Optimasi formula gel sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau [Camellia sinensis L.] dengan CMC [Carboxymethyl cellulose] sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan dengan metode desain faktorial - USD Repository

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

OPTIMASI FORMULA GEL SUNSCREEN
EKSTRAK KERING POLIFENOL TEH HIJAU (Camellia sinensis L.)
DENGAN CMC (Carboxymethyl cellulose) SEBAGAI GELLING AGENT
DAN PROPILEN GLIKOL SEBAGAI HUMEKTAN
DENGAN METODE DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh :
Lucia Resty Wijayanti
NIM : 048114142

FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2008

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

OPTIMASI FORMULA GEL SUNSCREEN
EKSTRAK KERING POLIFENOL TEH HIJAU (Camellia sinensis L.)
DENGAN CMC (Carboxymethyl cellulose) SEBAGAI GELLING AGENT
DAN PROPILEN GLIKOL SEBAGAI HUMEKTAN
DENGAN METODE DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh :
Lucia Resty Wijayanti
NIM : 048114142

FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA
2008

ii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

iii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

iv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

UNTUK MENCAPAI TUJUAN YANG BESAR
DIPERLUKAN TIGA SYARAT:

PERTAMA : KETEKUNAN

KEDUA

: KETEKUNAN

KETIGA : KETEKUNAN

Jika A sama dengan sukses dalam hidup,
maka A sama dengan X ditambah Y ditambah Z.
X sama dengan kerja, Y sama dengan bermain, dan
Z sama dengan tutup mulut.
(Albert Einstein)

Kupersembahkan :
“Keluargaku tercinta, semua teman-temanku dan
ALMAMATERKU”
v

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama
Nomor Mahasiswa

: Lucia Resty Wijayanti
: 048114142

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
Optimasi Formula Gel Sunscreen Ekstrak Kering Polifenol Teh Hijau (Camellia
sinensis L.) Dengan CMC (Carboxymethyl cellulose) Sebagai Gelling Agent Dan
Propilen Glikol Sebagai Humektan Dengan Metode Desain Faktorial
Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma
hak untuk menyimpan, me-ngalihkan 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 maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama
saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal : 30 Januari 2008

Yang menyatakan

( Lucia Resty Wijayanti )

vi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KATA PENGANTAR

Puji syukur dan terima kasih penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha
Esa atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan
akhir ini untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Strata Satu
Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm).
Semua kelancaran dan keberhasilan penulis dalam menyelesaikan laporan ini

tidak lepas dari dukungan dan bantuan

berbagai pihak. Oleh karena itu, pada

kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :
1. ”Jesus Kristus”, atas semua anugrah-Nya.
2. Keluargaku yang telah memberi dukungan, perhatian, dan doa sehingga
terselesaikannya skripsi ini.
3. Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata
Dharma Yogyakarta.
4. C.M. Ratna Rini Nastiti, S.Si., Apt., selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan arahan dan mendampingi penulis selama proses penelitian dan
penyusunan skripsi.
5. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan
banyak pendampingan, dukungan, saran, dan kritik.
6. Agatha Budi Susiana L. M.Si., Apt selaku dosen penguji yang telah
memberikan banyak pendampingan, dukungan, saran, dan kritik.
7. Rini Dwiastuti, S.Farm., Apt., yang telah meluangkan waktu untuk diskusi
dan memberikan saran.

vii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

8. Segenap laboran atas bantuan dan kerjasamanya selama penulis menempuh
perkuliahan di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
9. “Team Teh”, Agung, Budi, Dian, Dona, Ika, Fery, Rinta, Selvi, dan Tere atas
kerjasama dan bantuannya selama mengerjakan skripsi ini.
10. “Team Wortel, Alga dan Curcuma mangga” yang sering bekerja sama di
laboratorium.
11. Temen-temen Kos Luv: Tina, Lidia, Novent, Nuvo, Esti, dan Ani atas doa
dan semangatnya.
12. “LARA-NISA” yang telah menjadi sahabatku dan selalu memberikan
dukungan.
13. Teman-teman anak FST dan FKK 04, yang selalu membagi senyum dan tawa
kepada penulis.
14. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.
Penulis telah berusaha sebaik-baiknya untuk menyelesaikan skripsi ini.
Namur penulis menyadari masih banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan di
dalamnya. Maka penulis mengharapkan kritik dan saran. Akhir kata, semoga

penelitian ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu kefarmasian.

Penulis

viii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

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 daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, Januari 2008
Penulis,

Lucia Resty Wijayanti

ix

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL .......................................................................... ............. i
HALAMAN JUDUL ............................................................................................ ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................... .............. iii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................... v
HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ........................................................ vi
KATA PENGANTAR … ..................................................................................... vivi
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................. ix
DAFTAR ISI ........................................................................................................ x
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN.......................................................................................... xvi
INTISARI ............................................................................................................ xvii
ABSTRACT .......................................................................................................... xviii
BAB I. PENGANTAR ....................................................................................... 1

A. Latar Belakang ....................................................................................... 1
1. Perumusan masalah .......................................................................... 4
2. Keaslian karya .................................................................................. 4
3. Manfaat penelitian ........................................................................... 5
B. Tujuan Penelitian .................................................................................... 5

x

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA .................................................................. 6
A. Teh (Camellia sinensis L.) ..................................................................... 6
1. Deskripsi .......................................................................................... 6
2. Kandungan kimia teh hijau .............................................................. 7
3. Khasiat teh hijau .............................................................................. 9
B. Ekstraksi ................................................................................................. 9
C. Formulasi ............................................................................................... 11
1. Gel .................................................................................................... 11
2. CMC (carboxymethyl cellulose) ...................................................... 11
3. Propilen glikol .................................................................................. 12

D. Sinar Ultra Violet ................................................................................... 13
E. Sunscreen ............................................................................................... 14
F. Spektrofotometri UV-Vis ..................................................................... 15
G. Sun Protecting Factor (SPF) ................................................................. 16
H. Metode Desain Faktorial ........................................................................ 18
I. Landasan Teori ....................................................................................... 21
J. Hipotesis ................................................................................................ 21
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN .......................................................... 22
A. Jenis Rancangan Penelitian..................................................................... 22
B. Variabel Penelitian ................................................................................. 22
C. Definisi Operasional .............................................................................. 23
D. Bahan dan Alat........................................................................................ 24
E. Tata Cara Penelitian ................................................................................ 25
1. Penetapan kadar air dalam serbuk teh hijau ..................................... 25

xi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

2. Ekstraksi polifenol teh hijau ............................................................ 26
3.

Penetapan kadar polifenol total dalam ekstrak kering polifenol teh
hijau .................................................................................................. 26

4. Penentuan SPF ekstrak kering polifenol teh hijau secara in vitro ... 28
5. Optimasi formula gel sunscreen ...................................................... 30
6. Uji sifat fisis dan stabilitas gel sunscreen ekstrak kering polifenol
teh hijau ............................................................................................ 32
7. Subjective assessment ...................................................................... 32
F. Analisis Data .......................................................................................... 33
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 34
A. Pemilihan Sample .................................................................................. 34
B. Penetapan Kadar Air Dalam Serbuk Teh Hijau ..................................... 34
C. Ekstraksi Senyawa Polifenol Teh Hijau ................................................ 35
D. Penetapan Kadar Polifenol Total ........................................................... 37
E. Penetapan Nilai SPF Secara In Vitro ...................................................... 41
F. Formulasi ............................................................................................... 43
G. Sifat Fisik Gel ........................................................................................ 44
H. Optimasi Formula .................................................................................. 51
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN …......................................................... 58
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 59
LAMPIRAN .......................................................................................................... 62
BIOGRAFI PENULIS ........................................................................................... 90

xii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR TABEL

Tabel I.

Perbandingan Penggunaan Gliserin dan Propilen glikol ...................... 13

Tabel II.

Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua
level ...................................................................................................... 19

Tabel III.

Level rendah dan level tinggi gelling agent dalam formula gel
sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau ...................................... 31

Tabel IV.

Formula gel sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau .................. 31

Tabel V.

Hasil pengukuran kadar air dalam serbuk teh hijau ............................. 34

Tabel VI.

Hasil pengukuran absorbansi senyawa hasil reaksi kolorimetri seri
kurva baku kuersetin ............................................................................ 39

Tabel VII.

Hasil pengukuran kadar polifenol teh hijau dalam ekstrak kering
polifenol teh hijau ................................................................................ 40

Tabel VIII. Hasil Pengukuran SPF in vitro ............................................................. 43
Tabel IX.

Hasil pengukuran sifat fisik gel ........................................................... 44

Tabel X.

Efek CMC, efek propilenglikol, dan efek interaksi dalam
menentukan sifat fisik gel .................................................................... 45

Tabel XI.

Hasil Perhitungan Yate’s treatment pada respon daya sebar ............. 46

Tabel XII.

Hasil Perhitungan Yate’s treatment pada respon viskositas ................ 48

Tabel XIII. Hasil Perhitungan Yate’s treatment pada respon pergeseran
viskositas .............................................................................................. 51
Tabel XIV. Hasil subjective assessment .................................................................. 55

xiii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1

Struktur kuersetin ................................................................................... 7

Gambar 2

Struktur epicatechin, epicatechin-3-gallat, epigallocatechin, dan
epigallocatechin-3-gallat........................................................................ 8

Gambar 3

Struktur propilen glikol ........................................................................ 12

Gambar 4

Spektra penetapan operating time ......................................................... 37

Gambar 5

Spektra penetapan panjang gelombang serapan maksimum senyawa
hasil reaksi antara kuersetin dengan reagent Folin-Ciocalteu............... 38

Gambar 6

Scanning spektra UV yang diserap oleh ekstrak kering polifenol
teh hijau ................................................................................................ 41

Gambar 7

Struktur epicatechin, epicatechin-3-gallat, epigallocatechin, dan
epigallocatechin-3-gallat dengan sistem kromofor dan gugus
auksokrom ............................................................................................ 42

Gambar 8

a. Grafik hubungan antara CMC dan daya sebar gel; b. Grafik
hubungan antara propilenglikol dan daya sebar gel ........................... 45

Gambar 9

a. Grafik hubungan antara CMC dan viskositas gel; b. Grafik
hubungan antara propilenglikol dan viskositas

gel ......................... 47

Gambar 10 a. Grafik hubungan antara CMC dan pergeseran viskositas gel;
b. Grafik hubungan antara propilenglikol dan pergeseran viskositas
gel ......................................................................................................... 50
Gambar 11 Contour plot daya sebar gel sunscreen ekstrak kering polifenol teh
hijau....................................................................................................... 53

xiv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 12 Contour plot viskositas gel sunscreen ekstrak kering polifenol teh
hijau....................................................................................................... 54
Gambar 13 Contour plot pergeseran viskositas gel sunscreen ekstrak kering
polifenol teh hijau ................................................................................. 55
Gambar 14 Superimposed contour plot sifat fisis dan stabilitas gel sunscreen
ekstrak kering polifenol teh hijau.......................................................... 57

xv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Penetapan Kadar Air Dengan Metode Karl Fischer .............................. 62
Lampiran 2. Penetapan Kadar Polifenol Teh ........................................................... 64
Lampiran 3. Perhitungan Nilai SPF .......................................................................... 67
Lampiran 4. Sifat fisik sediaan gel ............................................................................ 69
Lampiran 5. Perhitungan Yate’s treatment .............................................................. 77
Lampiran 6. Subjective Assesment ............................................................................ 84
Lampiran 7. Dokumentasi ......................................................................................... 86

xvi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

INTISARI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek CMC, propilen glikol dan
interaksi keduanya yang dominan dalam menentukan sifat fisik sediaan gel, dan
kestabilan sediaan gel serta untuk mendapatkan area komposisi optimum gelling
agent dan humektan dalam formula gel sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau.
Ekstrak kering polifenol teh hijau didapatkan dari penyarian simplisia daun teh hijau
dengan pelarut metanol, kloroform, air dan etil asetat.
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental murni menggunakan
desain faktorial. Digunakan 4 formula, yaitu (1) : level CMC dan propilen glikol
rendah, (a) : level CMC tinggi dan level propilen glikol rendah, (b) : level CMC
rendah dan level propilen glikol tinggi, (ab) : level CMC dan propilen glikol tinggi.
Optimasi dilakukan terhadap parameter sifat fisik gel yang meliputi daya sebar,
viskositas, dan perubahan viskositas gel selama 1 bulan penyimpanan. Analisis
statistik yang digunakan adalah Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95%.
Hasil menunjukkan bahwa CMC dominan dalam menentukan daya sebar
gel, viskositas gel, dan perubahan viskositas gel. Dari superimposed contour plot
diperoleh area optimum yang diprediksi sebagai formula optimum gel sunscreen
ekstrak kering polifenol teh hijau.
Kata kunci : ekstrak kering polifenol teh hijau, CMC, propilen glikol, gel, desain
faktorial, sunscreen.

xvii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRACT
The aims of the research were to investigate the dominant effect among
CMC, propylene glycol, and the interaction between CMC and propylene glycol on
the gel physical properties, and to obtain the optimum area of the composition
gelling agent and humectant from green tea-polyphenol-dry extract sunscreen gel
formulas. The active ingredient was extracted from Camellia sinensis L. using
chloroform, methanol, water and ethyl acetate.
This research was a pure experimental study based on factorial design
application. Four formulas were investigated, i.e. (1) : CMC and propylene glycol
both in low level, (a) : CMC in high level and propylene glycol in low level, (b) :
CMC in low level and propylene glycol in high level, (ab) : CMC and propylene
glycol both in high level. They were evaluated for their physical properties
parameter, i. e. spreadability, viscosity, and viscosity shift of gel over 1 month
storage. Statistic analysis used was Yate’s treatment with 95% level of confidence.
The result showed that CMC was dominant in determining gel
spreadability, gel viscosity, and viscosity shift of gel. Based on superimposed
contour plot the optimum area of gel formula was obtained limited to the
composition of gelling agent and humectant which studied.
Key word : extract polyphenol, CMC, propylene glycol, gel, factorial design,
sunscreen.

xviii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I
PENGANTAR

A. Latar Belakang
Sinar matahari sangat bermanfaat bagi kesehatan manusia. Sinar matahari
dapat membantu mengurangi kolesterol darah, gula darah, menstimulasi sirkulasi
darah, dan yang utama dibutuhkan oleh tubuh untuk pembentukan vitamin D. Selain
efek yang menguntungkan, paparan sinar matahari yang melimpah dengan intensitas
tinggi dapat menyebabkan hiperpigmentasi pada kulit sehingga kulit menjadi kusam
dan bersisik. Efek tersebut terutama disebabkan oleh sinar ultra violet A dan B
(Purwanti, Erawati, Kurniawati, 2005). Sinar ultra violet diserap oleh kulit dan dapat
menghasilkan senyawa reactive oxygen species (ROS) yang dapat menyebabkan
kanker kulit dan penuaan dini pada kulit (Katiyar, Afaq, Perez, Mukhtar, 2001).
Sinar ultra violet dibagi menjadi tiga, yaitu UV A (320-400 nm), UV B (290-320
nm), dan UV C (200-290 nm). Paparan sinar UV A lebih bertanggung jawab pada
terjadinya kanker kulit dan penuaan dini, sedangkan UV B dapat menyebabkan
terjadinya eritema pada kulit. Paparan sinar UV C dapat menyebabkan kerusakan
jaringan kulit, tetapi sebagian besar sinar UV C telah tersaring oleh lapisan ozon
dalam atmosfer (Harry, 1982).
Secara normal kulit memiliki perlindungan alami terhadap sinar matahari
yang merugikan dengan penebalan stratum corneum, pengeluaran keringat, dan

1
xix

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

2

pigmentasi kulit (Purwanti et al, 2005). Tetapi mengingat Indonesia adalah negara
tropis yang mana intensitas sinar matahari cukup tinggi, maka diperlukan
perlindungan tambahan untuk kulit seperti dengan pemakaian topi, jaket atau
pakaian, kaca mata dan produk-produk kosmetik (Brown and Burns, 2005). Produk
kosmetik yang bisa digunakan untuk meminimalkan efek samping dari radiasi sinar
ultra violet adalah sediaan sunscreen. Sunscreen adalah senyawa kimia yang
menyerap dan atau memantulkan radiasi sehingga melemahkan energi UV sebelum
berpenetrasi ke dalam kulit (Stanfield, 2003).
Senyawa yang memiliki sistem kromofor dan gugus auksokrom mampu
menyerap radiasi pada daerah ultra violet (Sastrohamidjodjo, 1991). Teh hijau
mengandung senyawa polifenol (Bisset, 2001) yang memiliki sistem kromofor dan
gugus auksokrom, oleh karena itu polifenol teh hijau dapat menyerap radiasi sinar
UV. Pada pemakaian topikal atau oral, polifenol teh hijau mampu memberikan
perlindungan terhadap sinar UV B yang dapat menyebabkan eritema dan edema
(Svobodova, Psotova, Walterova, 2003).
Sediaan sunscreen yang banyak beredar di pasaran tampil dalam berbagai
bentuk sediaan seperti lotion, krim dan gel. Bentuk sediaan gel lebih banyak disukai
dibandingkan sediaan krim dan lotion karena menimbulkan rasa nyaman di kulit
dengan adanya rasa dingin (Soeratri, dan Purwanti, 2004). Rasa dingin pada kulit
disebabkan oleh pengaruh evaporasi air dan alkohol yang digunakan dalam sediaan
gel. Keuntungan lain dari bentuk sediaan yang dipilih adalah terbentuknya lapisan
tipis pada kulit yang dapat dicuci dengan air (Nairn, 1997).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

3

Dalam penelitian ini, gel sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau dibuat
dengan menggunakan CMC sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai
humektan. Gelling agent untuk kebutuhan farmasi dan sediaan kosmetik harus
bersifat inert, aman dan tidak reaktif dengan komponen yang lain (Zath and Kushla,
1996). Bahan aktif yang digunakan dalam sediaan gel sunscreen ekstrak kering
polifenol teh hijau adalah polifenol yang akan teroksidasi pada suasana basa. Untuk
menjaga kestabilan polifenol dibutuhkan kondisi yang asam, sehingga sediaan gel
sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau harus dalam suasana asam. CMC dapat
digunakan sebagai gelling agent dalam sediaan gel dengan bahan aktif polifenol teh
hijau karena CMC memiliki stabilitas yang baik pada suasana asam maupun basa
(pH 2-10). Propilen glikol memiliki stabilitas yang baik pada pH 3-6 (Allen, 2002).
Oleh karena itu propilen glikol dapat digunakan sebagai humektan dalam sediaan gel
sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau.
Kualitas fisik sediaan gel merupakan faktor penting yang harus dipenuhi
sebelum sediaan gel dipasarkan ke konsumen. Kualitas fisik sediaan gel dipengaruhi
oleh komposisi bahan-bahan yang digunakan. Gelling agent

dan humektan

merupakan bagian yang sangat berpengaruh terhadap kualitas fisik dari sediaan gel.
Gelling agent akan membentuk jaringan struktural yang merupakan faktor yang
sangat penting dalam sistem gel (Zath and Kushla, 1996). Humektan akan menjaga
kestabilan sediaan gel dengan cara mengabsorbsi lembab dari lingkungan dan
mengurangi penguapan air dari sediaan. Selain menjaga kestabilan sediaan, secara
tidak langsung humektan juga dapat mempertahankan kelembaban kulit sehingga
kulit tidak kering (Harry, 1982). Oleh karena itu penggunaan gelling agent dan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

4

humektan perlu diperhatikan. Untuk menentukan efek yang dominan antara CMC,
propilen glikol dan interaksi keduanya dalam menentukan respon yang diharapkan
dapat dilakukan dengan metode desain faktorial. Selain untuk menentukan efek yang
dominan, metode desain faktorial juga dapat digunakan untuk memperoleh suatu
sediaan dengan formula yang optimum. Komposisi CMC dan propilen glikol
dioptimasi dengan metode desain faktorial ini. Diharapkan dengan komposisi CMC
dan propilen glikol yang optimum diperoleh sediaan gel sunscreen yang memenuhi
kualitas fisik yang meliputi daya sebar, viskositas, dan stabilitas fisiknya.
1. Perumusan masalah
a. Berapakah konsentrasi polifenol teh hijau yang dapat memberikan SPF
dengan nilai yang dapat diterima sebagai sunscreen dalam penelitian ini?
b. Manakah yang dominan antara CMC, propilen glikol, dan interaksi keduanya
dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas gel yang dipengaruhi oleh
formula?
c. Apakah dapat ditemukan area komposisi optimum CMC - propilen glikol
pada superimposed contour plot yang diprediksikan sebagai formula
optimum gel sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau?

2. Keaslian karya
Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan oleh penulis, penelitian tentang
optimasi formula gel sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau (Camellia sinensis
L.) dengan CMC sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan dengan
menggunakan metode desain faktorial belum pernah dilakukan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

5

3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis. Penelitian ini bermanfaat untuk menambah khasanah
ilmu pengetahuan tentang bentuk sediaan sunscreen.
b. Manfaat praktis. Penelitian ini bermanfaat untuk mengetahui efek
dominan antara CMC dan propilen glikol yang menentukan sifat fisik dan stabilitas
sediaan gel. Mengetahui formula optimum berdasar superimposed contour plot sifat
fisik gel.

B. Tujuan Penelitian
1. Tujuan umum
Membuat formula sunscreen dengan bahan aktif yang berasal dari teh hijau
(Camellia sinensis L.) dalam bentuk sediaan gel.
2. Tujuan khusus
a. Mengetahui konsentrasi polifenol teh hijau yang dapat memberikan SPF
dengan nilai yang dapat diterima sebagai sunscreen.
b. Mengetahui yang dominan antara CMC, propilen glikol, dan interaksi
keduanya dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas gel sunscreen ekstrak
kering polifenol teh hijau.
c. Mendapatkan area komposisi optimum dari CMC-propilen glikol pada
superimposed contour plot yang diprediksikan sebagai formula optimum gel
sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

6

BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA

A. Teh (Camellia sinensis L.)
Komoditas teh dihasilkan dari pucuk daun tanaman teh (Camellia sinensis
L.) melalui proses pengolahan tertentu. Secara umum berdasarkan cara/proses
pengolahannya, teh dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis, yaitu teh hijau, teh
oolong, dan teh hitam. Teh hijau dibuat dengan cara menginaktifasi enzim
oksidase/fenolase yang ada dalam pucuk daun teh segar, dengan cara pemanasan atau
penguapan menggunakan uap panas, sehingga oksidasi enzimatik terhadap katekin
dapat dicegah. Teh hitam dibuat dengan cara memanfaatkan terjadinya oksidasi
enzimatis tehadap kandungan katekin teh. Teh oolong dihasilkan melalui proses
pemanasan yang dilakukan segera setelah proses penggulungan daun, dengan tujuan
untuk menghentikan proses fermentasi. Oleh karena itu, teh oolong disebut juga
sebagai teh semi-fermentasi (Hartoyo, 2003).
1. Deskripsi
Pohon kecil, karena seringnya pemangkasan maka tampak seperti perdu.
Bila tidak dipangkas, akan tumbuh kecil ramping setinggi 5 - 10 m, dengan bentuk
tajuk seperti kerucut. Batang tegak, berkayu, bercabang-cabang, ujung ranting dan
daun muda berambut halus. Daun tunggal, bertangkai pendek, letak berseling, helai
daun kaku seperti kulit tipis, bentuknya elips memanjang, ujung dan pangkal
runcing, tepi bergerigi halus, pertulangan menyirip, panjang 6-18 cm, lebar 2-6 cm,
warnanya hijau, permukaan mengilap. Bunga di ketiak daun, tunggal atau beberapa

6

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

7

bunga bergabung menjadi satu, berkelamin dua, garis tengah 3-4 cm, warnanya putih
cerah dengan kepala sari berwarna kuning, harum. Buahnya buah kotak, berdinding
tebal, pecah menurut ruang, masih muda hijau setelah tua cokelat kehitaman. Biji
keras, 1-3. Pucuk dan daun muda yang digunakan untuk pembuatan minuman teh.
Perbanyakan dengan biji, setek, sambungan atau cangkokan (Dalimartha, 1999).
2. Kandungan kimia teh
Zat bioaktif yang terdapat dalam teh terutama merupakan golongan
flavonoid. Flavonoid yang ditemukan dalam teh terutama golongan flavanol dan
flavonol (Hartoyo, 2003).
Teh mengandung senyawa polifenol (Bisset, 2001). Teh juga mengandung
sejenis antioksidan yang bernama katekin yang merupakan flavonoid yang termasuk
dalam kelas flavanol. Pada daun teh segar, kadar katekin bisa mencapai 30% dari
berat kering. Teh hijau mengandung katekin yang tinggi, sedangkan teh hitam
mengandung lebih sedikit karena katekin hilang dalam proses oksidasi (Hartoyo,
2003). Teh juga mengandung kafein, theobromin, theofilin, tanin, xantin, adenine,
minyak atsiri, kuersetin, naringenin, dan natural floride (Dalimartha, 1999).
Kuersetin (gambar 1) termasuk flavonoid golongan flavonol. Kandungan kuersetin
dalam teh hijau sekitar 1,79-4,05 g/kg (Hartoyo, 2003).
OH
OH

HO

O

OH
OH

O

Gambar 1. Struktur kuersetin ( Svobodova et al., 2003 )

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

8

Polifenol yang utama yang terdapat dalam teh hitam dan teh hijau adalah
epicatechins atau turunannya. Epicatechins paling banyak terdapat dalam teh hijau,
yaitu epicatechin (EC), epicatechin gallat (ECG), epigallocatechin (EGC), dan
epigallocatechin gallat (EGCG). EGCG merupakan antioksidan yang paling efektif
sebagai chemoprotective agent, jumlahnya sekitar 60 - 70% dari jumlah keseluruhan
katekin (Svobodova et al. , 2003; Katiyar et al., 2003). Struktur EC, ECG, EGC, dan
EGCG seperti pada gambar 2.
OH
OH

OH
OH

HO
HO

O

OH

O

O

C

OH

OH

OH

O

OH

OH

(-)-Epicatechin-3-gallate

(-)-Epicatechin

OH

OH

OH

OH
HO

HO

O

O

OH

OH

OH
O

C

OH

OH
OH

O

OH

OH

(-)-Epigallocatechin

(-)-Epigallocatechin-3-gallate

Gambar 2. Struktur epicatechin, epicatechin-3-gallat, epigallocatechin,
dan epigallocatechin-3-gallat ( Svobodova et al., 2003 )
Senyawa polifenol sangat peka terhadap oksidasi udara dalam larutan netral
atau basa. Senyawa fenol akan teroksidasi dengan cepat dalam larutan basa, sehingga

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

9

akan meningkatkan konsentrasi ion fenolat. Sekitar 50% fenol akan teroksidasi pada
pH 9 - 10 (Singleton and Rossi, 1965).
3. Khasiat teh
Teh berkhasiat sebagai peluruh kencing (diuretik), stimulans jantung
(kardiotonik), menstimulir susunan saraf pusat, penyegar badan, dan sebagai
astringen pada saluran cerna (Dalimartha, 1999).
Dari beberapa hasil riset disebutkan, teh hijau sudah banyak dikenal sebagai
obat bagi berbagai penyakit lainnya seperti berbagai jenis kanker, stroke, penyakit
kardiovaskular,

keluhan

gastrointestinal,

perawatan

gigi,

perawatan

kulit,

mengurangi gula darah, mencegah arthritis, mencegah kerusakan hati, serta sebagai
penurun berat badan (Hartoyo, 2003).
Pada pemakaian topikal atau oral, polifenol teh hijau mampu memberikan
perlindungan terhadap sinar UV B yang dapat menyebabkan eritema dan edema
(Svobodova et al., 2003).

B. Ekstraksi
Ekstraksi merupakan kegiatan menarik suatu zat yang dapat larut dari
bahan yang tidak dapat larut dengan pelarut cair. Faktor yang mempengaruhi
kecepatan ekstraksi adalah kecepatan difusi zat yang larut melalui lapisan-lapisan
batas antara cairan pengekstrak dengan bahan yang mengandung zat tersebut
(Anonim, 1986).
Pada prinsipnya cairan pengekstrak harus memenuhi syarat kefarmasian
atau dalam perdagangan dikenal dengan kelompok spesifikasi “Pharmaceutical

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

10

grade” sampai saat ini berlaku aturan bahwa pelarut yang diperbolehkan adalah air
dan alkohol (etanol) serta campurannya. Jenis pelarut lain seperti metanol, heksana
(hidrokarbon

alifatik),

toluene

(hidrokarbon

aromatic),

kloroform

(dan

segolongannya), aseton, umumnya digunakan sebagai pelarut untuk separasi dan
tahap pemurnian (Anonim, 1995).
Senyawa dari golongan polifenol mudah larut dalam air. Untuk senyawa
yang hanya larut sedikit dalam air kepolarannya memadai untuk diekstrak dengan
baik menggunakan metanol, etanol, atau aseton; dan metanol 80% merupakan pelarut
yang sering dipakai untuk ekstraksi flavonoid. Ekstraksi kembali larutan dalam air
dengan pelarut organik yang tidak bercampur dengan air tetapi agak polar
bermanfaat untuk memisahkan golongan flavonoid dari senyawa yang lebih polar
seperti karbohidarat. Etil asetat merupakan pelarut yang baik untuk menangani
katekin dan protoantosianidin (Robinson, 1991).
Secara umum ekstraksi dapat dibedakan menjadi infundasi, maserasi,
perkolasi dan destilasi uap. Maserasi merupakan cara ekstraksi yang sederhana dan
digunakan untuk simplisia yang mengandung zat aktif yang mudah larut dalam
cairan penyari. Maserasi merupakan metode yang paling banyak digunakan dalam
proses ekstraksi (Anonim, 1986).
Keuntungan cara ekstraksi dengan maserasi adalah menghasilkan
reprodusibilitas yang baik, cara pengerjaan dan perawatan yang digunakan
sederhana, dan mudah diusahakan. Kerugian cara maserasi adalah pengerjaannya
lama dan ekstraksinya kurang sempurna. Pada ekstraksi dengan cara maserasi perlu
dilakukan pengadukan (Anonim, 1986).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

11

C. Formulasi
1. Gel
Gel adalah suatu sistem setengah padat yang terdiri dari suatu dispersi yang
tersusun baik dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar dan
saling diresapi cairan (Ansel, 1989). Gel biasanya digunakan untuk diaplikasikan
pada membran mukus atau jaringan yang luka terbakar, karena gel memiliki
kandungan air yang tinggi yang dapat mengurangi iritasi (Klech, 1997).
Ada 2 sistem klasifikasi pembagian gel. Sistem yang pertama membagi gel
berdasarkan jumlah fasenya, yaitu : gel inorganik (dua fase) dan gel organik (satu
fase). Sistem kedua membagi gel berdasarkan karakter komponen gel, yaitu :
hidrofobik gel (oleogels), dan hidrofilik gel (hydrogel) (Allen, 2002; Nairn, 1997).
Hidrofilik gel mengandung larutan seperti air, gliserin, dan propilen glikol sebagai
gelling agent. Gelling agent yang digunakan kebanyakan dalam konsentrasi rendah.
Hydrogel lebih disukai oleh konsumen karena tidak meninggalkan rasa berminyak,
dan tidak lengket tetapi kering membentuk suatu lapisan tipis yang dapat dicuci
dengan air (Nairn, 1997).
Gel pada penggunaan topikal sebaiknya tidak terlalu lengket. Penggunaan
gelling agent dengan konsentrasi yang terlalu tinggi atau penggunaan gelling agent
dengan bobot molekul yang terlalu besar akan menghasilkan gel yang susah
diaplikasikan. Gelling agent dapat membentuk jaringan struktur yang merupakan
faktor yang penting dalam sistem gel.

Peningkatan jumlah gelling agent dapat

memperkuat jaringan struktur gel sehingga terjadi kenaikan viskositas (Zats and
Kushla, 1996).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

12

2. CMC (carboxymethyl cellulose)
CMC merupakan polimer anion dengan berbagai tingkatan yang dibedakan
berdasarkan berat molekul dan derajat substitusi. Karakteristik gel yang dihasilkan
seperti konsistensi dan viskositas tergantung pada konsentrasi polimer dan berat
molekulnya (Zats and Kushla, 1996). CMC dapat digunakan sebagai thickening
agent atau stabilizing agent (Osol, 1980).
CMC dengan konsentrasi 4% sampai 6% dapat digunakan sebagai gelling
agent. Gliserin dapat ditambahkan untuk mencegah gel mengering. Presipitasi dapat
terjadi pada pH kurang dari 2; stabil pada pH antara 2-10, dengan stabilitas
maksimum pada pH 7-9 (Allen, 2002). CMC larut dalam air dan campur dalam air
dengan sedikit alkohol dan gliserin. Gel basis air ini mudah untuk ditumbuhi
mikroba (Kelch, 1997).
3. Propilen glikol
Propilen glikol adalah suatu cairan kental, jernih, tidak berwarna, rasa khas,
praktis tidak berbau, dan bersifat menyerap lembab. Propilen glikol dapat bercampur
dengan air, alkohol, aseton, dan dengan kloroform. Propilen glikol larut dalam eter
dan dalam beberapa minyak esensial, tetapi tidak dapat bercampur dengan minyak
lemak. Struktur propilen glikol tampak pada gambar 3.

OH
OH
H3C
Gambar 3. Struktur propilen glikol (Anonim, 1995 ; Windholz, 1976)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

13

Propilen glikol dapat berfungsi sebagai desinfektan, dan stabilizer. Propilen
glikol stabil pada pH 3-6. Pada tabel I dapat dilihat fungsi propilen glikol yang
lainnya dan fungsi gliserin dalam sediaan. Propilen glikol secara umum merupakan
material yang nontoksik, biasanya digunakan dalam makanan, obat dan kosmetik.
Penggunaan propilen glikol yang melebihi batas maksimal dalam sediaan topikal
dapat menyebabkan iritasi (Allen and Emeritus, 1999).
Tabel I. Perbandingan Penggunaan Gliserin dan Propilen glikol
Konsentrasi (%)
Penggunaan
Bentuk Sediaan
Gliserin
Propilen glikol
Emollient
Topikal
≤ 30
Humektant
Topikal
≤ 30
~ 15
Pengawet
Solution, semisolid
≤ 20
15 - 30
Larutan aerosol
10 - 30
Larutan oral
10 - 25
Pelarut
Parenteral
≤ 50
10 - 60
5 - 80
Topikal
Formulasi
0,5 - 3,0
Ophtalmic
Plasticizer
Tablet
Variabel
Pemanis
Elixir
≤ 20
(Allen and Emeritus, 1999)

D. Sinar Ultra Violet
Sinar UV dapat dibagi menjadi tiga yaitu sinar UV A, UV B, dan UV C.
Efek radiasi UV pada kesehatan manusia tergantung dari jumlah dan jenis radiasi
yang mengenai tubuh. Radiasi sinar UV A dengan rentang panjang gelombang 320400 nm dengan efektifitas tertinggi pada 340 nm dapat menyebabkan
tanning/pigmentasi, kanker kulit dan penuaan dini. UV A juga dilaporkan dapat
menyebabkan efek samping hilangnya kolagen (Harry, 1982; Walters et al, 1997).
Sinar UV B dengan rentang panjang gelombang 290-320 nm dengan efektifitas

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

14

tertinggi sekitar 297,6 nm bertanggung jawab terhadap eritema. Sinar UV C dengan
rentang panjang gelombang 200-290 nm dapat menyebabkan kerusakan jaringan.
Tetapi sebagian besar sinar UV C dari sinar matahari diserap oleh lapisan ozon di
atmosphere (Harry, 1982).

E. Sunscreen
Sunscreen merupakan senyawa kimia yang menyerap atau memantulkan
radiasi sehingga melemahkan energi ultra violet sebelum berpenetrasi ke kulit
(Stanfield, 2003).
Sunscreen dapat dibagi menjadi dua yaitu chemical sunscreen dan physical
sunscreen. Chemical sunscreen bekerja dengan cara mengabsorbsi radiasi sinar ultra
violet. Contoh bahan aktif yang biasa digunakan dalam chemical sunscreen adalah
avobenzone,

cinnamates,

octocrylene,

oxybenzone

(benzophenones),

para-

aminobenzoic acid (PABA), padimate-O, dan salicylates (Stanfield, 2003).
Physical sunscreen bekerja dengan cara memantulkan atau menghamburkan
radiasi sinar ultra violet dengan membentuk lapisan buram di permukaan kulit.
Selain pembentukan lapisan buram, physical sunscreen juga menyebabkan rasa
berminyak di permukaan kulit sehingga physical sunscreen kurang dapat diterima
oleh konsumen. Contoh bahan aktif yang biasa digunakan dalam physical sunscreen
adalah titanium dioxide dan zinc oxide (Bondi, Jegasothy, Lazarus, 1991).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

15

F. Spektrofotometri UV-Vis
Spektrofotometri UV–Vis adalah anggota teknik analisis spektroskopik yang
memakai sumber radiasi elektromagnetik ultra violet dekat (190 – 380 nm) dan sinar
tampak (380 – 780 nm) dengan menggunakan instrumen spektrofotometer. Senyawasenyawa organik pada umumnya dan semua gugus atau gugusan atom yang
mengabsorbsi radiasi UV-Vis disebut kromofor. Pada senyawa organik dikenal
gugus auksokrom, yaitu gugus fungsionil yang mempunyai elektron bebas seperti OH, -ONH3 dan -OCH3 (Mulja dan Suharman, 1995).
Spektrum UV-Vis yang merupakan korelasi absorban (sebagai ordinat) dan
panjang gelombang (sebagai absis) tidak merupakan garis spektrum akan tetapi
merupakan pita spektrum. Terbentuknya pita spektrum UV-Vis tersebut disebabkan
transisi energi yang tidak sejenis dan terjadinya eksitasi elektonik lebih dari satu
macam pada gugus molekul yang kompleks (Mulja dan Suharman, 1995).
Analisis dengan spektrofotometri UV-Vis selalu melibatkan pembacaan
absorban radiasi elektromagnetik oleh molekul atau radiasi elektromagnetik yang
diteruskan. Keduanya dikenal sebagai absorban (A) tanpa satuan dan transmitan
dengan satuan persen (%T). Apabila suatu radiasi elektromagnetik dikenakan kepada
suatu larutan dengan intensitas radiasi semula (Io), maka sebagian radiasi tersebut
akan diteruskan (It), dipantulkan (Ir) dan diabsorbsi (Ia), sehingga:
Io = Ir + Ia + It ................................................................... (1)
Harga Ir (± 4%) dengan demikian dapat diabaikan karena pengerjakan dengan
metode spektrofotometri UV-Vis dipakai larutan pembanding sehingga:
Io = Ia + It. ........................................................................ (2)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

16

Berdasarkan hukum Beer, hubungan antara transmitan atau absorban
terhadap intensitas radiasi atau konsentrasi zat yang dianalisis dan tebal larutan yang
mengabsorbsi sebagai:

T=

It
= 10- ε c.b ................................................. (3)
Io

A = log

Dimana

1
= ε c.b .............................................. (4)
T

T = persen transmitan
Io = intensitas radiasi yang datang
It = intensitas radiasi yang diteruskan

ε = absobansi molar (Lt.mol-1cm-1)
c = konsentrasi (mol.Lt-1)
b = tebal larutan (cm)
A = absorban
(Mulja dan Suharman, 1995)

G. Sun Protection Factor (SPF)

Efektifitas sediaan sunscreen ditentukan dengan penentuan nilai Sun
Protection Factor (SPF). SPF menggambarkan kemampuan produk sunscreen dalam
melindungi kulit dari eritema (Stanfield, 2003). Nilai SPF dapat ditentukan secara in
vitro (menggunakan spektrofotometer) dan cara in vivo. Nilai SPF merupakan
perbandingan Minimal Erythemal Dose (MED) pada kulit manusia yang terlindungi
sunscreen dengan MED tanpa perlindungan sunscreen (Harry, 1982; Walters et al.,
1997).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

17

Berdasarkan Food and Drug Administration (Anonim, 1999), kategori
produk sunscreen berdasarkan nilai SPF-nya dibagi menjadi 3, yaitu :
1. Sunscreen dengan nilai SPF 2-