Optimasi formula krim sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau [Camellia sinensis L.] dengan asam stearat dan minyak wijen sebagai fase minyak : aplikasi desain faktorial.

ix

INTISARI

Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan konsentrasi polifenol teh hijau (dengan nilai SPF yang dapat diterima dalam penelitian ini) yang digunakan dalam formula, mendapatkan faktor dominan dalam formula, dan mendapatkan formula optimal.

Penelitian ini termasuk dalam jenis penelitian eksperimental yang bersifat eksploratif. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah level rendah dan level tinggi asam stearat dan minyak wijen. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah respon sifat fisis (viskositas dan daya sebar) dan respon stabilitas fisik (pergeseran viskositas setelah penyimpanan selama 1 bulan). Faktor dominan di dalam formula ditentukan menggunakan desain faktorial. Tingkat signifikansi pengaruh setiap faktor (asam stearat, minyak wijen, interaksi keduanaya) terhadap respon (viskositas, daya sebar, dan pergeseran viskositas) dianalisis menggunakan analisis statistik Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95%.

Dari hasil penelitian didapatkan bahwa konsentrasi polifenol teh hijau 0,022 % b/b memiliki nilai SPF yang dapat diterima yaitu 5,89. Asam stearat merupakan faktor dominan dalam menentukan respon daya sebar dan viskositas. Minyak wijen merupakan faktor dominan dalam menentukan pergeseran viskositas. Diperoleh area optimal formula krim sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau dengan asam stearat dan minyak wijen sebagai fase minyak berdasarkan superimposed contour plot

respon daya sebar, viskositas dan pergeseran viskositas pada level yang diteliti. Kata kunci : polifenol, teh hijau, asam stearat, minyak wijen, sunscreen, desain

x

ABSTRACT

ABSTRACT

The research aimed to determine polyphenol concentration which showed an acceptable value of SPF used in the formula, to investigate the dominant factor in the formula and to obtain the optimum cream formula.

Explorative experimental design was employed in this research. The independent variable involved the low and the high level of stearic acid and sesame oil. Physical characteristics responses (viscosity and spreadibility) and physical stability response (viscosity shift after a month-storage) were determined as dependent variables. The factorial design was applied to determine the dominant factor in the formula. Yate’s treatment statistic analysis was carried out to analyze the significant level of the effect of the factors (stearic acid, sesame oil, and the interaction both sesame oil and stearic acid) to the responses (viscosity, spreadibility, and viscosity shift).

The result show that the polyphenol concentration of 0,022 % b/b showed the SPF of 5,87 which was acceptable. Stearic acid has the dominant effect in determining the response of the viscosity and spreadibility while sesame oil was dominant in determining the response of the viscosity shift. The area of optimal cream formula was obtained based on the superimposed counter plot of viscosity, spreadibility, and the viscosity shift response on the observed level.

Key words : polyphenol, green tea, stearic acid, sesame oil, sunscreen, factorial design

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

i

OPTIMASI FORMULA KRIM EKSTRAK KERING

POLIFENOL TEH HIJAU (Camellia sinensis L.) DENGAN ASAM STEARAT

DAN MINYAK WIJEN SEBAGAI FASE MINYAK: APLIKASI DESAIN

FAKTORIAL

HALAMAN SAMPUL

SKRIPSI

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

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh:

Blasius Budi Cahyono NIM : 048114048

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

ii

OPTIMASI FORMULA KRIM SUNSCREEN EKSTRAK KERING

POLIFENOL TEH HIJAU (Camellia sinensis L.) DENGAN ASAM STEARAT

DAN MINYAK WIJEN SEBAGAI FASE MINYAK: APLIKASI DESAIN

FAKTORIAL

HALAMAN JUDUL

SKRIPSI

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

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh:

Blasius Budi Cahyono NIM : 048114048

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2008

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

iii

OPTIMASI FORMULA KRIM SUNSCREEN EKSTRAK KERING

POLIFENOL TEH HIJAU (Camellia sinensis L.) DENGAN ASAM STEARAT

DAN MINYAK WIJEN SEBAGAI FASE MINYAK: APLIKASI DESAIN

FAKTORIAL

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING

Yang diajukan oleh: Blasius Budi Cahyono

NIM : 048114048

Telah disetujui oleh:

Pembimbing I

C.M. Ratna Rini Nastiti, S.Si, Apt.

iv

Pengesahan Skripsi Berjudul

HALAMAN PENGESAHAN

OPTIMASI FORMULA KRIM SUNSCREEN EKSTRAK KERING POLIFENOL TEH HIJAU (Camellia sinensis L.) DENGAN ASAM STEARAT

DAN MINYAK WIJEN SEBAGAI FASE MINYAK: APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

Oleh :

Blasius Budi Cahyono NIM : 048114048

Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi

Universitas Sanata Dharma pada tanggal 22 Januari 2008

Mengetahui Fakultas Farmasi Uniersitas Sanata Dharma

Dekan

Rita Suhadi, M.Si., Apt. Pembimbing:

C.M. Ratna Rini Nastiti, S.Si, Apt.

Panitia Penguji : Tanda tangan

1. C.M. Ratna Rini Nastiti, S.Si, Apt. ... 2. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt. ... 3. Agatha Budi Susiana Lestari, M.Si., Apt. ...

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Punya mimpi dan potensi yang luar biasa, tetapi

kita cuma berdiam diri saja, percuma. Kita justru

hanya akan menjadi penghayal berat...

Mari berkarya sebelum menjadi tua dan tidak berguna

Karya ini kupersembahkan kepada Tuhan

beserta titisan-titisan-Nya di dunia...

(keluarga dan komunitas, bakat dan kekayaan)

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Blasius Budi Cahyono

Nomor Mahasiswa : 048114048

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

OPTIMASI FORMULA KRIM SUNSCREEN EKSTRAK KERING POLIFENOL TEH HIJAU DENGAN ASAM STEARAT DAN MINYAK WI-JEN SEBAGAI FASE MINYAK : APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). 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 mem-berikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal : 27 Januari 2008

Yang menyatakan

(Blasius Budi Cahyono)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

vi

PRAKATA

Puji Syukur kepada Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang atas semua berkat dan penyertaanNya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini dengan baik. Laporan akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Strata 1 Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm).

Penulis banyak mengalami kesulitan-kesulitan dan masalah dalam menyelesaikan laporan akhir ini. Tetapi dengan adanya bantuan dari berbagai pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terimakasih atas segala bantuan yang telah diberikan kepada :

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

2. C.M. Ratna Rini Nastiti, S.Si, Apt., selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis dengan penuh totalitas dan pengertian.

3. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt. dan Agatha Budi Susiana Lestari, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah menguji sekaligus memberi saran dan kritik yang membangun bagi penulis.

vii

4. Rini Dwi Astuti, S.Farm., Apt., selaku dosen penanggung jawab proyek payung “Sunscreen from Green and Black Tea Fraction” atas kesediaannya memberikan

kesempatan, waktu, dan dukungan dalam pengerjaan skripsi.

5. Bapak, Ibu dan kakak-kakaku buat doa, dukungan (moral dan material) dan cinta kasihnya.

6. Pak Musrifin, Mas Agung, Pak Iswandi, Mas Ottok, Mas Kunto, Pak Mukmin, Pak Parlan, Mas Yuwono, Pak Kasiran serta laboran-laboran yang lain atas bantuannya selama penulis menyelesaikan skripsi.

7. Teman-teman proyek teh (Agung, Dona, Resty, Dian “sapi”, Selvi, Ferry ”JB”, Ika, Rinta, dan Tere) buat kerjasama dan kebersamaan kita.

8. Teman-teman angkatan 2004 (terutama kelas sains dan teknologi) dan teman-teman dolan’erz atas duka dan suka bersama.

9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan akhir ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan akhir ini banyak kesalahan dan kekurangan mengingat keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Akhir kata semoga laporan ini dapat berguna bagi pembaca.

Penulis

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

viii

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

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

Yogyakarta, 21 Desember 2007 Penulis

ix

INTISARI

Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan konsentrasi polifenol teh hijau (dengan nilai SPF yang dapat diterima dalam penelitian ini) yang digunakan dalam formula, mendapatkan faktor dominan dalam formula, dan mendapatkan formula optimal.

Penelitian ini termasuk dalam jenis penelitian eksperimental yang bersifat eksploratif. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah level rendah dan level tinggi asam stearat dan minyak wijen. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah respon sifat fisis (viskositas dan daya sebar) dan respon stabilitas fisik (pergeseran viskositas setelah penyimpanan selama 1 bulan). Faktor dominan di dalam formula ditentukan menggunakan desain faktorial. Tingkat signifikansi pengaruh setiap faktor (asam stearat, minyak wijen, interaksi keduanaya) terhadap respon (viskositas, daya sebar, dan pergeseran viskositas) dianalisis menggunakan analisis statistik Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95%.

Dari hasil penelitian didapatkan bahwa konsentrasi polifenol teh hijau 0,022 % b/b memiliki nilai SPF yang dapat diterima yaitu 5,89. Asam stearat merupakan faktor dominan dalam menentukan respon daya sebar dan viskositas. Minyak wijen merupakan faktor dominan dalam menentukan pergeseran viskositas. Diperoleh area optimal formula krim sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau dengan asam stearat dan minyak wijen sebagai fase minyak berdasarkan superimposed contour plot

respon daya sebar, viskositas dan pergeseran viskositas pada level yang diteliti.

Kata kunci : polifenol, teh hijau, asam stearat, minyak wijen, sunscreen, desain faktorial.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

x

ABSTRACT

ABSTRACT

The research aimed to determine polyphenol concentration which showed an acceptable value of SPF used in the formula, to investigate the dominant factor in the formula and to obtain the optimum cream formula.

Explorative experimental design was employed in this research. The independent variable involved the low and the high level of stearic acid and sesame oil. Physical characteristics responses (viscosity and spreadibility) and physical stability response (viscosity shift after a month-storage) were determined as dependent variables. The factorial design was applied to determine the dominant factor in the formula. Yate’s treatment statistic analysis was carried out to analyze the significant level of the effect of the factors (stearic acid, sesame oil, and the interaction both sesame oil and stearic acid) to the responses (viscosity, spreadibility, and viscosity shift).

The result show that the polyphenol concentration of 0,022 % b/b showed the SPF of 5,87 which was acceptable. Stearic acid has the dominant effect in determining the response of the viscosity and spreadibility while sesame oil was dominant in determining the response of the viscosity shift. The area of optimal cream formula was obtained based on the superimposed counter plot of viscosity, spreadibility, and the viscosity shift response on the observed level.

Key words : polyphenol, green tea, stearic acid, sesame oil, sunscreen, factorial design

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ...i

HALAMAN JUDUL...ii

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ...iii

HALAMAN PENGESAHAN...iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ... v

PRAKATA...vi

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ...viii

INTISARI...ix

ABSTRACT... x

DAFTAR ISI...xi

DAFTAR TABEL...xiv

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR LAMPIRAN...xvi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang... 1

1. Rumusan masalah ... 4

2. Keaslian penelitian... 5

3. Manfaat ... 5

B. Tujuan ... 6

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA... 7

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

A. Polifenol Teh Hijau ... 7

B. Ekstraksi ... 8

C. Sunscreen ... 9

D. Sun Protecting Factor (SPF) ... 10

E. Krim ... 11

F. Emulgator Sabun ... 12

G. Minyak Wijen ... 12

H. Asam Stearat... 13

I. Viskositas dan Daya Sebar... 14

J. Desain Faktorial ... 15

K. Landasan Teori ... 18

L. Hipotesis ... 19

BAB III METODE PENELITIAN ... 20

A. Jenis dan Rancangan Penelitian... 20

B. Variabel dan Defifnisi Operasional ... 20

1. Variabel... 20

2. Definisi operasional ... 20

C. Alat dan Bahan... 22

1. Alat ... 22

2. Bahan ... 23

D. Tata Cara Penelitian... 23

1. Ekstraksi polifenol teh hijau ... 23

xiii

3. Uji efektivitas sunscreen/penghitungan nilai SPF in vitro. ... 27

4. Optimasi formula krim ... 28

5. Uji sifat fisis... 30

6. Subjective Assesment ... 30

E. Analisis Hasil ... 31

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 33

A. Pembuatan Ekstrak kering polifenol Teh Hijau ... 33

B. Penetapan Kadar Polifenol dalam Ekstrak kering polifenol Teh Hijau... 35

C. Penentuan Nilai SPF In Vitro ... 38

D. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas... 40

1. Daya sebar ... 44

2. Viskositas... 46

3. Pergeseran viskositas ... 48

E. Hasil Subjective Assesment ... 50

F. Optimasi Formula... 51

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 57

A. Kesimpulan... 57

B. Saran ... 57

DAFAR PUSTAKA... 59

BIOGRAFI PENULIS ... 86

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel I Penggolongan sunscreen ... 11

Tabel II Desain formula metode desain faktorial ... 17

Tabel III Formula standar krim sunscreen ……… 28

Tabel IV Formula krim sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau… 29

Tabel V Hasil penetapan kadar air menggunakan metode Karl Fischer 34 Tabel VI Hasil perhitungan kadar polifenol ………... 38

Tabel VII Hasil perhitungan nilai SPF ……… 40

Tabel VIII Hasil pengukuran sifat fisis dan stabilitas krim sunscreen

ekstrak kering polifenol teh hijau ………. 41

Tabel IX Hasil perhitungan nilai efek menggunakan metode desain

faktorial ... 42 Tabel X Perhitungan Yate’s treatment respon daya sebar ………….... 45

Tabel XI Perhitungan Yate’s treatment respon viskositas ……….. 48

Tabel XII Perhitungan Yate’s treatment respon pergeseran viskositas … 49

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Polifenol dalam teh hijau ……… 8

Gambar 2. Struktur senyawa kuersetin ……… 35

Gambar 3. Hasil operating time reaksi warna metode Folin Ciocalteu …… 36

Gambar 4. Hasil scanning panjang gelombang absorbansi maksimum kuersetin ………. 37

Gambar 5. Profil absorbansi ekstrak kering polifenol teh hijau terhadap sinar UV dengan range 250 nm sampai dengan 400 nm……... 38

Gambar 6. Profil pengaruh asam stearat dan minyak wijen terhadap respon daya sebar ……… 44

Gambar 7. Profil pengaruh asam stearat dan minyak wijen terhadap respon viskositas ……….……… 47

Gambar 8. Profil pengaruh asam stearat dan minyak wijen terhadap respon pergeseran viskositas ………. 48

Gambar 9. Contour plot respon daya sebar ………. 52

Gambar 10. Contour plot respon viskositas ………. 54

Gambar 11. Contour plot respon pergeseran viskositas ……….. 55

Gambar 12.Superimposed contour plot krim ekstrak kering polifenol …… 57

teh hijau ………. 56

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Penetapan kadar air serbuk teh hijau dengan metode

Karl Fischer ……… 62

Lampiran 2. Perhitungan kadar polifenol……… 64

Lampiran 3. Perhitungan nilai SPF……….. 67

Lampiran 4 Perhitungan polifenol dalam Optimasi Formula Krim ………. 69

Lampiran 5. Perhitungan uji sifat fisis ……….... 70

Lampiran 6. Perhitungan Yate’s treatment …….. ………….………. 73

Lampiran 7. Perhitungan regresi desain faktorial ……….. 80

Lampiran 8. Kuisioner Subjective Assessment ……….. 84

1

BAB I

PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Saat ini, insiden penyakit yang dikaitkan dengan sinar ultraviolet (UV) dilaporkan terus meningkat di dunia. Paparan kronik sinar matahari khususnya sinar UV menyebabkan eritema, edema, pembentukan sel sunburn, hiperplasia, penekanan

sistem imun, kerusakan DNA, penuaan kulit (photoaging), dan melanogenesis.

Bahkan perubahan tersebut secara langsung maupun tidak langsung merupakan perkembangan multitahap kanker kulit malignant melanoma dan non-melanoma skin

cancer (NMSC) (basal cell carcinoma dan squamosa cell carcinoma) pada manusia

(Svobodova A., Psotova, J., dan Walterova, D., 2003).

Usaha meminimalkan terjadinya penyakit kulit diatas adalah dengan meminimalkan terjadinya kerusakan sel-sel kulit yang diinduksi oleh sinar UV yang masuk ke dalam kulit. Strategi yang dapat dilakukan adalah dengan mengaplikasikan produk sunscreen pada permukaan kulit atau dengan mengkonsumsi

senyawa-senyawa antioksidan yang berperan sebagai agen photoprotective (Katiyar, S.K.,

Afaq, F., Perez, A., dan Mukhtar, H., 2001).

Bahan aktif produk sunscreen dapat mengabsorbsi dan/atau memantulkan

sinar UV sehingga jumlah energi sinar UV yang masuk ke dalam kulit dapat diminimalkan (Stanfield, 2003). Senyawa antioksidan dapat menghambat kerusakan molekul-molekul biologi (DNA, protein, asam lemak, dan sakarida) dengan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

menghambat pembentukan Reactive Oxygen Species (ROS) atau dengan menghambat

penekanan sistem imun yang diinduksi oleh sinar UV (Svobodova et al., 2003).

Pengembangan senyawa aktif sunscreen saat ini diharapkan tidak hanya

mempunyai aktivitas menyerap dan/atau memantulkan sinar UV tetapi juga mampu melindungi kulit dari kerusakan yang diinduksi oleh sinar UV (mempunyai aktivitas antioksidan). Zat bioaktif utama dalam teh hijau merupakan polifenol golongan flavonoid yaitu flavanol tipe katekin, antar lain (-)-Epicatechin, (-)-Epigallocatechin,

(-)-Epicatechin 3-gallate, (-)-Epigallocatechin 3-gallate (EC, EGC, ECG dan EGCG)

(Svobodova et al.,2003). Senyawa-senyawa tersebut, khusunya EGCG, secara

struktural mempunyai gugus kromofor dan auksokrom sehingga mempunyai aktivitas sebagai senyawa penyerap UV (Svobodova et al., 2003). Polifenol teh hijau juga

merupakan salah satu bahan alam yang telah dikembangkan sebagai agen

photoprotective (Svobodova et al., 2003; Katiyar et al, 2001). Polifenol teh hijau

telah terbukti secara invitro maupun invivo mampu mengurangi dampak negatif sinar

UV terhadap kulit (Katiyar et al, 2001; Vayalil, P.K., Elmets, C.A., dan Katiyar, S.K.,

2003).

Sediaan cair-semipadat vanishing cream dapat digunakan sebagai sediaan

sunscreen. Vanishing cream mudah dioleskan pada kulit dan wujudnya segera tidak

tampak setelah aplikasi. Sediaan ini meninggalkan lapisan tipis yang dapat mempertahankan lembab kulit. Vanishing cream dapat mengandung bahan-bahan

3

dan tidak memberikan kesan berlemakatau greasy (Wilkinson, J.B. dan Moore, R. J.,

1982).

Krim biasanya berupa sediaan emulsi minyak dalam air (Anonim, 1995). Fase minyak dalam sediaan krim (biasanya tersusun dari minyak nabati atau minyak mineral) sebagian besar memiliki aktivitas sebagai emollient dan moisturizing agent

(Wilkinson, J.B. dan Moore, R. J., 1982). Karena aktifitas tersebut banyak mempengaruhi kenyamanan dan penerimaan konsumen terhadap sediaan krim, fase minyak memiliki potensi untuk dioptimalkan.

Secara tradisional, di dalam sediaan vanishing cream digunakan asam stearat

sebagai fase minyak. Asam stearat meleleh di atas suhu tubuh dan mengkristal dalam bentuk yang sesuai sehingga tidak tampak ketika digunakan dan membentuk lapisan pelindung non-greasy di permukaan kulit. Asam stearat juga membuat penampilan

sediaan krim menjadi lebih menarik yaitu dengan memberi kesan kemilau mutiara (Wilkinson, J.B. dan Moore, R. J., 1982, Strianse, S.J., 1957). Krim dengan basis asam stearat memiliki kecenderungan memadat selama penyimpanan (gelation),

viskositas krim tipe stearat meningkat sejalan dengan waktu (Strianse, J.E., 1957). Dengan demikian dibutuhkan minyak nabati/minyak mineral (yang memiliki wujud cair) untuk menjaga konsistensi sediaan krim agar tidak terlalu kaku/terlalu padat.

Minyak wijen dapat digunakan sebagai penyusun fase minyak dalam kosmetik (Murray B., 1972). Asam lemak pada minyak wijen akan memadat pada suhu 20 – 25°C (Anonim, 1983) sehingga pada suhu tubuh dan suhu kamar, minyak wijen berbentuk cair.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Dengan karakteristik yang berbeda, komposisi kedua komponen dalam fase minyak tersebut memiliki potensi dalam mempengaruhi sifat fisis dan stabilitas sediaan krim. Dengan demikian diperlukan sebuah penelitian untuk mengetahui sejauh mana pengaruh dari kedua faktor tersebut terhadap sifat fisis sediaan krim

Dalam penelitian ini, desain faktorial digunakan sebagai metode untuk menentukan faktor dominan di dalam formula. Dengan menggunakan metode desain faktorial, beberapa fakor/variabel dapat dievaluasi secara simultan dan dapat diketahui ada-tidaknya interaksi antar faktor (Boltons, 1997). Untuk mendukung hasil analisis desain faktorial, digunakan analisis statistik Yate’s treatment. Persamaan

regresi yang diturunkan dari analisis desain faktorial digunakan untuk menentukan

superimposed contour plot sebagai prediksi area optimal formula krim.

1. Rumusan masalah

Dari latar belakang yang telah dipaparkan di atas permasalahan yang akan dibahas dalam penelitan ini dapat dirumuskan sebagai berikut:

a. Berapakah konsentrasi polifenol teh hijau yang dapat memberikan nilai Sun

Protecting Factor (SPF) yang dapat diterima sebagai sunscreen di dalam

penelitian ini?

b. Dengan menggunakan metode desain faktorial, di antara komposisi fase minyak (asam stearat, minyak wijen dan interaksi antar keduanya), faktor manakah yang paling dominan dalam mempengaruhi sifat fisis dan stabilitas sediaan krim?

5

c. Dapatkah diperoleh area formula optimal yang digunakan untuk

memperkirakan komposisi formula sediaan krim dengan sifat fisis dan stabilitas yang baik dalam superimposed contour plot desain faktorial?

2. Keaslian penelitian

Sejauh penelusuran penulis, penelitian tentang optimasi formula krim

sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau dengan kombinasi minyak wijen dan

asam stearat sebagai fase minyak dengan metode desain faktorial belum pernah dilakukan.

3. Manfaat

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan informasi dan pengetahuan tentang produk krim sunscreen dengan bahan aktif ekstrak kering

polifenol teh hijau, khususnya perihal sifat fisis dan stabilitas produk. Penelitian ini juga akan memberikan pengetahuan terapan tentang penggunaan kombinasi asam stearat dan minyak wijen (vegetable oil) dalam sediaan vanishing crem. Diharapkan

dengan adanya informasi ini, pengembangan bahan alam dalam obat-obatan khususnya sediaan krim sunscreen dapat semakin ditingkatkan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

B. Tujuan

Secara umum tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui karakter sifat fisis dan stabilitas sediaan krim sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau. Secara

khusus penelitian ini bertujuan:

1. Menentukan konsentrasi polifenol teh hijau yang dapat memberikan nilai SPF yang dapat diterima sebagai sunscreen di dalam penelitian ini.

2. Menentukan faktor (di dalam fase minyak) yang paling dominan dalam mempengaruhi sifat fisis dan stabilitas sediaan krim.

3. mendapatkan area formula optimal dalam superimposed contour plot desain

faktorial yang digunakan untuk memperkirakan komposisi formula sediaan krim dengan sifat fisis dan stabilitas yang baik.

7

BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA

A. Polifenol Teh Hijau

Teh hijau berasal dari pucuk daun tanaman teh (Camellia sinensis L.) yang

diolah melalui proses tertentu. Secara umum, berdasarkan proses pengolahannya, teh diklasifikasikan menjadi 3 jenis yaitu teh hijau, teh oolong, dan teh hitam. Teh hijau dibuat dengan cara pemanasan dan penguapan untuk menginaktifkan enzim polifenol oksidase/fenolase sehingga oksidasi enzimatik terhadap katekin dapat dicegah. Sebaliknya, teh hitam dibuat dengan memanfaatkan terjadinya oksidasi enzimatis terhadap kandungan katekin dalam teh (Hartoyo, 2003).

Zat bioaktif utama dalam teh hijau merupakan polifenol golongan flavonoid yaitu flavanol tipe katekin, antar lain (-)-Epicatechin, (-)-Epigallocatechin,

(-)-Epicatechin 3-gallate, (-)-Epigallocatechin 3-gallate (EC, EGC, ECG dan EGCG)

serta flavonol seperti kuersetin. Keempat tipe katekin tersebut merupakan antioksidan utama dalam teh hijau (Svobodova et al., 2003).

Adapun aktivitas biologi yang pernah diteliti adalah sebagai kemopreventif terhadap senyawa promotor tumor, inflamasi kulit yang diinduksi sinar UV, tumorigenesis pada uji kultur sel, uji hewan di laboratorium, studi epidemiologik, dan uji klinik (Mukhtar dan Ahmad, 1999; Katiyar et al., 2001) lewat beberapa

mekanisme seperti menghambat kerusakan DNA yang diinduksi oleh sinar UV, menurunkan pembentukan cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs) seperti thymine

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

dimer pada epidermis dan dermis, menginduksi apoptosis pada sel human epidermal

carcinoma dan human carcinoma keratinocyte, memblok infiltrasi leukosit yang

diinduksi UV, dan menghambat pertumbuhan tumor pada siklus sel fase G0-G1 (Katiyar et al., 2001; Svobodova et al., 2003).

Gambar 1. Polifenol dalam teh hijau (Svobodova et al., 2003)

B. Ekstraksi

Ekstraksi adalah kegiatan penarikan zat yang dapat larut dari bahan yang tidak dapat larut dengan pelarut cair. Proses ekstraksi dipisahkan menjadi pembuatan

9

serbuk, pembahasan, ekstraksi, dan pemekatan. Secara umum ekstraksi tanaman obat dapat dibedakan menjadi infundasi, maserasi, perkolasi, dan destilasi uap (Anonim, 1986).

Maserasi merupakan cara ekstraksi yang sederhana, mudah diusahakan dan

reproducible. Maserasi dilakukan dengan merendam serbuk simplisia dalam cairan

penyari. Cairan penyari akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif dan kemudian melarutkan zat aktif. Karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam sel dengan di luar sel, larutan terpekat akan didesak keluar (Anonim, 1986).

C. Sunscreen

Sunscreen digunakan untuk mengurangi efek merusak sinar UV terhadap

kulit manusia. Energi dari sinar UV menghasilkan gejala-gejala dan tanda terjadinya

sunburn, yaitu kemerahan, nyeri, melepuh, bengkak, kulit mengelupas, dan bahkan

kanker kulit (Stanfield, J.W. 2003).

Bahan aktif sunscreen merupakan senyawa yang dapat mengabsorbsi dan

atau menghamburkan sinar sehingga dapat melemahkan energi sinar UV sebelum penetrasi pada kulit. Setiap bahan aktif mengabsorpsi pada daerah UV yang terbatas, tergantung dari struktur kimianya (Stanfield, J. W., 2003).

Berdasarkan bentuk struktur kimianya, setiap bahan sunscreen memiliki

kemampuan yang berbeda dalam menyerap sinar UV. Bahan tersebut juga hanya memiliki kemampuan menyerap sinar UV pada daerah spektrum/panjang gelombang

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

tertentu, sehingga sering digunakan kombinasi bahan sunscreen untuk mendapatkan

performa yang optimal (Stanfield, J.W., 2003).

D. Sun Protecting Factor (SPF)

Kemampuan sebuah produk sunscreen dalam mencegah terjadinya sunburn

dan eritema dinyatakan dengan nilai Sun Protecting Factor (SPF). Nilai SPF adalah

rasio kadar minimal sinar UV yang dapat menyebabkan eritema (Minimal Erythema

Dose-MED) pada kulit yang terlindung sunscreen terhadap kulit tanpa perlindungan

sunscreen (Stanfield, J.W., 2003).

Petro (1981) melakukan prediksi nilai SPF secara in vitro menggunakan alat

spektrofotometer. Sinar UV yang digunakan adalah sinar polikromatik, serupa dengan sinar matahari yang sesungguhnya. Dengan kata lain, semua panjang gelombang sinar elektromagnetik yang berpotensi mencapai kulit, khususnya daerah sinar UV, diperhitungkan dalam penentuan nilai SPF. Pengukuran dimulai pada awal panjang gelombang UV B (290 nm) sampai dengan panjang gelombang sinar elektromagnetik terbesar yang memiliki absorbansi minimal 0,050. Nilai prediksi SPF merupakan antilog nilai absorbansi rata-rata.

Food Drugs Administration (FDA) menggolongkan kualitas perlindungan sediaan sunscreen berdasarkan nilai SPF. Penggolongan tersebut ditampilkan pada

11

Tabel I. Penggolongan sunscreen (Anonim,1999)

Nilai SPF efek perlindungan

2 – 12 Minimal

12 – 30 Sedang

> 30 Maksimal

E. Krim

Krim adalah bentuk sediaan setengah padat mengandung satu atau lebih bahan obat yang terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar yang sesuai. (Anonim, 1995). Krim biasa digunakan untuk penggunaan luar tubuh. Krim dapat berupa emulsi air dalam minyak atau minyak dalam air, tergantung dari agen pengemulsi (emulgator) yang digunakan (Marriot, J.F., Wilson, K.A., Langley, C. A., Belcher, D., 2006). Stabilitas emulsi dilihat dengan tetap terdispersinya droplet fase internal di dalam fase eksternal. Ketidakstabilan emulsi dapat diketahui dengan adanya kriming, koalesen, dan breaking (Friberg, S.E., Quencer, L.G., Hilton, M.L., 1996). Stabilitas

krim (emulsi) dalam kosmetik dapat ditingkatkan dengan cara meningkatkan viskositas fase eksternal, memperkecil ukuran droplet, meningkatkan kekuatan mekanik antarmuka, dan menurunkan tegangan antarmuka (Marriot et al., 2006).

Derajad stabilitas krim dapat ditentukan dengan mengukur perubahan sifat fisis sediaan. Perubahan dalam karakteristik reologi (sifat alir) merupakan peringatan awal suatu kegagalan produk. Perubahan tersebut dapat ditentukan dengan pengukuran viskositas (Korhonen, M., 2003).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

F. Emulgator Sabun

Sabun dapat digunakan sebagai emulgator yang sangat efektif menghasilkan sediaan untuk penggunaan luar. Emulsi yang dihasilkan memiliki nilai pH relatif tinggi dan peka terhadap penambahan asam dan elektrolit. Emulgator sabun dibentuk dari reaksi antara alkali (natrium hidroksida atau kalsium hidroksida), air kapur, atau amin dengan asam lemak bebas pada fase minyak (Anonim, 1987).

Jenis emulgator yang digunakan dalam penelitian ini adalah emulgator sabun. Asam lemak, dalam penelitian ini adalah asam stearat, bila bereaksi dengan basa seperti triethanolamin, akan membentuk emulgator sabun. Jumlah emulgator sabun yang terbentuk dalam penelitian ini sangat bergantung dari jumlah penyusunnya, yaitu asam stearat dan triethanolamin. Apabila kandungan kedua bahan tersebut semakin tinggi, emulgator yang tersedia untuk sistem emulsi akan semakin banyak.

G. Minyak Wijen

Minyak wijen diperoleh dari ekstraksi biji tanaman Sesamum indicum

(Family Pedaliaceae). Minyak wijen murni bersifat bening, berwarna kuning muda,

sedikit berbau harum, tidak berasa, dan tidak bersifat toksik. Minyak wijen banyak digunakan sebagai pelarut atau pembawa yang bersifat lemak (Anonim, 1983).

Minyak wijen mengandung beberapa asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh dalam bentuk gliserida. Asam lemak jenuh yang terkandung dalam minyak

13

wijen adalah asam palmitat (9,1%), asam stearat (4,3%), dan asam arakidis (0,8%). Kandungan asam lemak tak jenuh dalam minyak wijen adalah asam oleat (45,5%) dan asam linoleat (40,4%). Minyak wijen juga mengandung sesamin (komplek eter siklik) dan sesamiline (sebuah glikosida) dalam kadar kecil (Anonim, 1983).

Minyak wijen mempunyai viskositas 43,37 poise dan kerapatan molekulnya 0,914–0,923. Asam lemak pada minyak wijen akan memadat pada suhu 20 – 25°C (Anonim, 1983) sehingga pada suhu kamar minyak wijen berbentuk cair.

Diketahui bahwa minyak wijen dapat menghambat pertumbuhan kanker kulit malignan melanoma. Minyak wijen juga memiliki sifat laksatif. Minyak ini juga dapat digunakan untuk menyembuhkan mata rabun dan sakit kepala, digunakan sebagai pelarut injeksi intramuscular, penyedia nutrisi, mengurangi inflamasi dan sebagai emolien (Anonim, 2001).

Minyak wijen memiliki aktifitas antioksidan. Di dalam jaringan kulit, minyak ini akan menetralkan radikal oksigen. Minyak wijen diserap di dalam tubuh secara cepat dan memasuki pembuluh darah melalui kapiler. Molekul minyak wijen dapat menjaga nilai HDL dan mengurangi kolesterol (Anonim, 2001).

H. Asam Stearat

Asam stearat adalah campuran dari asam stearat (C18H3602) murni dan asam

palmitat (C16H3202). Kandungan asam stearat murni tidak kurang dari 40%, asam

palmitat tidak kurang dari 40%, dan kandungan keduanya (asam stearat murni dan asam palmitat) tidak kurang dari 90%. Asam stearat adalah serbuk berwarna putih

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

kekuningan, keras, sedikit berbau dan berasa. Asam stearat diindikasikan untuk penggunaan tubuh bagian luar. Titik leburnya lebih dari 54°C, titik didihnya 383°C sehingga pada suhu ruangan asam stearat berbentuk padatan. Asam stearat bersifat sedikit larut dalam air, dan larut di dalam alkohol dengan perbandingan 1:21. Senyawa ini stabil dalam keadaan murni (Anonim, 1983).

Kandungan asam stearat di dalam krim dan salep berkisar antara 5 – 15%. Asam stearat berfungsi sebagai agen pengemulsi, penstabil emulsi dan lubrikan (Anonim, 1983).

Asam stearat di dalam sediaan krim merupakan bahan farmasetis yang memiliki dua fungsi, yaitu sebagai komponen penyusun emulgator sabun (Anonim, 1987) dan sebagai penyusun fase minyak (Wilkinson, J.B. dan Moore, R. J., 1982).

Asam stearat meleleh di atas suhu tubuh dan mengkristal dalam bentuk yang sesuai sehingga tidak terlihat pada waktu pemakaian dan membentuk lapisan pelindung non-greasy di permukaan kulit. Asam stearat juga membuat penampilan

sediaan krim menjadi lebih menarik yaitu dengan memberi kesan kemilau mutiara (Wilkinson, J.B. dan Moore, R. J., 1982, Strianse, S. J., 1957).

I. Viskositas dan Daya Sebar

Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suat cairan untuk mengalir, makin tinggi viskositas maka tahanannya semakin besar. Satuan viskositas adalah

poise, merupakan shearing force yang dibutuhkan untuk menghasilkan kecepatan 1

15

adalah 1 cm2 dan dipisahkan oleh jarak 1 cm (Martin, A., Swarbrick, J., Cammarata, A., 1990). Viskositas merupakan parameter reologi yang penting dalam sediaan semisolid. Peningkatan viskositas dapat meningkatkan waktu retensi sediaan pada kulit (Garg et al., 2002). Viskositas juga mempengaruhi kemudahan sediaan untuk

dikeluarkan dari kemasan.

Daya sebar (spreadibility) berkaitan dengan sudut kontak tetesan air atau

sediaan semisolid pada substrat dan merupakan parameter dari lubricity, yang

berkaitan langsung dengan koefisien gesekan. Daya sebar merupakan faktor penting karena bertanggung jawab terhadap pemberian dosis yang tepat pada tempat aplikasi, kemudahan dalam aplikasi dan mempengaruhi penerimaan konsumen (Garg et al.,

2002).

Daya sebar dipengaruhi oleh konsistensi dari formula, kecepatan dan lama pengaplikasian, temperature permukaan substrat, viskositas, kecepatan penguapan pelarut dan peningkatan viskositas akibat penguapan pelarut tersebut (Garg, et al.,

2002).

J. Desain Faktorial

Desain faktorial adalah suatu sarana yang digunakan untuk mengevaluasi semua faktor/variabel yang terlibat dalam suatu penelitian secara simultan. Desain faktorial juga dapat digunakan untuk menentukan dominasi relatif dari suatu faktor dalam sebuah penelitian. Selain mengevaluasi setiap faktor, desain faktorial juga

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

dapat digunakan untuk mengevaluasi ada-tidaknya interaksi antar faktor yang mempengaruhi hasil penelitan (Ostle, 1956).

Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk memberikan model hubungan antara variabel respon dengan 1 atau lebih variabel bebas. Model yang diperoleh dari analisis tersebut berupa persamaan matematika (Bolton, 1997). Desain faktorial dua level berarti ada dua faktor (misal A dan B) yang masing-masing faktor diuji pada dua level yang berbeda, yaitu level rendah dan level tinggi. (Bolton, 1997). Faktor dan interaksi yang berpengaruh secara bermakna dapat diketahui dengan analisis variansi(Ostle, 1956).

Optimasi campuran dua bahan (berarti ada dua faktor) dengan desain faktorial (two level factorial design) dilakukan berdasarkan rumus:

Y = b0 + b1(X1) + b2(X2) + b12(X1)(X2)...(1)

Dengan:

Y = respon hasil yang diamati

X1, X2 = level bagian A dan B, yang nilainya tertentu dari minimal sampai

maksimal

b1, b2, b12 = koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan

b0 = rata-rata dari semua percobaan

Pada desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat formula (2n = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan faktor), yaitu formula (1) A dan B masing-masing pada level rendah, formula (a) A pada level tinggi dan B pada level rendah, formula (b) A pada level rendah dan B pada level tinggi, dan formula (ab) A

17

dan B masing-masing pada level tinggi (Bolton, 1997). Desain keempat formula tersebut ditampilkan pada tabel II.

Table II. Desain formula metode desain faktorial

Formula Faktor A Faktor B Interaksi

(1) - - +

a + - -

b - + -

ab + + +

Keterangan :

- = level rendah

+ = level tinggi

Formula (1) = faktor I pada level rendah, faktor II pada level rendah Formula a = faktor I pada level tinggi, faktor II pada level rendah Formula b = faktor I pada level rendah, faktor II pada level tinggi Formulaab = faktor I pada level tinggi, faktor II pada level rendah

Dari persamaan (1) dan data yang diperoleh dapat dibuat contour plot suatu

respon tertentu yang sangat berguna dalam memilih komposisi campuran yang optimal (Bolton, 1997).

Untuk mengetahui besarnya efek masing-masing faktor, maupun efek interaksinya dapat diperoleh dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada level tinggi dan rata-rata respon pada level rendah. Konsep perhitungan efek menurut Bolton (1997) sebagai berikut:

Efek faktor A =

2

)} b 1 ( ) ab a

{( + − +

………. (2)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Efek faktor B =

2

)} a 1 ( ) ab b

{( + − +

………. (3)

Efek interaksi =

2

)} b a ( ) 1 ab

{( + − +

………. (4)

(Bolton, 1997)

K. Landasan Teori

Agar sunscreen dapat digunakan dengan mudah, praktis, nyaman dan manjur

maka diperlukan suatu bentuk sediaan obat yang dapat memenuhi persyaratan mutu. Sifat fisis dan stabilitas sediaan merupakan faktor yang patut diperhitungkan dalam memenuhi persyaratan mutu diatas. Sifat fisis dapat diukur menggunakan parameter viskositas dan daya sebar sedangkan stabilitas dapat diukur menggunakan parameter pergeseran viskositas selama 1 bulan.

Faktor yang akan dioptimasi dalam penelitian ini adalah komposisi minyak wijen dan asam stearat sebagai fase minyak dalam menentukan respon sifat fisis (daya sebar dan viskositas) dan stabilitas fisis (pergeseran viskositas selama penyimpanan 1 bulan) sediaan krim sunscreen.

Sediaan vanishing cream tipe stearat memiliki kecenderungan memadat

(memiliki konsistensi tinggi) pada penyimpanan (fenomena gelation) (Strianse, S.J.,

1957). Adanya penambahan minyak wijen yang berbentuk cair diharapkan dapat menurunkan konsistensi sediaan krim sehingga menghasilkan sediaan krim dengan konsistensi lembut. Diduga bahwa dengan semakin banyak jumlah minyak wijen

19

(bentuk cair), viskositas sediaan menjadi semakin kecil dan daya sebar menjadi semakin besar. Begitu pula sebaliknya apabila jumlah asam stearat (bentuk padat) semakin banyak maka viskositas sediaan akan semakin tinggi dan daya sebar akan semakin kecil.

Berkaitan dengan stabilitas krim dan fungsi asam stearat sebagai komponen penyusun emulgator, semakin banyak asam stearat menyebabkan kemungkinan terbentuknya emulgator akan semakin besar pula sehingga emulsi yang terbentuk dapat semakin stabil.

L. Hipotesis

Terdapat pengaruh yang bermakna dari komposisi asam stearat dan minyak wijen sebagai fase minyak dalam mempengaruhi sifat fisis dan stabilitas sediaan krim

sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau pada level yang diteliti.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

20

BAB III

METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian

Penelitian ini termasuk dalam jenis penelitian eksperimental yang bersifat eksploratif dengan metode desain faktorial 2 faktor dan 2 level.

B. Variabel dan Defifnisi Operasional

1. Variabel

a. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah level rendah dan level tinggi asam

stearat dan minyak wijen.

b. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisis (viskositas dan daya

sebar) dan stabilitas (pergeseran viskositas) sediaan krim.

c. Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah lama agitasi proses

pembuatan krim dan kemasan penyimpanan.

2. Definisi operasional

a. Krim sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau adalah sediaan

cair-semipadat yang berfungsi sebagai agen pengabsorbsi dan atau penghambur sinar UV yang dibuat dari ekstrak kering polifenol teh hijau sesuai dengan formula yang telah ditentukan dalam penelitian ini.

21

b. Ekstrak kering polifenol teh hijau adalah serbuk hasil proses ekstraksi teh hijau

yang dibuat sesuai dengan ketentuan yang ada dalam penelitian ini.

c. Desain faktorial adalah metode optimasi yang memungkinkan untuk mengetahui

bahan manakah yang memiliki efek dominan dalam menentukan sifat fisis dan stabilits krim sunscreen serta dapat digunakan untuk menentukan area optimal

minyak wijen-asam stearat berdasarkan superimposed contour plot yang

diprediksi sebagai formula optimal terbatas pada level yang diteliti.

d. Faktor adalah setiap besaran yang mempengaruhi respon, dalam penelitian ini

digunakan 2 faktor yaitu asam stearat sebagai faktor A dan minyak wijen sebagai faktor B.

e. Level adalah nilai atau tetapan untuk faktor, dalam penelitian ini terdapat dua

level, yaitu level rendah dan level tinggi. Level rendah asam stearat dinyatakan dalam jumlah bahan sebanyak 1 g sedangkan level tinggi sebanyak 6 g. Level rendah minyak wijen dinyatakan dalam jumlah bahan sebanyak 3 g dan level tinggi sebanyak 10 g.

f. Respon adalah besaran yang dapat dikuantifikasikan dan diamati. Dalam

penelitian ini respon adalah hasil percobaan sifat fisis (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas krim (pergeseran viskositas).

g. Efek adalah perubahan respon yang disebabkan variasi level dan faktor. Besarnya

efek dapat dicari dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada level rendah dan rata-rata respon pada level tinggi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

h. Contour plot adalah grafik yang merupakan hasil dari respon sifat fisis dan

stabilitas krim.

i. Superimposed contour plot adalah grafik area pertemuan yang memuat semua

arsiran dalam contour plot yang diprediksi sebagai area optimal.

j. Daya sebar optimal adalah diameter penyebaran krim dengan nilai lebih dari

sama dengan 5 cm pada pengukuran massa krim 1 g yang diberi beban 125 g selama 1 menit.

k. Viskositas optimal adalah viskositas yang mendukung kemudahan krim diisikan

ke dalam wadah, kemudahan dikeluarkan saat penggunaan, dan memilki pemerataan yang baik saat diaplikasikan. Nilai viskositas optimal dalam penelitian ini adalah antara 30 sampai 60 d.Pa.s.

l. Pergeseran viskositas adalah prosentase selisih viskositas krim setelah

penyimpanan selama 1 bulan dengan viskositas rata-rata 48 jam setelah pembuatan terhadap viskositas rata-rata 48 jam setelah pembuatan.

m. Pergeseran viskositas optimal dalam penelitian ini adalah kurang dari 10 %.

C. Alat dan Bahan

1. Alat

Seperangkat spektrofotometer UV-Vis Perkin Elmer Lambda 20, Spektrofotometer Genesys 10S, indikator universal, timbangan elektrik BP 160 dan

Scaltec SBC 22 readability 0,01 mg, vakum rotaevaporator (Buchi), penangas air

23

bertutup (Scott-Germany), shaker (Innova 2100), corong pisah 1 L, alat sentrifus, dan

inkubator, glassware (Pyrex-Germany), mixer (modifikasi Farmasi USD), viscotester

seri VT 04 (Rion-Japan), alat uji daya sebar (modifikasi Farmasi USD)

2. Bahan

Serbuk teh hijau (diambil dari perusahaan teh di Wonosobo dengan nomor

batch yang sama), bahan-bahan dengan grade farmasetis untuk formulasi, antara lain

asam stearat, minyak wijen, cethyl alcohol, triethanolamin, akuades, asam sitrat, metil

paraben dan pewangi, berasal dari Brataco, Yogyakarta.

Bahan-bahan untuk keperluan ekstraksi dan penetapan kadar yaitu metanol (teknis), kloroform (teknis), etil asetat (teknis), etanol, aseton (p.a.), Na2CO3 (p.a.),

dan pereaksi fenol Folin Ciocalteu yang kesemuanya berasal dari Merck, Germany

sedangkan kuersetin berasal dari Sigma Chem. Co., USA.

D. Tata Cara Penelitian

1. Ekstraksi polifenol teh hijau

a. Pembuatan serbuk teh hijau. Bahan baku teh hijau diserbuk

menggunakan mortir dan stamper. Serbuk teh diayak menggunakan saringan dengan nomor mesh 12/20.

b. Penetapan kadar air serbuk teh hijau. Penetapan kadar air dilakukan menggunakan metode Karl Fischer. Serbuk teh hijau ditimbang 1000 mg, ditambah

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

10 mL metanol, lalu didiamkan selama 1 hari pada suhu kamar. Selanjutnya dilakukan pre-titrasi pada alat dan uji kebocoran alat, hingga didapat angka drift

10-50. Standarisasi dilakukan dengan cara menimbang spuit berisi air, kemudian

dimasukkan 1 tetes air ke dalam alat. Spuit ditimbang kembali untuk menentukan

berat air yang dimasukkan. Hitung kesetaraan air. Masukkan 1 mL metanol dan dititrasi dengan alat (blanko). Hitung kadar air. Sampel dimasukkan 1 mL, dititrasi dengan alat, dan dihitung kadar air dalam sampel. Kadar air dalam sampel dihitung dengan menggunakan rumus:

Kadar air = − ×100%

ditimbang yang

berat

blanko x

...(5)

x = angka yang muncul pada alat (mg)

c. Ekstraksi. Serbuk teh hasil pengayakan (100 g, kadar air ~ 10%) diekstraksi dengan metode maserasi menggunakan pelarut metanol teknis (500 mL) dengan bantuan shaker (150 rpm) selama 48 jam. Ekstrak metanol yang diperoleh,

dipekatkan menggunakan vacum rotary evaporator sampai volume 100 mL.

Ditambahkan 100 mL kloroform dan 100 mL akuades pada ekstrak kental di dalam corong pisah. Pisahkan antara lapisan atas dan lapisan bawah, selanjutnya lapisan atas diekstraksi menggunakan etil asetat sebanyak dua kali, masing-masing 150 mL. Fraksi etil asetat dikumpulkan selanjutnya diuapkan hingga kering yang merupakan ekstrak kering polifenol teh hijau (Nagayama et al., 2002 dengan modifikasi).

25

2. Penentuan konsentrasi polifenol dalam ekstrak kering polifenol teh hijau

Konsentrasi polifenol ditentukan menggunakan metode Folin-Ciocalteu (Waterman and Mole, 1994 cit Lindorst, 1998). Sebagai senyawa standar digunakan

senyawa kuersetin pro analisis. Penghitungan kadar menggunakan persamaan kurva baku kuersetin sehingga konsentrasi polifenol di dalam sampel dihitung equivalen

terhadap kuersetin.

a. Pembuatan larutan stok kuersetin. Timbang 50 mg kuersetin pro analisis kemudian dilarutkan ke dalam aseton 75 % sampai volume 50,0 mL. Larutan stok dibuat 3 replikasi untuk pembuatan kurva baku larutan standar kuersetin.

b. Pengukuran operating time (OT). Diambil 4 mL larutan stok kuersetin

replikasi pertama kemudian dilarutkan dalam aseton 75 % sampai volume 10,0 mL. Diambil 0,5 mL seri larutan diatas kemudian masing-masing dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang mengandung 2,5 mL pereaksi fenol Folin Ciocalteu 2N kemudian diamkan selama 2 menit. Ditambahkan 7,5 mL Na2CO3 1,9M kemudian ditambahkan

akuades sampai volume 50,0 mL. Campuran reaksi divortex dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 726 nm selama 120 menit untuk mengetahui reaksi terbentuk warna biru.

c. Penentuan panjang gelombang abasorbansi maksimum ( max). Diambil

4 mL larutan stok kuersetin replikasi pertama kemudian dilarutkan dalam aseton 75 % sampai volume 10,0 mL. Diambil 0,5 mL seri larutan diatas kemudian masing-masing dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang mengandung 2,5 mL pereaksi fenol Folin Ciocalteu 2N kemudian diamkan selama 2 menit. Ditambahkan 7,5 mL Na2CO3

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

1,9M kemudian ditambahkan akuades sampai volume 50,0 mL. Campuran reaksi diinkubasi pada temperatur ruang selama OT untuk menyempurnakan reaksi sampai terbentuk warna biru Campuran reaksi divortex dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 600 nm – 800 nm.

d. Pembuatan kurva baku larutan standar kuersetin. Dibuat seri konsentasi 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; dan 0,7 mg/mL dari masing-masing larutan stok kuersetin kemudian dilarutkan dalam aseton 75 % sampai volume 10,0 mL. Diambil 0,5 mL seri larutan diatas kemudian masing-masing dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang mengandung 2,5 mL pereaksi fenol Folin Ciocalteu 2N kemudian diamkan selama 2 menit. Ditambahkan 7,5 mL Na2CO3 1,9M kemudian ditambahkan

akuades sampai volume 50,0 mL. Campuran reaksi diinkubasi pada temperatur ruang hingga mencapai operating time untuk menyempurnakan reaksi sampai terbentuk

warna biru. Campuran reaksi disentrifus dengan kecepatan 4000 rpm dalam waktu singkat (±5 menit) dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang absorbansi maksimal. Dibuat grafik hubungan kadar kuersetin terhadap absorbansi kemudian dilakukan uji linearitas dan ditentukan persamaan regresi untuk mendapatkan persamaan kurva baku.

e. Penentuan konsentrasi polifenol dalam ekstrak kering polifenol teh hijau. Ditimbang 0,5 g ekstrak kering polifenol teh hijau kemudian dilarutkan dalam 25 mL aseton 75%. Diambil 1 mL kemudian ditambahkan akuades sampai volume 50,0 mL. Diambil 0,5 mL larutan sampel, kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang mengandung 2,5 mL pereaksi fenol Folin Ciocalteu 2N kemudian

27

diamkan selama 2 menit. Ditambahkan 7,5 mL Na2CO3 1,9 M kemudian

ditambahkan akuades sampai volume 50,0 mL. Campuran reaksi diinkubasi pada temperatur ruang hingga mencapai operating time untuk menyempurnakan reaksi

sampai terbentuk warna biru. Campuran reaksi disentrifus dengan kecepatan 4000 rpm dalam waktu singkat (±5 menit) dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang absorbansi maksimal. Dilakukan replikasi pengukuran sebanyak 6 kali.

3. Uji efektivitas sunscreen/penghitungan nilai SPF in vitro.

a. Pembuatan larutan stok polifenol teh hijau. Ditimbang ekstrak kering polifenol teh hijau yang setara dengan 30 mg polifenol kemudian dilarutkan menggunakan etanol 90% sampai volume 100,0 mL. Larutan stok dibuat 3 replikasi.

b. Penentuan Spektra UV polifenol teh hijau. Diambil 1 mL larutan stok polifenol teh hijau kemudian diencerkan menggunakan etanol 90% sampai volume 10,0 mL. Diukur absorbansi larutan pada range panjang gelombang 250 – 400 nm.

c. Penentuan nilai SPF (Sun Protecting Factor). Diambil 2, 4, dan 6 mL

larutan stok polifenol kemudian diencerkan menggunakan etanol 90% sampai volume 10,0 mL. Dilakukan replikasi sebanyak 3 kali. Pengukuran absorbansi larutan dilakukan setiap interval 5 nm, diawali pada panjang gelombang ( ) 290 nm hingga panjang gelombang diatas 320 nm yang mempunyai absorbansi minimal 0,05.

Data yang diperoleh dimasukkan ke dalam kurva panjang gelombang terhadap absorbansi. Kemudian dihitung luas area di bawah kurva (Area Under the

Curve-AUC) menggunakan metode trapesium. Nilai SPF dihitung dengan rumus:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

290

log

λ

λ −

=

tertinggi

AUC

SPF ………(6)

yaitu luas daerah di bawah kurva dibagi selisih pengamatan (Petro, A.J., 1981).

4. Optimasi formula krim

Di dalam penelitian ini, formula standar krim sunscreen dalam Young, A.,

(1972) (Tabel III) dimodifikasi menjadi formula krim sunscreen ekstrak kering

polifenol teh hijau.

Tabel III. Formula standar krim sunscreen

formula standar

Antiviray 8 g

Asam stearat 1,7 g

isoprophyl myristat 6 g

abracol PGS 3,5 g

triethanolamin 0,8 g

distilled water 80 g

preservative 1 drop

perfume 1 drop

Dari formula krim sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau tersebut,

dibuat 4 formula baru untuk analisis desain faktorial dengan perbedaan komposisi pada asam stearat dan minyak wijen. Keseluruhan formula dan bahan ditampilkan dalam tabel IV.

Pembuatan krim sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau adalah sebagai

berikut. Asam stearat dan cethyl alcohol dilelehkan secara terpisah di atas penangas

29

asam stearat. Dimasukkan secara berturut-turut metil paraben, triethanolamin, dan minyak wijen ke dalam campuran tersebut kemudian diaduk hingga homogen. campuran tersebut dipindahkan ke dalam mangkuk kemudian ditambahkan duapertiga (2/3) bagian akuades sedikit demi sedikit, sambil diaduk dengan mixer berkecepatan 300 rpm, hingga terbentuk massa yang baik. Ditambahkan asam sitrat yang telah dilarutkan dalam seperenam (1/6) bagian akuades sedikit demi sedikit (jangan sampai membuat krim pecah) sambil terus diaduk dengan mixer hingga homogen. Dilakukan cek pH terhadap campuran. Apabila pH campuran sudah mendekati 4, ditambahkan ekstrak kering polifenol yang telah dilarutkan dalam seperenam (1/6) bagian akuades ke dalam campuran sedikit demi sedikit sambil terus diaduk dengan mixer. Cek pH dengan indikator universal. Krim yang terbentuk dimasukkan ke dalam pot untuk uji sifat fisis.

Tabel IV. Formula krim sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau Formula desain faktorial Bahan

1 a b ab

Polifenol (mg)

Asam Stearat (g) Minyak wijen (g)

Setil Alcohol (g) Triethanolamin (g)

Aquadest (mL) Asam sitrat (g) Metil paraben (%)

Perfume (g)

15,26 1,0 3,0 3,5 0,8 60,0 0,5 0,25 q.s. 16,34 6,0 3,0 3,5 0,8 60,0 0,5 0,25 q.s. 16,80 1,0 10,0 3,5 0,8 60,0 0,5 0,25 q.s. 17,91 6,0 10,0 3,5 0,8 60,0 0,5 0,25 q.s. Ket: konsentrasi polifenol dalam setiap formula adalah 0,022 % b/b

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

5. Uji sifat fisis

a. Uji daya sebar. Pengukuran daya sebar dilakukan 48 jam setelah pembuatan krim. Pengukuran dilakukan dengan mengukur diameter 1 g krim pada kaca berskala yang diberi beban 125 g selama 1 menit (Garg, A., et al., 2002).

b. Uji viskositas.Pengukuran viskositas dilakukan dua kali, yaitu 48 jam setelah pembuatan krim dan setelah 1 bulan masa penyimpanan. Pengukuran viskositas menggunakan viscotester seri VT 04. Cara pengukurannya adalah: krim

dimasukkan ke dalam wadah dan dipasang pada portable viskotester. Viskositas krim

diketahui dengan membaca pergerakan jarum terhadap skala. Rotor yang digunakan dalam analisis disesuaikan dengan nilai viskositas.

c. Uji stabilitas. Pengukuran uji stabilitas dilakukan dengan menghitung pergeseran viskositas setelah penyimpanan selama 1 bulan. Pergeseran viskositas dinyatakan dalam persentase (%). Rumus yang digunakan adalah

% 100 48

48 1

x jam

viskositas

jam viskositas bulan

viskositas −

... (6)

6. Subjective Assesment

Subjective assesment digunakan untuk mengetahui tingkat penerimaan

31

menggunakan metode questionnair yang disebarkan kepada 20 orang responden.

Hasil yang diperoleh diinterpretasikan sebagai penerimaan konsumen terhadap sifat fisis formula uji dengan rumus:

% 100 " " _×

=

responden total

ya meyatakan yang

konsumen jumlah

konsumen peneriman

persen ………(7)

E. Analisis Hasil

Data sifat fisis dan stabilitas yang terkumpul dianalisis dengan menggunakan metode desain faktorial. Dibuat profil sifat fisis (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas (pergeseran viskositas) krim sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau

berdasarkan persamaan desain faktorial (Bolton, 1997).

Dengan menggunakan perhitungan metode desain faktorial, dapat dihitung besarnya efek/pengaruh minyak wijen, asam stearat dan interaksi keduanya terhadap sifat fisis dan stabilitas krim sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau. Dari

persamaan regresi desain faktorial dapat dibuat countour plot yang selanjutnya dapat

ditentukan area optimal dari masing-masing respon, sesuai dengan sifat fisis yang kita inginkan. Masing-masing area optimal kemudian digabung menjadi superimposed

contour plot. Area optimal formula dapat ditentukan berdasarkan superimposed

contour plot.

Tingkat signifikansi perbedaan pengaruh kedua faktor dan interaksinya dianalisis secara statistik menggunakan analisis Yate’s treatment (Ostle, 1956). Pada

uji statistik digunakan hipotesis alternatif (H1) yaitu terdapat regresi antara faktor

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

(asam stearat, minyak wijen, dan interaksi keduanya) dengan respon. H0 merupakan negasi H1, yaitu tidak ada regresi. Nilai F yang didapatkan (Fhitung) menggunakan

analisis Yate’s treatment dibandingkan dengan nilai Ftabel. H1 diterima apabila nilai

Fhitung lebih besar daripada nilai Ftabel. Taraf kepercayaan yang digunakan untuk uji

33

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pembuatan Ekstrak kering polifenol Teh Hijau

Pembuatan ekstrak kering polifenol teh hijau dilakukan menurut Nagayama

et al. (2002) dengan sedikit modifikasi berdasarkan orientasi penelitian, yaitu pada

jumlah cairan pengekstraksi. Proses pembuatan ekstrak kering polifenol meliputi dua tahap, yaitu ekstraksi dan fraksinasi. Proses ekstraksi menggunakan metode maserasi sedangkan proses fraksinasi menggunakan metode corong pisah. Modifikasi jumlah cairan pengekstraksi bertujuan untuk menyempurnakan proses pemisahan antara dua fase yang tidak bercampur pada proses fraksinasi.

Teh hijau yang diperoleh sebagai bahan baku berbentuk serbuk kasar, kering, berwarna hijau, memiliki bau yang khas, dan rasanya pahit. Sebelum dilakukan maserasi, dilakukan standarisasi bahan baku yaitu dengan penetuan nilai dan keseragaman ukuran partikel serta penetapan kadar air serbuk.

Untuk memaksimalkan pembasahan serbuk pada proses maserasi, ukuran partikel serbuk teh diperkecil. Cara memperkecil ukuran partikel teh hijau dengan penggerusan menggunakan mortir dan stamper. Tidak dilakukan penggerusan mengunakan alat penyerbuk simplisia karena hasil serbuk yang diperoleh dapat memiliki ukuran partikel yang sangat halus. Dengan ukuran sangat halus, partikel-pertikel teh hijau akan mengendap dan membentuk lapisan pada dasar alat maserasi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Sebelum proses maserasi, dilakukan pengayakan serbuk dengan derajad halus serbuk 12/20 untuk memastikan nilai dan keseragaman ukuran partikel serbuk. Penetapan kadar air serbuk dilakukan menggunakan metode Karl Fischer. Kadar air serbuk dalam penelitian ini tidak lebih dari 10 %. Nilai kadar air diusahakan kecil agar serbuk teh hijau tidak rusak selama penyimpanan dan proses ekstraksi tidak terganggu.

Tabel V. Hasil penetapan kadar air menggunakan metode Karl Fischer Replikasi Kadar air (%)

1 8,206 2 7,624 3 8,089 Rata-rata 7,973

Standar Deviasi 0,308

Maserasi merupakan cara ekstraksi sederhana yang bersifat reproducible.

Kerugian dari metode ini adalah proses ekstraksi berlangsung lama dan kurang sempurna (Anonim, 1986). Proses maserasi menggunakan metanol karena pelarut ini sering digunakan untuk ekstraksi flavonoid (Robinson, 1991). Maserat dipekatkan terlebih dahulu sebelum dilanjutkan dengan proses fraksinasi. Di dalam proses fraksinasi digunakan kloroform dan etil asetat.

Senyawa-senyawa nonpolar pada ekstrak teh hijau dihilangkan menggunakan kloroform. Senyawa-senyawa fenolik dan polifenol ditarik menggunakan etil asetat. Dengan melakukan fraksinasi (menggunakan etil asetat)

35

sebanyak dua kali, diharapkan semua kandungan polifenol di dalam ekstrak kental teh hijau dapat diperoleh.

B. Penetapan Kadar Polifenol dalam Ekstrak kering polifenol Teh Hijau

Penetapan kadar polifenol dalam ekstrak kering polifenol teh hijau bertujuan untuk menentukan jumlah ekstrak kering polifenol teh hijau yang dibutuhkan dalam formula krim agar menghasilkan efikasi sebagai sunscreen dengan nilai SPF tertentu.

Penetapan kadar polifenol dilakukan terhadap fraksi kering menggunakan metode Folin Ciocalteu. Metode ini dipilih karena spesifik mengukur senyawa-senyawa fenolik. Penetapan kadar ekstrak kering polifenol teh hijau menggunakan persamaan kurva baku. Pembuatan kurva baku dan penetapan kadar polifenol ekstrak kering polifenol teh hijau dilakukan dalam 1 proses.

Gambar 2. Struktur senyawa kuersetin

Karena senyawa polifenol yang terkandung di dalam ekstrak kering polifenol teh hijau cukup bervariasi baik dalam hal jenis maupun jumlah, kadar total polifenol

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

dihitung menggunakan senyawa pembanding, yaitu kuersetin, sehingga senyawa polifenol yang akan terukur terhitung sebagai kuersetin. Penetapan kadar polifenol dilakukan pada panjang gelombang absorbansi maksimum senyawa baku kuersetin. Pada orientasi penelitian didapatkan hasil bahwa durasi operating time reaksi warna

metode Folin Ciocalteu adalah 40 – 120 menit dan panjang gelombang absorbansi maksimum kuersetin adalah 733,7 nm

37

Gambar 4. Hasil scanning panjang gelombang absorbansi maksimum kuersetin

Kurva baku kuersetin di buat 3 replikasi dan diukur pada panjang gelombang 733,7 nm. Dari hasil analisis regresi, diketahui bahwa nilai regresi (r) masing-masing replikasi kurva baku (yaitu 0,990; 0,995; dan 0,998) lebih besar dari nilai r tabel pada taraf kepercayaan 95% (yaitu 0,878) sehingga semua kurva baku dapat digunakan untuk menghitung kadar polifenol ekstrak kering polifenol teh hijau. Untuk mendapatkan keakuratan yang paling baik, digunakan kurva baku yang memiliki nilai regresi/linearitas paling baik, yaitu kurva baku replikasi ke-3 (r=0,998). Kurva baku replikasi ke-3 memberikan persamaan regresi y= 0,055x + 1,212 dengan y adalah

absorbansi sedangkan x adalah konsentrasi polifenol. Hasil perhitungan sampel ekstrak kering polifenol teh hijau dengan 6 kali replikasi (tabel VI) adalah 59,926 % ± 1,142.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Tabel VI. Hasil perhitungan kadar polifenol

Replikasi Kadar (%)

1 58,998 2 60,104 3 58,991 4 59,440 5 59,926 6 62,052 Rata-rata 59,926

Standar Deviasi 1,142

C. Penentuan Nilai SPF In Vitro

Untuk memastikan potensi penyerapan sinar UV, dilakukan scanning

absorbansi ekstrak kering polifenol teh hijau. Profil absorbansi ekstrak kering polifenol teh hijau terhadap sinar UV dari panjang gelombang 250 nm sampai dengan 400 nm memiliki sebuah puncak (peak) pada panjang gelombang 277 nm. Profil

tersebut ditampilkan pada gambar 5.

Gambar 5. Profil absorbansi ekstrak kering polifenol teh hijau terhadap sinar UV dengan range 250 nm sampai dengan 400 nm

39

Untuk memastikan efikasi sebagai sunscreen dilakukan penetapan nilai Sun

Protecting Faktor (SPF) dari ekstrak kering polifenol teh hijau secara in vitro.

Penetapan nilai SPF dilakukan menurut Petro (1981). Penetapan nilai SPF

menggunakan metode ini memiliki kelebihan bahwa sinar UV yang diperhitungkan adalah sinar polikromatik, serupa dengan sinar matahari sesungguhnya. Dengan kata lain, semua panjang gelombang sinar elektromagnetik yang berpotensi mencapai kulit, khususnya sinar UV, diperhitungkan dalam penentuan nilai SPF.

Penentuan nilai SPF dimulai dengan mengukur absorbansi sinar UV pada awal panjang gelombang UV B (290 nm) karena diasumsikan bahwa panjang gelombang yang lebih kecil dari 290 nm tidak dapat mencapai kulit karena adanya lapisan ozon bumi. Pengukuran tidak diakhiri pada nilai panjang gelombang tertentu tetapi diakhiri pada panjang gelombang diatas 320 nm yang mempunyai absorbansi minimal 0,05. Tidak digunakan nilai panjang gelombang tertentu sebagai akhir dari pengukuran karena asumsi yang diambil adalah semua panjang gelombang yang dapat mencapai kulit dengan nilai absorbansi lebih dari 0,05 berpotensi menyebabkan eritema (Petro, 1981).

Hasil perhitungan nilai SPF ekstrak kering polifenol teh hijau ditampilkan dalam tabel VII. Dari hasil perhitungan nilai SPF dapat disimpulkan secara sementara bahwa kenaikan kadar polifenol ekstrak kering polifenol teh hijau berbanding lurus dengan kenaikan nilai SPF. Kesimpulan sementara tersebut tidak dapat dibuktikan kebenarannya secara lebih lanjut karena profil absorbansi ekstrak kering polifenol teh hijau memiliki tren penurunan yang tajam pada panjang gelombang di atas 320 nm

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

(gambar 1). Hal tersebut menyebabkan fraksi dengan konsentrasi rendah memiliki absorbansi kecil pada panjang gelombang di atas 320 nm sehingga menghasilkan nilai SPF yang kecil. Pada panjang gelombang di bawah 320 nm, nilai absorbansi ekstrak kering polifenol teh hijau dengan konsentrasi lebih tinggi dari 0,3 mg/mL tidak dapat terdeteksi. Pada penelitian ini pengukuran nilai SPF ekstrak kering polifenol dengan konsentrasi yang tinggi (lebih dari 18,1 mg%) tidak dapat dilakukan karena membutuhkan alat yang mampu mendeteksi absorbansi sampel dengan nilai lebih dari 3,00.

Tabel VII. Hasil perhitungan nilai SPF

Kadar polifenol (mg%) Nilai SPF efek perlindungan

6,0 2,119 Minimal

12,1 3,687 Minimal

18,1 5,874 Minimal

Menurut Food and Drug Administration (1999), nilai SPF ekstrak kering polifenol teh hijau dengan konsentrasi 18,1 mg% termasuk kedalam kategori perlindungan minimal dan dipilih sebagai nilai konsentrasi bahan aktif yang digunakan dalam penelitian ini.

D. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas

Sifat fisis dan stabilitas merupakan faktor yang sangat penting dalam sediaan cair-semipadat (dalam hal ini krim). Kedua sifat tersebut akan mempengaruhi efikasi dan penerimaan konsumen. Pada penelitian ini, parameter sifat fisis yang diamati

41

adalah respon daya sebar dan respon viskositas sedangkan parameter stabilitas diamati menggunakan respon pergeseran viskositas.

Di dalam penelitian ini minyak wijen juga mengandung asam stearat sebesar 4,3%. Oleh karena kadar asam stearat tersebut relatif kecil, kontribusi respon yang ditimbulkan oleh asam stearat tersebut diasumsikan tidak ada.

Respon daya sebar dihitung menggunakan metode lempeng paralel menurut Arvoute-Grand et al. (cit., Garg et al., 2002) sedangkan viskositas dihitung secara

langsung mengguakan alat viscotester seri VT 04. Nilai viskositas dihitung 2 kali,

yaitu 48 jam setelah pembuatan dan 1 bulan setelah penyimpanan. Pengukuran viskositas pertama menunjukkan respon viskositas sedangkan pengukuran kedua digunakan untuk mengetahui respon pergeseran viskositas. Semakin kecil nilai pergeseran viskositas, sediaan krim disebut semakin stabil.

Hasil penghitungan sifat fisis dan stabilitas krim sunscreen ekstrak kering

polifenol teh hijau ditampilkan pada tabel VIII.

Tabel VIII. Hasil pengukuran sifat fisis dan stabilitas krim sunscreen ekstrak kering polifenol teh hijau

Formula Level asam stearat

Level minyak wijen

Daya sebar (cm)

Viskositas (d Pa.s)

Pergeseran viskositas

(%)

1 rendah rendah 5,89 ± 0,038 33,67 ±0,516 7,92 ± 3,597

a tinggi rendah 3,5 ± 0,055 179,17±6,646 10,69 ± 4,992

b rendah tinggi 6,1 ± 0,071 28,08 ± 0,492 12,17 ± 4,361

ab tinggi tinggi 3,58 ± 0,093 155 ± 8,367 17,74 ± 1,767

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Analisis data yang dilakukan meliputi penghitungan nilai efek setiap faktor (asam stearat, minyak wijen dan interaksi keduanya) terhadap sifat fisis dan stabilitas sediaan krim menggunakan metode desain faktorial, interpretasi grafik pengaruh masing-masing faktor secara individu terhadap sifat fisis dan sediaan krim, dan analisis statistik Yate’s treatment.

Perhitungan nilai efek menggunakan metode desain faktorial digunakan untuk menentukan faktor yang paling berpengaruh (dominan) terhadap sediaan krim

sunscreen. Perhitungan nilai efek akan didukung dengan interpretasi grafik pengaruh

masing-masing faktor secara individu terhadap sifat fisis sediaan krim sunscreen.

Analisis desain faktorial kemudian dilanjutkan dengan analisis statistik Yate’s

treatment dengan tujuan untuk mengetahui apakah pengaruh yang ditimbulkan oleh

masing-masing faktor bermakna secara statistik.

Respon rata-rata masing-masing faktor digunakan dalam perhitungan nilai efek untuk menentukan faktor yang paling dominan menentukan sifat fisis dan stabilitas sediaan. Pada Tabel IX ditampilkan hasil perhitungan nilai efek setiap faktor menggunakan metode desain faktorial.

Tabel IX. Hasil perhitungan nilai efek menggunakan metode desain faktorial

Faktor daya sebar viskositas pergeseran viskositas

asam stearat |-2,455| 136,21 4,17

minyak wijen 0,145 |-14,88| 5,65

Interaksi |-0,065| |-9,29| 1,4

43

Apabila nilai hasil perhitungan efek adalah positif maka faktor tersebut bersifat menaikkan respon, misalnya asam stearat menaikkan respon viskositas. Tetapi apabila hasil perhitungan bernilai negatif, faktor tersebut bersifat menurunkan respon, misalnya asam stearat menurunkan respon daya sebar. Faktor dengan nilai angka efek paling besar adalah faktor yang dominan dalam menentukan respon sifat fisis dan stabilitas sediaan krim secara keseluruhan.

Analisis statistik menggunakan metode Yate’s treatment digunakan untuk

menentukan apakah faktor-faktor yang diperhitungkan mempengaruhi respon sifat fisis dan stabilitas secara bermakna menurut statistik. Hipotesis alternatif (H1)

menyatakan faktor (asam stearat, minyak wijen, atau interaksinya) mempunyai pengaruh bermakna dalam menentukan respon, sedangkan hipotesis nol (H0)

menyatakan faktor mempunyai pengaruh tidak bermakna dalam menentukan respon. Nilai F yang diperoleh (Fhitung) dari perhitungan dengan analisis Yate’s treatment

dibandingkan dengan nilai Ftabel. Dalam penelitian ini dipilih derajat kepercayaan

sebesar 95%. Sebagai numerator (v1) adalah faktor dan interaksi dengan derajat bebas

1. Sebagai denominator (v2) adalah kesalahan percobaan (experimental error) dengan

derajat bebas 15. Nilai F 0,05 (1,15) adalah 4,5431. H1 diterima dan H0 ditolak apabila

nilai Fhitung lebih besar daripada nilai Ftabel, yang berarti bahwa faktor tersebut

memberikan pengaruh yang bermakna dalam menentukan suatu respon.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

1. Daya sebar

Berdasarkan hasil perhitungan nilai efek pada tabel IX, pada respon daya sebar, asam stearat bersama interaksi asam stearat dan minyak wijen menyebabkan penurunaan nilai daya sebar (nilai efek adalah negatif), dengan asam stearat menjadi faktor yang lebih dominan. Berbeda dengan minyak wijen, faktor ini mempunyai pengaruh menaikkan nilai daya sebar sediaan krim (nilai efek adalah positif). Dari ketiga faktor tersebut, asam stearat adalah faktor yang paling dominan dalam menentukan respon daya sebar secara umum. Profil pengaruh asam stearat terhadap daya sebar (gambar 6a) dan profil pengaruh minyak wijen terhadap daya sebar (gambar 6b) ditampilkan pada grafik di bawah ini.

6a 6b

Gambar 6. Profil pengaruh asam stearat dan minyak wijen terhadap respon daya sebar

Pada gambar 6a terlihat bahwa baik pada level rendah maupun level tinggi dari minyak wijen, asam stearat menyebabkan penurunan nilai daya sebar tetapi penurunan nilai daya sebar lebih besar terjadi pada level tinggi minyak wijen. Pada

45

gambar 6b terlihat bahwa minyak wijen, baik pada level rendah maupun level tinggi asam stearat, menyebabkan kenaikan pada nilai daya sebar. Besarnya nilai pengaruh minyak wijen terhadap daya sebar tidak jauh berbeda pada level rendah asam stearat dan level tinggi asam stearat.

Analisis statistik menggunaka Yate’s treatment dapat ditampilkan pada tabel

X. Dari tabel tersebut didapatkan kesimpulan bahwa semua faktor (asam stearat, minyak wijen dan interaksinya) memiliki pengaruh bermakna secara statistik terhadap respon daya sebar. Hal tersebut dikarenakan nilai Fhitung semua faktor lebih besar

daripada nilai Ftabel (yaitu: 4,5431).

Tabel X. Perhitungan Yate’s treatment respon daya sebar

sumber variansi

Derajad

bebas SumSquare

mean

square Fhitung F(0,05)

Replikasi 5 0,01 0,002

Treatment 3 36,41 4,5431

Asam stearat 1 36,26 36,26 7.252,00 PB

Minyak wijen 1 0,12 0,12 24,00 PB

Interaksi 1 0,03 0,03 6,00 PB

experimental eror 15 0,08 0,005

Total 23

PB= pengaruh bermakna

Dari analisis desain faktorial dan Yate’s treatment faktor yang dominan

mempengaruhi respon daya sebar pada penelitian ini adalah asam stearat. Penurunan suhu sediaan pada saat penyimpanan (dari suhu pembuatan ke suhu ruangan) menyebabkan asam stearat mengalami proses kristalisasi. Proses tersebut membuat

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

asam stearat menjadi lebih kaku sehingga mempengaruhi konsistensi dan gaya gesek sediaan krim pada permukaan substrat (alat uji).

2. Viskositas

Pada respon viskositas, menurut analisis desain faktorial, asam stearat menjadi faktor dominan dibandingkan dengan kedua faktor lainnya (Tabel IX). Asam stearat meningkatkan nilai viskositas sedangkan minyak wijen dan interaksi antara minyak wijen dengan asam stearat bersifat menurunkan nilai viskositas, dengan minyak wijen menjadi faktor yang lebih dominan dibandingkan dengan interaksi antara asam stearat dengan minyak wijen.

Profil pengaruh asam stearat dan minyak wijen terhadap respon viskositas ditampilkan berturut –turut pada gambar 7a dan 7b. Pada gambar 7a terlihat bahwa kenaikan jumlah asam stearat menyebabkan kenaikan nilai viskositas. Nilai kenaikan viskositas lebih besar terjadi pada level rendah minyak wijen dibandingkan pada level tinggi minyak wijen. Pada gambar 7b terlihat bahwa kenaikan jumlah minyak wijen akan menurunkan nilai respon viskositas. Penurunan nilai viskositas yang terjadi pada level tinggi asam stearat lebih besar dibandingkan dengan penurunan nilai viskositas pada level rendah asam stearat.

47

7a 7b

Gambar 7. Profil pengaruh asam stearat dan minyak wijen terhadap respon viskositas

Pada perhitungan statistik menggunakan Yate’s treatment didapatkan hasil

bahwa semua faktor (asam stearat, minyak wijen, dan interaksinya) memiliki pengaruh yang signifikan terhadap respon viskositas. Hal tersebut terlihat pada nilai F

hitung masing-masing faktor melebihi Ftabel dengan tingkat kepercayaan 95%.

Tabel XI. Perhitungan Yate’s treatment respon viskositas

sumber variansi

Derajad

bebas SumSquare

mean

square Fhitung F(0,05)

Replikasi 5 113.735,24 22.747,048

Treatment 3 113.161,86 4,5431

Asam stearat 1 111.316,26 111.316,26 3.395,03 PB

Minyak wijen 1 1.327,59 1.327,59 40,49 PB

Interaksi 1 518,01 518,01 15,80 PB

experimental eror 15 491,82 32,788

Total 23

PB= pengaruh bermakna

Dari analisis desain faktorial dan Yate’s treatment (tabel XI), faktor yang

dominan mempengaruhi respon viskositas sediaan krim adalah asam stearat. Asam

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Substitusi b12 ke (A)

-0,21 = -7b2 -7(-0,00371)

B2 = 0,0337

Substitusi b12 ke (C)

2,39 = -5b1 - 15 (-0,00371)

b1 = -0,4669

Substitusi b1 b2 b12 ke (1) 5,89 = b0 + 1.b1 + 3.b2 + 1.3.b12

5,89 = b0 + 1.(-0,4669) + 3.(0,0337) + 1.3.(-0,00371)

b0 = 6,2669

Jadi persamaan desain faktorial untuk uji daya sebar adalah:

Y = 6,2669 – 0,4669.X1 + 0.0337X2 +0,00371.X1.X2

B. Viskositas

(1) 33,67 = b0 + 1.b1 + 3.b2 + 1.3.b12 33.67 = b0 + b1 + 3b2 + 3b12 (a) 179,17 = b0 + 6.b1 + 3.b2 + 6.3.b12

179,17 = b0 + 6b1 + 3b2 + 18b12 (b) 28,08 = b0 + 1.b1 + 10.b2 + 1.10.b12

28,08 = b0 + b1 + 10b2 + 10b12 (ab) 155 = b0 + 6.b1 + 10.b2 + 6.10.b12

155 = b0 + 6b1 + 10b2 + 60b12

Eliminasi (1) dan (b)

(1) 33,67 = b0 + b1 + 3b2 + 3b12 (b) 28,08 = b0 + b1 + 10b2 + 10b12

5,59 = -7b2 -7b12………...………..………...…….(A)

Eliminasi (b) dan (ab)

(a) 179.17 = b0 + 6b1 + 3b2 + 18b12 (ab) 155 = b0 + 6b1 + 10b2 + 60b12

24,17 = -7b2 - 42 b12…………...………...………...………...…………(B)

Eliminasi (A) dan (B) (A) 5,59 = -7b2 -7b12 (B) 24,17 = -7b2 - 42 b12 -18,58 = 35 b12

(1) 33,67 = b0 + 1b1 + 3b2 + 3b12 (a) 179,17 = b0 + 6b1 + 3b2 + 18b12

-145,5= -5b1 - 15 b12………...………..………...……….(C)

Substitusi b12 ke (A)

5,59 = -7b2 -7(-0,5309)

B2 = 0,2677

Substitusi b12 ke (C)

-145,5= -5b1 - 15 (-0,5309)

b1 = 30,6926

Substitusi b1 b2 b12 ke (1) 33,67 = b0 + 1.b1 + 3b2 + 3b12

33,67 = b0 + 1(30,6926) + 3(0,2677) + 3(-0,5309)

b0 = 5,3731

Jadi persamaan desain faktorial untuk uji viskositas adalah:

Y = 5,3731+ 30,6926X1 -0,2677X2 -0,5309X1.X2

C. Pergeseran viskositas

(1) 7,92 = b0 + 1.b1 + 3.b2 + 1.3.b12 7,92 = b0 + b1 + 3b2 + 3b12 (a) 10,69 = b0 + 6.b1 + 3.b2 + 6.3.b12

10,69 = b0 + 6b1 + 3b2 + 18b12 (b) 12,17 = b0 + 1.b1 + 10.b2 + 1.10.b12

12,17 = b0 + b1 + 10b2 + 10b12 (ab) 17,74 = b0 + 6.b1 + 10.b2 + 6.10.b12

17,74 = b0 + 6b1 + 10b2 + 60b12

Eliminasi (1) dan (b)

(1) 7,92 = b0 +b1 + 3b2 + 3b12 (b) 12,17 = b0 + b1 + 10b2 + 10b12

-4,25 = -7b2 -7b12………...………..………...…….(A)

Eliminasi (b) dan (ab)

(a) 10,69 = b0 + 6b1 + 3b2 + 18b12 (ab) 17,74 = b0 + 6b1 + 10b2 + 60b12

Eliminasi (A) dan (B) (A) -4,25 = -7b2 -7b12 (B) -7,05 = -7b2 - 42 b12 2,8 = 35 b12

b12 = 0,08

(1) 7,92 = b0 + 1b1 + 3b2 + 3b12 (a) 10,69 = b0 + 6b1 + 3b2 + 18b12

-2,77 = -5b1 - 15 b12………...………..………...……….(C)

Substitusi b12 ke (A)

-4,25 = -7b2 -7(-0,08)

B2 = 0,5271

Substitusi b12 ke (C)

-2,77= -5b1 - 15 (-0,08)

b1 = 0,314

Substitusi b1 b2 b12 ke (1) 33,67 = b0 + 1.b1 + 3b2 + 3b12

33,67 = b0 + 1(0,314) + 3(0,5271) + 3(0.08)

b0 = 5,7846

Jadi persamaan desain faktorial untuk uji stabilitas (pergeseran viskositas) adalah:

Lampiran 9. Gambar

Serbuk teh hijau (sebelum diayak) maserasi

Ekstrak kering polifenol Spektrofotometer Genesys 10S

BIOGRAFI PENULIS

Blasius Budi Cahyono, penulis skripsi berjudul

OPTIMASI FORMULA KRIM SUNSCREEN

EKSTRAK KERING POLIFENOL TEH HIJAU

(Camellia sinensis L.) DENGAN ASAM STEARAT

DAN MINYAK WIJEN SEBAGAI FASE MINYAK: APLIKASI DESAIN FAKTORIAL, dilahirkan di kota Yogyakarta pada tanggal 3 Februari 1986 dari pasangan Bapak Yustinus Paijo dan Ibu Maria Margaretha Alacoque Sri Ratmiyati. Penulis telah menyelesaikan pendidikan Taman Kanak-Kanak di TK Tarakanita Yogyakarta pada tahun 1992 lalu melanjutkan pendidikan di Sekolah Dasar Tarakanita Yogyakarta pada tahun 1992 hingga 1998. Penulis melanjutkan pendidikan menengah di SMP Stella Duce I Yogyakarta pada tahun 1998 hingga tahun 2001 dan SMU Kolese de Britto Yogyakarta pada tahun 2001 hingga tahun 2004. Setamat dari SMU, penulis melanjutkan kuliah S1 di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta pada tahun 2004 hingga awal tahun 2007. Semasa kuliah, penulis pernah menjadi asisten dosen Praktikum Biokimia pada tahun 2005, Praktikum Analisis Instrumen, Praktikum Farmasi Fisika dan Praktikum Formulasi dan Teknologi Sediaan Padat pada tahun 2006 dan Praktikum Formulasi dan Teknologi Sediaan Cair Semi Padat pada tahun 2007. Penulis juga pernah menjadi pengurus Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Farmasi periode 2005-2006, anggota Jaringan Mahasiswa Kesehatan Indonesia (JMKI), dan aktif dalam beberapa kepanitiaan lepas baik di tingkat fakultas maupun universitas.