. Sediaan gel ekstrak daun cocor bebek dapat memberikan efek farmakologis sebagai anti-inflamasi pada hewan uji tikus yang diinduksi karagenan-NaCl 1%.

22 BAB III

MMTODM PMNMLITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian ekperimental murni menggunakan metode desain faktorial yang bersifat eksploratif dengan dua faktor dan dua level. Penelitian ini mencari range formula sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek yang memenuhi uji fisik.

B. Variabel Penelitian

1. Variabel bebas

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah level Carbopol dan propilen glikol yang digunakan dalam formulasi sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek(Kalanchoe pinnata (Lam.)).

2. Variabel tergantung

Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisik sediaan gel yang meliputi viskositas, daya sebar, pH, organoleptis, serta stabilitas sediaan gel (pergeseran viskositas) setelah penyimpanan selama satu bulan.

3. Variabel pengacau terkendali

Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah waktu panen daun cocor bebek, umur, habitat tumbuh, dan cara panen dari tanaman cocor bebek, proses ekstraksi, lama dan kecepatan pencampuran saat pembuatan sediaan

gel, lama penyimpanan, alat percobaan, dan wadah yang digunakan untuk menyimpan sediaan gel.

4. Variabel pengacau tak terkendali

Variabel pengacau tak terkendali dalam penelitian ini adalah suhu, kelembaban udara ruangan pada saat pembuatan dan penyimpanan, serta fisiologis dari tikus.

C. Definisi Operasional

1. Gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek adalah sediaan semi padat yang dibuat dengan gelling agent (Carbopol), humektan (propilen glikol) dan zat aktif flavonoid dari ekstrak daun cocor bebek (Kalanchoe pinnata (Lam.)) sesuai dengan formula yang ditentukan sebelumnya dengan prosedur pembuatan dalam penelitian ini.

2. Ekstrak daun cocor bebek adalah ekstrak daun cocor bebek (Kalanchoe pinnata (Lam.)) yang didapat dari hasil proses maserasi serbuk daun cocor bebek (Kalanchoe pinnata (Lam.)) dengan pelarut etanol 70% kualitas teknis kemudian dipekatkan dengan rotary evaporator dan diuapkan sisa pelarutnya diatas waterbath selama 3 jam dengan pengadukan setiap setengah jam sekali. 3. Gelling agent adalah bahan pembawa dalam sediaan gel yang dapat

mempengaruhi sifat fisik sediaan gel dan merupakan faktor yang akan dioptimasi, dalam penelitian ini digunakan Carbopol.

4. Humektan adalah bahan yang berfungsi sebagai pelembab kulit dalam sediaan gel yang merupakan faktor yang akan dioptimasi, dalam penelitian ini digunakan propilen glikol.

5. Sifat fisik adalah parameter yang dapat dilihat dan dapat diukur secara kuantitatif meliputi organoleptis, pH, viskositas, dan daya sebar.

6. Organoleptis adalah salah satu parameter uji sediaan gel yang menggunakan indra untuk menilainya meliputi warna, bau, homogenitas, dan tekstur dari sediaan gel.

7. Viskositas adalah nilai kekentalan sediaan gel ekstrak daun cocor bebek yang diukur menggunakan viskometer. Nilai dari viskositas sediaan gel diketahui dengan mengamati jarum penunjuk viskositas. Pengukuran viskositas dilakukan setelah penyimpanan selama 48 jam dari formulasi sediaan.

8. Daya sebar adalah kemampuan menyebar dari sediaan gel ekstrak daun cocor bebek yang nilainya didapat dari pengukuran diameter rata – rata penyebaran gel pada lempeng kaca yang diberi pemberat total 125 gram selama 1 menit. Pengukuran daya sebar dilakukan setelah penyimpanan selama 48 jam dari formulasi.

9. Stabilitas gel adalah sifat gel dalam mempertahankan kestabilannya yang dilihat dari pergeseran viskositas.

10. Pergeseran viskositas adalah prosentase perubahan viskositas sediaan gel setelah penyimpanan satu bulan dibandingkan dengan pengujian setelah 48 jam penyimpanan.

11. Faktor adalah variabel yang diteliti di dalam penelitian (Carbopol dan propilen glikol).

12. Level adalah tetapan atau nilai dari suatu faktor yang dinyatakan secara numerik.

13. Efek adalah nilai respon yang disebabkan oleh variasi level dari faktor.

14. Respon adalah besaran atau nilai yang diamati, perubahahan efek dan besarnya dapat dinyatakan secara kuantitatif. Respon penelitian ini adalah sifat fisik (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas gel (pergeseran viskositas). 15. Contour plot adalah grafik yang digunakan untuk memprediksi area optimum

dari formula yang menunjukkan parameter sediaan gel yang baik.

16. Superimposed countour plot adalah penggabungan grafik-grafik profil pada daerah optimum pada uji daya sebar, viskositas dan pergeseran viskositas. 17. Area optimum adalah area dari komposisi Carbopoldan propilen glikol yang

memberikan sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan gel yang baik, yaitu daya sebar 5-7 cm, viskositas 200-300 dPas, serta pergeseran viskositas selama penyimpanan ≤ 10%.

D. Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak daun cocor bebek (Kalanchoe pinnata (Lam.)), aquadest, Carbopol (kualitas farmasetis), trietanolamin (kualitas farmasetis), propilen glikol (kualitas farmasetis), metil paraben (kualitas farmasetis), etanol 70% (kualitas farmasetis), suspensi

karagenan-NaCl 1%, tikus galur Sprague dawley berumur 2-3 bulan berat antara 100-200 gram, dan Voltadex®_.

M. Alat Penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah blender (Phillip), mixer (Maspion MT-1150), almari pengering, Erlenmeyer, maserator, corong Buchner, labu hisap, pompa vacuum, neraca analitik, vacuum rotary evaporator, oven, gelas ukur, wadah plastik, sendok, pipet ukur, propipet, cawan porselen, pipet tetes, batang pengaduk, cawan arloji, gelas Beaker, viscometer seri VT 04 (RION-JAPAN), stopwatch, waterbath, indikator pH universal (pH stik), seperangkat alat uji daya sebar, dan jangka sorong digital.

F. Tata Cara Penelitian

1. Determinasi tanaman cocor bebek (Kalanchoe pinnata (Lam.))

Determinasi tanaman cocor bebek dilakukan di Laboratorium Farmakognosi Fitokimia Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Determinasi dilakukan bertujuan untuk memastikan kebenaran dari tanaman yang akan digunakan dalam penelitian ini. Determinasi dilakukan dengan mengacu pada, Flora of Java (Backer dan ven den Brink, 1963). Determinasi dilakukan dengan mencocokkan ciri morfologi tanaman dengan kunci determinasi hingga diperoleh kategori spesies sehingga dapat diketahui kebenaran identitas tanaman.

2. Pengumpulan dan cara panen daun cocor bebek

Bibit daun cocor bebek diperoleh dari tempat budidaya tanaman obat Merapi Farma yang terdapat di daerah kaliurang, Sleman, Yogyakarta. Kemudian bibit dibudidayakan secara mandiri di kebun obat kampus III Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, Paingan. Tanaman cocor bebek disiam tiga hari sekali. Tanaman dipanen pada umur tiga bulan (sebelum tanaman berbunga) dihitung setelah penanaman. Daun hasil panen dicuci dengan air mengalir (sortasi basah). Selanjutnya daun yang sudah dicuci diangin-anginkan kemudian dirajang memanjang 0,5 cm. Rajangan daun dikeringkan di almari pengering dengan pengontrol suhu (350_{C) dan sirkulasi} udara sirkulasi udara sampai daun benar-benar kering. Parameter kering adalah daun mudah dipatahkan atau hancur bila diremas. Simplisia yang sudah kering diserbuk dengan menggunakan blender. Serbuk lalu diayak dengan ayakan 40 mesh dan hasil ayakan disimpan dalam wadah tertutup rapat (Anam, 2015).

3. Pembuatan ekstrak daun cocor bebek

Metode ekstraksi dimodifikasi dari teknik ekstraksi senyawa etanolik daun cocor bebek oleh Nwose (2013) dengan mengganti perendaman selama 48 jam menjadi maserasi selama 48 jam. Serbuk daun cocor bebek sebanyak 40 gram dimaserasi dalam 100 mL etanol 70% (teknis). Maserasi dilakukan selama 48 jam. Selanjutnya larutan disaring menggunakan corong Bunchner dengan bantuan pompa vaccum. Proses maserasi diulangi sebanyak dua kali dengan menggunakan jenis dan jumlah pelarut yang sama yaitu 100 mL etanol

70%. Residu yang didapat kemudian diuapkan menggunakan rotary evaporator dengan suhu 50o_{C selama 3 jam. Hasil rotary evaporator} dipindahkan ke cawan porselin untuk selanjutnya diuapkan diatas waterbath dengan suhu 600_{C selama 3 jam dan dilakukan pengadukan berkala setiap 30} menit.

4. Penetapan kadar flavonoid pada ekstrak cocor bebek

Hasil ekstrak daun cocor bebek ditetapkan kadar flavonoidnya dengan metode spektrofotometri yang dilakukan oleh LPPT Universitas Gajah Mada dengan menggunakan standar pembanding quercetin. Cara kerja dari penetapan kadar adalah 50 mg sampel digodog, ditambahkan 10 mL larutan asam klorida 2 N, direfluk selama 30 menit, diektraksi dengan 10 mL dietil eter, ambil fase dietil eternya, fase dietil eter diuapkan hingga kering dengan hembusan gas nitrogen, ditambahkan 0,3 mL natrium nitrit 5%, setelah 5 menit ditambahkan 0,6 mL aluminium klorida 10% tunggu 5 menit, ditambahkan 2 mL natrium hidroksida 1 M, ditambahkan akuades hingga 10 mL, dihitung tetapan serapan pada panjang gelombang 510 nm.

5. Orientasi level faktor Carbopoldan propilen glikol

a. Orientasi level Carbopol

Level Carbopoldiorientasi dengan mengembangkan sebanyak 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8 dan 2 masing – masing dalam 100 mL aquadest selama 24 jam. Propilen glikol sebanyak 25 gram, aquadest 67 mL, etanol 1,3 mL dan TEA sebanyak 3 gram ditambahkan pada masing-masing formula.

Tiap formula dilakukan pencampuran selama 5 menit menggunakan mixer dengan skala putar satu.

Sediaan gel diukur nilai viskositasnya dengan viscometer seri VT 04 (RION-JAPAN) setelah penyimpanan 48 jam. Pengujian daya sebar sediaan dilakukan dengan menimbang gel sebanyak 1 gram, diberi beban total 125 gram, ditunggu selama 1 menit, kemudian diukur diameter penyebarannya menggunakan penggaris.

b. Orientasi level propilen glikol

Level propilen glikol diorientasi dengan mengembangkan sebanyak 2 gram sebanyak 5 wadah masing – masing dalam 100 mL aquades selama 24 jam. Ditambahkan propilen glikol pada masing-masing formula sebanyak 5; 10; 15; 20; 25; 30 gram, aquadest 67 mL, etanol 1,3 mL dan TEA sebanyak 3 gram. Tiap formula dilakukan pencampuran selama 5 menit menggunakan mixer dengan skala putar satu.

Sediaan gel diukur nilai viskositasnya dengan viscometer seri VT 04 (RION-JAPAN) setelah penyimpanan 48 jam. Pengujian daya sebar sediaan dilakukan dengan menimbang gel sebanyak 1 gram, diberi beban total 125 gram, ditunggu selama 1 menit, kemudian diukur diameter penyebarannya menggunakan penggaris.

6. Formula gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek

a. Formula. Formula yang digunakan dalam penelitian ini mengacu formula dalam penelitian “Formulasi dan Uji Efektifitas Gel Luka Bakar Ekstrak

Daun Cocor Bebek (Kalanchoe pinnata L.) pada Kelinci (Oryctogalus cuniculus)” oleh Hasyim dkk. (2012), seperti terlihat dalam tabel II.

Tabel II. Formula gel ekstrak daun cocor bebek

Nama Bahan Komposisi (%b/v)

Ekstrak Cocor Bebek 2,5

Carbopol 0,6

Trietanolamin 0,81

Gliserol 25

Propilen glikol 5

Metil Paraben 0,18

Etanol 70% 0,5

Air ad 100

(Hasyim dkk., 2012) Formula acuan selanjutnya dimodifikasi menjadi formula dengan komposisi variasi gelling agent dan humektan (menggunakan 1 jenis humektan saja yaitu propilen glikol). Formula yang dibuat pada penelitian dilihat pada tabel III.

Tabel III. Formula gel ekstrak daun cocor bebek modifikasi

Nama Bahan _{F 1} Formula (g) _{F A F B F AB}

Ekstrak cocor bebek 5 5 5 5

Carbopol 1,2 1,6 1,2 1,6

Propilen glikol 15 15 30 30

Trietanolamin 3 3 3 3

Metil paraben 0,36 0,36 0,36 0,36

Etanol 70% 1,3 mL 1,3 mL 1,3 mL 1,3 mL

Aquadest 162 mL 162 mL 162 mL 162 mL Keterangan :

A = faktor Carbopol B = faktor propilen glikol

F 1 = formula dengan faktor A level rendah dan faktor B level rendah F A = formula dengan faktor A level tinggi dan faktor B level rendah F B = formula dengan faktor A level rendah dan faktor B level tinggi F AB = formula dengan faktor A level tinggi dan faktor B level tinggi

b. Pembuatan gel. Carbopol dikembangkan dalam wadah berisi 100 mL aquadest. Proses pengembangan dilakukan dengan cara menaburkan Carbopoldi atas aquadest dan didiamkan selama 24 jam. Metil paraben dilarutkan ke dalam 1,3 mL etanol 70% dan diaduk hingga larut, ditambahkan propilen glikol, ekstrak daun cocor bebek, kemudian ditambahkan 62 mL aquadest (campuran 1). Campuran 1 ditambahkan dengan Carbopol yang telah dikembangkan sebelumnya. Semua bahan diaduk kuat menggunakan mixer dengan kecepatan putar level 1 hingga homogen selama 1 menit lalu ditambahkan 3g trietanolamin dan pengadukan dilanjutkan sampai 5 menit.

7. Uji sifat fisik dan stabilitas fisik gel

a. Uji organoleptis. Sediaan gel diuji terhadap penampilan fisik meliputi warna, bau, homogenitas, dan teksturnya. Uji organoleptis dilakukan 48 jam setelah pembuatan.

b. Uji pH. Pengukuran pH dilakukan menggunakan pH stick. Sediaan gel dioleskan secukupnya pada stik, kemudian dibandingkan warnanya untuk menentukan pH. Uji pH dilakukan 48 jam setelah pembuatan dan setelah 1 bulan penyimpanan.

c. Uji viskositas. Uji viskositas dilakukan 48 jam setelah pembuatan. Masing-masing formula gel diukur viskositasnya dengan menggunakan alat Viscometer Rion seri VT 04. Ukuran padle yang digunakan adalah skala 2.

d. Uji daya sebar. Pengukuran daya sebar sediaan gel dilakukan 48 jam setelah pembuatan. Gel ditimbang sejumlah 1 gram kemudian diletakkan di tengah lempeng kaca bulat berskala. Di atas gel diletakkan kaca bulat lain dan pemberat sehingga berat kaca bulat dan pemberat dengan total beban 125 gram, didiamkan selama 1 menit, kemudian dicatat diameter sebarnya selaman 1 menit (Garg, Aggarwal, Garg dan Singla 2002). e. Uji pergeseran viskositas. Uji pergeseran viskositas dilakukan setelah

penyimpanan pada minggu ke-1, 2, 3, dan 4. Masing-masing formila diukur viskositasnya dengan menggunakan alat Viscometer Rion seri VT 04. Ukuran rotor yang digunakan adalah skala 2.

8. Uji aktivitas anti-inflamasi

Uji aktifitas anti-inflamasi gel ekstrak daun cocor bebek dilakukan terhadap tikus jantan galur Sprague dawley dengan tata cara penelitian metode radang telapak kaki belakang.

a. Penyiapan hewan uji. Hewan uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah tikus jantan galur Spargue dawley umur 2-3 bulan dengan berat badan 150-200 gram. Kelompok perlakuan terdiri dari kontrol negatif sespensi karagenan-NaCl 1%, kontrol positif Voltadex®_{, dan sediaan gel} antiinflamsi ekstrak daun cocor bebek pada formula optimum.

b. Pembuatan suspensi karagenan-NaCl 1%. NaCl ditimbang sebanyak 0,9 gram dilarutkan dengan aquadest dalam labu ukur 100 mL. Karagenan ditimbang sebanyak 0,1 gram, dilarutkan dengan larutan NaCl 0,9% dalam labu ukur 10 mL

c. Perlakuan hewan uji. Hewan uji dibagi menjadi :

1) Kelompok kontrol negatif suspensi karagenan-NaCl 1%

Kaki kiri belakang tikus diukur menggunakan jangka sorong sebelum diinjeksi dengan suspensi karagenan-NaCl 1% (menit ke-0) sejumlah 0,5 mL secara subplantar. Edema yang terjadi lalu diukur pada menit ke-30, 60, 120, dan 180 dengan menggunakan jangka sorong digital.

2) Kelompok kontrol positif Voltadex®

Kaki kiri belakang tikus diukur menggunakan jangka sorong sebelum dioleskan Voltadex® _{sebanyak 1 gram, satu jam kemudian} diinjeksi dengan suspensi karagenan-NaCl 1% sejumlah 0,5 mL secara subplantar. Edema yang terjadi lalu diukur pada menit ke-0 (sebelum dioleskan Voltadex®_{), 30, 60, 120, dan 180 dengan menggunakan} jangka sorong digital.

3) Kelompok perlakuan sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek pada formula optimum.

Kaki kiri belakang tikus diukur menggunakan jangka sorong sebelum dioleskan gel ekstrak daun cocor bebek sebanyak 1 gram, satu jam kemudian diinjeksi dengan suspensi karagenan-NaCl 1% sejumlah 0,5 mL secara subplantar. Edema yang terjadi lalu diukur pada menit ke-0 (sebelum dioleskan gel), 30, 60, 120, dan 180 dengan menggunakan jangka sorong digital.

d. Analisis hasil pengukuran

Analisis hasil dilakukan dengan menggukur ketebalan telapak kaki tikus menggunakan jangka sorong. Nilai tebal edema tiap jam diukur dengan rumus:

Yu = Yt –Yo………...……(2) Keterangan:

Yu = Edema kaki tikus pada waktu tertentu

Yt = Tebal kaki tikus pada waktu tertentu setelah diradangkan dengan karagenan 1%

Yo = Tebal kaki tikus sebelum diradangkan dengan karagenan 1%

Nilai AUC total masing-masing perlakuan dengan rumus:

= ∑ ( )( − ) ...(3) = luas area dibawah kurva dari jam ke-0 sampai jam ke-3

(mm.jam).

= selisih tebal edema telapak kaki pada jam ke-(n-1) (mm) = selisih tebal edema telapak kaki pada jam ke-n (mm) = jam ke-n (jam)

Persen penghambatan inflamasi dihitung dengan rumus:

Daya Anti-inflamasi (%) = ( ₍ ) ( ₎ ) × 100%...(4)

( ) = rata – rata kontrol negatif (mm.jam)

( ) = masing-masing mencit pada kelompok yang diberi perlakuan n (mm.jam)

(Taufiq, Wahyuningtyas, dan Wahyuni, 2008)

G. Optimasi dan Analisis Data

Data sifat fisik dan stabilitas fisik gel yang diperoleh dianalisis sesuai dengan metode perhitungan desain faktorial untuk mengetahui efek dari Carbopol, propilen glikol, dan interaksinya. Analisis menggunakan pendekatan desain faktorial untuk menghitung koefisien b0, b1, b2, b12 sehingga didapatkan persamaan Y = b0 + b1(X1) + b2(X2) + b12(X1)(X2). Contour plot sifat fisik gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek dapat dibuat dari persamaan ini. Masing-masing contour plot digabungkan menjadi contour plot superimposed untuk mengetahui area komposisi optimal Carbopol dan propilen glikol, pada level yang diteliti. Analisis data dilakukan dengan menggunakan program R 3.1.2. Uji statistik yang dilakukan adalah uji Shapiro-Wilk untuk mengetahui normalitas distribusi data. Distribusi data dinyatakan normal memiliki nilai p lebih besar dari 0,05. Jika data normal maka dilanjutkan dengan uji Levene’s untuk mengetahui kesamaan variansi dari data yang ada. Data homogen variansinya apabila nilai p lebih besar 0,05. Jika data memiliki distribusi normal dan variansi homogen

dilanjutkan dengan uji two way ANOVA pada taraf kepercayaan 95%. Uji ANOVA bertujuan untuk mengetahui signifikansi efek dari Carbopol dan propilen glikol serta interaksi kedua faktor sehingga dapat diketahui faktor dominan yang mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek. Jika nilai p kurang dari 0,05 maka faktor dikatakan berpengaruh. Nilai mutlak terbesar dari hasil uji ANOVA merupakan faktor yang paling dominan mempengaruhi efek. Nilai positif menunjukkan bahwa faktor tersebut memperbesar efek, sedangkan nilai negatif menunjukkan bahwa faktor tersebut memperkecil efek.

37 BAB IV

HASIL DAN PMMBAHASAN

A. Determinasi Tumbuhan

Tanaman yang akan digunakan dalam penelitian dideterminasi oleh penulis. Determinasi bertujuan untuk memastikan bahwa tanaman yang dipakai sebagai sumber zat aktif benar merupakan tanaman cocor bebek (Kalanchoe pinnata (Lam.)). Determinasi menggunakan buku kunci determinasi Backer dan ven den Brink (1965). Peneliti melakukan determinasi dengan cara mencocokkan ciri-ciri tanaman dengan buku kunci determinasi. Determinasi disahkan dengan Lembar Pengesahan Determinasi yang dikeluarkan oleh Laboratorium Kebun Tanaman Obat Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta (Lampiran 1). Hasil dari determinasi menyatakan benar bahwa tanaman yang dibudidayakan dan diambil sebagai sumber zat aktif merupakan tanaman cocor bebek (Kalanchoe pinnata (Lam.))

B. Pengumpulan Bahan dan Pembuatan Simplisia

Daun cocor bebek yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari tanaman cocor bebek hasil pembudidayaan mandiri di kebun obat kampus III Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, Paingan, dengan

maksud untuk meminimalkan variabel pengacau yaitu waktu panen daun cocor bebek, umur, habitat tumbuh, dan cara panen dari tanaman cocor bebek. Kandungan metabolisme tanaman cocor bebek yang dibudidayakan diharapkan seragam karena mendapatkan perlakuan yang sama. Bibit tumbuhan diperoleh dari satu tempat yaitu Merapi Farma Kaliurang Sleman Yogyakarta.

Setiap tanaman diperlakukan sama, mendapatkan intensitas sinar matahari yang seragam, dan penyiraman setiap 3 hari sekali. Daun cocor bebek dipanen pada umur tiga bulan (sebelum tanaman berbunga) dihitung setelah penanaman. Menurut Milad, El-Ahmady dan Singab (2014) daun cocor bebek yang dipanen sebelum berbunga memiliki efek anti-inflamasi, sedangkan pemanenan yang dilakukan setelah tanaman berbunga setelah diuji tidak memunculkan efek farmakologis anti-inflamasi. Proses pemanenan daun paling baik dilakukan pada pagi hari karena belum berlangsungnya aktifitas fotosintesis dari tanaman yang akan berpengaruh pada kandungan flavonoidnya. Daun yang dipanen berwarna hijau tua dan memiliki lebar 5-10 cm. Daun cocor bebek hasil panen dicuci dengan air mengalir untuk memisahkan dari kotoran, tanah, dan pasir yang menempel hingga bersih. Daun ditiriskan kemudian dirajang memanjang dengan ukuran seragam (3mm-4mm) untuk memudahkan dalam proses pengeringan.

Daun dikeringkan di tempat teduh dibawah bayangan sinar matahari selama dua hari untuk mengurangi kadar air dalam rajangan daun cocor bebek, dilanjutkan di almari pengering dengan suhu 350_{C, sirkulasi udara menyala. Cara} pengeringan di almari pengering memiliki kelebihan suhu udara terkontrol,

sehingga zat aktif terjaga dari degradasi oleh cahaya matahari dan suhu tinggi. Cara pengeringan dijemur dibawah bayangan sinar matahari juga dilakukan oleh Matthew (2013). Pengeringan dilakukan dengan tujuan mengurangi kadar air dari simplisia, kadar air yang tinggi dapat menyebabkan simplisia ditumbuhi jamur. Parameter kering dari simplisia adalah mudah hancur bila diremas. Simplisia diserbuk dengan menggunakan blender. Serbuk diayak dengan ayakan 40 mesh untuk menyeragamkan ukuran partikel. Partikel serbuk diharapkan seragam agar saat maserasi partikel yang lebih kecil tidak mengunci partikel yang besar yang menyebabkan cakeing pada dasar Erlenmeyer. Penyerbukan bertujuan memperbesar luas permukaan kontak antara simplisia dengan pelarut. Hal ini mempermudah penetrasi pelarut ke dalam sel tanaman. Jika ukuran serbuk terlalu besar, maka luas permukaan kontak antara pelarut dan serbuk semakin kecil menyebabkan proses ekstraksi menjadi tidak maksimal. Bila ukuran serbuk terlalu halus, tidak menguntungkan sebab pelarut akan sulit dipisahkan dari ampas serbuk. Serbuk hasil pengayakan langsung ditimbang untuk dilanjutkan ketahap ekstraksi. Penyimpanan serbuk tidak dilakukan terlalu lama untuk menghindari peningkatan kadar air dan degradasi senyawa aktif oleh pencemar seperti jamur dan bakteri.

C. Pembuatan Mkstrak Mtanol Daun Cocor Bebek

Simplisia serbuk sebanyak 40 gram dimaserasi dalam 100 mL etanol 70% berdasarkan teknik maserasi yang dilakukan oleh Nwose (2013). Etanol dipilih karena mempunyai kelebihan efektif dan selektif mengambil kandungan fitokimia

dari serbuk daun cocor bebek, etanol juga mampu menghambat kerja enzimatik degradasi (Voigt, 1995). Maserasi dilakukan selama 48 jam. Maserasi dilakukan supaya senyawa kimia yang terkandung dalam daun cocor bebek dapat larut dalam pelarut. Cairan penyari akan menembus dinding sel dari daun cocor bebek dan masuk ke rongga sel yang mengandung fitokimia aktif sehingga akan larut dan terbawa ke luar. Pengeluaran zat aktif dengan prinsip perbedaan konsentrasi antara larutan didalam dan diluar sel (Voigt, 1994). Selanjutnya larutan disaring menggunakan corong Buchner dengan bantuan pompa vaccum. Pompa vaccum mempercepat proses penyaringan. Hasil maserasi dimasukkan kedalam wadah tertutup dan terlindung dari cahaya, menghindari kehilangan maserat karena menguap dan degradasi senyawa oleh cahaya. Proses maserasi dilakukan sebanyak dua kali dengan menggunakan jenis dan jumlah pelarut yang sama yaitu 100 mL etanol 70%. Remaserasi dilakukan untuk melarutkan senyawa fitokimia yang tertinggal pada ampas serbuk simplisia sesuai dengan kesetimbangan konsentrasi senyawa fitokimia yang terkandung dalam sel dan yang ada di luar. Hasil yang didapat adalah ekstrak etanol daun cocor bebek.

Residu yang didapat kemudian diuapkan menggunakan rotary evaporator dengan suhu 55o_{C selama 3 jam, untuk menghilangkan kandungan etanol. Hasil} rotary evaporator dipindahkan ke cawan porselin untuk selanjutnya diuapkan diatas waterbath dengan suhu 700_{C selama 3 jam dan dilakukan pengadukan} berkala setiap 30 menit, untu mengurangi kandungan air dalam ekstrak. Hasil ekstrak kental yang didapatkan yaitu 3,2 gram berwarna hijau tua pekat. Ekstrak yang dihasilkan konsistensinya masih dapat mengalir agar dapat masuk ke dalam

struktur tiga dimensi basis gel yang dibuat. Hasil ekstrak kental memiliki persen rendemen sebesar 8%. Nilai rendemen pada penelitian ini hampir sama dengan metode ektraksi cocor bebek yang dilakukan oleh Nwose (2013), 200g serbuk dalam 500 mL etanol dengan perendaman selama 48 jam menghasilkan rendemen 7,8 %.

Metode maserasi dipilih untuk mengektraksi karena merupakan metode penyarian yang sederhana, tidak memerlukan penyari yang banyak, tidak menggunakan alat khusus, pengerjaan relatif mudah dan lebih efisien.

D. Pengujian Kuantitatif Mkstrak Mtanol Daun Cocor Bebek

Hasil ekstrak daun cocor bebek ditetapkan kadar flavonoidnya dengan metode KLT densito yang dilakukan oleh Laboratorium Penelitian Pengujian Terpadu (LPPT) Universitas Gajah Mada dengan menggunakan standar pembanding kuercetin. Uji kuantitatif dilakukan untuk mengetahui ekstrak daun cocor bebek. Hasil pengujian menyatakan terdapat kandungan 45,305 ppm flavonoid dalam 202,4 ppm sampel ekstrak daun cocor bebek. Uji kuantitatif kandungan flavonoid ini menggunakan pembanding kuersetin. Prosen flavonoid yang terdapat dalam sampel ekstrak sebesar 22,384 %.

M. Orientasi Level Kedua Faktor Penelitian

Orientasi level kedua faktor dilakukan oleh peneliti untuk menetepkan level rendah dan level tinggi dari masing-masing faktor dalam penelitian. Faktor yang diamati pengaruhnya adalah jumlah gelling agent yaitu Carbopol dan

humektan yaitu propilen glikol. Level rendah dan tinggi kedua faktor ditentukan dengan melihat respon viskositas dan daya sebar. Tabel IV menunjukkan sediaan sifat fisik sediaan gel dengan variasi jumlah Carbopol.

Tabel IV. Sifat fisik sediaan gel dengan variasi jumlah Carbopol Carbopol (g) Viskositas _(d.Pa.S) Daya Sebar _(cm)

0,8 140 4,93

1 150 4,80

1,2 225 4,57

1,4 250 3,73

1,6 270 3,03

1,8 260 3,20

2 260 3,13

Gambar 3. Profil kurva variasi jumlah Carbopol terhadap viskositas 0

50 100 150 200 250 300

V

isk

os

itas

(d

.P

a.

S.

)

Carbopol (g)

Gambar 4. Profil kurva variasi jumlah Carbopol terhadap daya sebar Gambar 3 menunjukkan peningkatan yang konstan mulai dari jumlah Carbopol 1,2. Apabila jumlah Carbopol dinaikkan, maka respon viskositas akan meningkat. Sedangkan pada jumlah Carbopol 1,6 mulai menunjukkan tahap konstan saat jumlah Carbopol dinaikkan. Gambar 4 menunjukkan bahwa pada rentang 1,2 sampai 1,6 terdapat perbedaan yang signifikan dan linieritas yang baik dari respon daya sebar terhadap penambahan Carbopol. Berdasarkan orientasi yang telah dilakukan, jumlah Carbopol 1,2 dan 1,6 g dipilih sebagai level rendah dan level tinggi. Rentang jumlah Carbopol ini telah membentuk massa gel yang baik. Gel yang terbentuk jernih tak berwarna, terdapat gelembung udara kecil yang tersebar di dalam sediaan, serta memiliki respon viskositas dan daya sebar yang signifikan namun masih masuk rentang yang dikehendaki. Komposisi Carbopol sebagai gelling agent adalah 0,5-2 g (Rowe dkk., 2009).

0 1 2 3 4 5 6

D

ay

a

Seb

ar

(cm

)

Carbopol (g)

Tabel V. Sifat fisik sediaan gel dengan variasi jumlah Propilen glikol Propilen (g) Viskositas _(d.Pa.S) Daya Sebar _(cm)

5 295 2,10

10 300 2,20

15 300 2,56

20 285 2,79

25 270 2,91

30 255 3,28

Gambar 5. Profil kurva variasi jumlah propilen glikol terhadap viskositas

Gambar 6. Profil kurva variasi jumlah propilen glikol terhadap daya sebar 250 260 270 280 290 300 310

0 10 20 30 40

V isk osi tas (d. Pa. S. ) Propilenglikol 0 1 2 3 4

0 10 20 30 40

D ay a Seb ar (cm ) Propilenglikol

Gambar 5 menunjukkan pada jumlah propilen glikol mulai dari 15 g, respon viskositas mengalami penurunan yang signifikan dan stabil hingga pada jumlah propilen glikol 30 g yang merupakan batas atas penambahan propilen glikol pada sediaan topikal. Gambar 6 menunjukkan respon daya sebar mengalami peningkatan yang stabil dimulai dari jumlah propilen glikol 15 g. Sehingga dipilih jumlah propilen glikol 15 g sebagai level rendah dan 30 g sebagai level tinggi. Pada sediaan gel propilen glikol dapat digunakan sebagai humektan pada jumlah 30 gram tiap 200 gram sediaan (Rowe dkk., 2009).

F. Pembuatan Sediaan Gel Anti-inflamasi Mkstrak Daun Cocor Bebek

Zat aktif yang digunakan dalam formulasi gel anti-inflamasi ini adalah ekstrak daun cocor bebek sebanyak 5 gram, disesuaikan dengan penelitian yang dilakukan oleh Hasyim dkk. (2012). Hasil uji yang dilakukan menunjukkan bahwa ekstrak kental daun cocor bebek memiliki konsentrasi flavonoid sebesar 22,384%, maka kadar flavonoid yang ada pada sediaan adalah sebanyak 1,12 g dalam 200 g sediaan.

Sediaan hidrogel merupakan jaringan tiga dimensi yang terbentuk dari polimer–polimer hidrofilik. Polimer yang biasa digunakan untuk membuat hidrogel yaitu gelatin, polisakarida, dan polimer–polimer sintetis yang membentuk cross-link, dan jaringan yang mengandung sejumlah besar air (Winfield dan Richards, 2004). Basis hidrogel yang digunakan pada penelitian ini adalah Carbopol yang merupakan polimer sintesis.

Gelling agent yang digunakan dalam formulasi gel antiinflamsi ini adalah Carbopol. Carbopol biasanya digunakan sebagai gelling agent pada konsentrasi 0,5-2%. Sediaan topikal banyak yang dibuat dari basis Carbopol karena memiliki beberapa kelebihan, aman dan efektif, tidak mengiritasi kulit, tidak mempengaruhi efek biologis zat aktif, serta memiliki sifat thickenig yang sangat baik (Hosmani, Thorat, dan Kasture, 2006). Komposisi Carbopol yang digunakan dalam penelitian kali ini adalah 1,2–1,6 g sesuai dengan hasil orientasi yang dilakukan. Carbopol memiliki pH yang sangat asam, yakni antara 2,5-3 pada dispersi cair dengan konsentrasi 1% b/v. Tingkat keasaman Carbopol ini tidak hanya dapat mempengaruhi solubilitas dan stabilitas zat aktif dalam sediaan, namun juga dapat menimbulkan iritasi sehingga harus diformulasikan dengan rentang pH kulit yaitu 5-6,5 (Heater dan Adam, 2012). Nilai pH dapat di naikkan dengan penambahan basa amin, pada penelitian ini digunakan trietanolamin (TEA). Penambahan trietanolamin ini juga berbengaruh terhadap viskositas sediaan, hal ini disebabkan keberadaan elektrolit yang bermuatan negatif menimbulkan gaya tolak-menolak dari ion-ion tersebut, sehingga meningkatkan viskositas (Bluher, Haller, Banik, dan Thobis, 1995).

Humektan pada formulasi gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek ini menggunakan propilen glikol. Humektan berfungsi mempertahankan tingkat kelembaban dan stabilitas gel selama penyimpanan. Propilen glikol digunakan dalam formula sediaan gel sebagai humektan karena memiliki kelebihan dapat berfungsi sebagai humektan, pelarut, pengawet dan desinfektan. Propilen glikol dapat digunakan sebagai humektan tidak boleh lebih dari 15% dari sediaan (Rowe

dkk., 2009). Penelitian ini menggunakan propilen glikol sebanyak 7,5–15 % sesuai dengan orientasi yang telah dilakukan dalam jumlah 15g–30g.

Sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek memiliki kandungan air yang sangat banyak. Air merupakan media tumbuhnya mikroba yang baik, sehingga diperlukannya penambahan bahan pengawet. Metil paraben dipilih sebagai pengawet karena dapat digunakan secara luas sebagai antimikroba dalam sediaan dan memiliki aktivitas antimikroba pada pH 4-8 dan dapat stabil pada sediaan dengan pH 3-6. Batas yang diperbolehkan untuk penggunaan metil paraben sebagai anti mikroba dalam sediaan topikal yaitu 0,02-0,3 % (Rowe dkk., 2009). Sesuai dengan formula yang diacu penelitian ini menggunakan metil paraben sebanyak 0,18%, masuk ke dalam batas yang diperbolehkan.

Gel yang dihasilkan perlu diperhatikan pH nya. Kondisi pH yang telalu tinggi atau telalu rendah, dapat menimbulkan terjadinya iritasi pada kulit. Sediaan gel diharapkan memiliki pH netral atau mendekati netral. Nilai pH netral pada penelitian kali ini dapat diperoleh dengan penambahan trietanolamin yang bersifat basa yang menetralkan kondisi asam yang terbentuk pada basis gel.

Pencampuran saat pembentukan massa gel dan saat pencampuran basis dengan ekstrak dilakukan dengan pengadukan dengan menggunakan mixer kecepatan putar kecil yaitu skala satu selama 5 menit. Hal ini dilakukan karena adanya peningkatan shearing stress berlebihan dapat menyebabkan rusaknya struktur gel yang telah terbentuk sehingga terjadi penurunan viskositas dan memiliki sifat lebih mudah mengalir (daya sebar meningkat) menurut Zats dan

4. Sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek a. Setelah pembuatan

Formula F 1

Formula F b

b. Setelah penyimpanan 1 bulan Formula F 1

Formula F a

Formula F ab

5. Pengukuran sifat fisik gel ekstrak daun cocor bebek

a. Pengukuran viskositas menggunakan alat Viskotester Rion®

6. Pengujian aktivitas anti-inflamasi gel ekstrak daun cocor bebek a. Pengukuran telapak kaki tikus dengan jangka sorong digital

b. Pengolesan gel ekstrak daun cocor bebek pada telapak kaki tikus

BIOGRAFI PMNULIS

Yosua Cahya Purnawidya lahir di Lahat Sumatera Selatan tanggal 26 Maret 1993. Merupakan anak pertama dari dua bersaudara, lahir dari pasangan Bapak Ponco Wibowo dan Ibu Marni Budiyati. Penulis memulai pendidikan di bangku TK Santo Yosef Lahat pada tahun 1996-1999, dilanjutkan di SD Santo Yosef Lahat pada tahun 1999-2005, SMP Santo Yosef Lahat pada tahun 2005-2008, SMA Negri 4 Lahat pada tahun 2008-2011. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di program studi S1 Farmasi Universitas Sanaa Dharma Yogyakarta pada tahun 2011 – 2015. Selama menempuh pendidikan S1, penulis memiliki pengalaman sebagai

Steering Commite Inisiasi Sanata Dharma (2013), Ketua panitia pelepasan wisuda (2014), anggota Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Farmasi sebagai koordinator Media Farmasi (periode 2014).