Optimasi formula gel antiacne ekstrak etanol-air daun pepaya (Carica folium) : tinjauan terhadap gliserol dan propilen glikol sebagai humektan menggunakan metode simplex lattice design - USD Repository

  

OPTIMASI FORMULA GEL ANTIACNE

EKSTRAK ETANOL-AIR DAUN PEPAYA (Carica folium):

TINJAUAN TERHADAP GLISEROL DAN PROPILEN GLIKOL

SEBAGAI HUMEKTAN MENGGUNAKAN

METODE SIMPLEX LATTICE DESIGN

SKRIPSI

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

  Program Studi Ilmu Farmasi Diajukan oleh :

  Martina Suci Ariningsih NIM : 058114038

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

  

OPTIMASI FORMULA GEL ANTIACNE

EKSTRAK ETANOL-AIR DAUN PEPAYA (Carica folium):

TINJAUAN TERHADAP GLISEROL DAN PROPILEN GLIKOL

SEBAGAI HUMEKTAN MENGGUNAKAN

METODE SIMPLEX LATTICE DESIGN

SKRIPSI

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

  Program Studi Ilmu Farmasi Diajukan oleh :

  Martina Suci Ariningsih NIM : 058114038

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING

  Skripsi

  

OPTIMASI FORMULA GEL ANTIACNE

EKSTRAK ETANOL-AIR DAUN PEPAYA (Carica folium):

TINJAUAN TERHADAP GLISEROL DAN PROPILEN GLIKOL

SEBAGAI HUMEKTAN MENGGUNAKAN

METODE SIMPLEX LATTICE DESIGN

  Yang diajukan oleh: Martina Suci Ariningsih

  NIM : 058114038 telah disetujui oleh

  Pembimbing I

  C.M. Ratna Rini Nastiti, M. Pharm., Apt. tanggal

  Pembimbing II

  Maria Dwi Budi Jumpowati, S. Si. tanggal

  

HALAMAN PENGESAHAN

  Pengesahan Skripsi Berjudul

  

OPTIMASI FORMULA GEL ANTIACNE

EKSTRAK ETANOL-AIR DAUN PEPAYA (Carica folium):

TINJAUAN TERHADAP GLISEROL DAN PROPILEN GLIKOL

SEBAGAI HUMEKTAN MENGGUNAKAN

METODE SIMPLEX LATTICE DESIGN

  Oleh: Martina Suci Ariningsih

  NIM : 058114038 Dipertahankan di hadapan Panitia Penguji Skripsi

  Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma

  Pada tanggal:

  13 Januari 2010 Mengetahui

  Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma

  Dekan Rita Suhadi, M.Si., Apt.

  Pembimbing : I. C.M. Ratna Rini Nastiti, M. Pharm., Apt. .....................

  II. Maria Dwi Budi Jumpowati, S. Si. ..................... Panitia penguji : 1. C.M. Ratna Rini Nastiti, M. Pharm., Apt. ......................

  2. Maria Dwi Budi Jumpowati, S. Si. ......................

  3. Yustina Sri Hartini, M.Si., Apt. ......................

  4. Rini Dwiastuti, M.Sc., Apt. ......................

HALAMAN PERSEMBAHAN

  Jadilah mutiara di manapun kamu berada (mama) Kupersembahkan untuk: Mama dan Papa tercinta

  Ita dan Puspa yang kusayang

KATA PENGANTAR

  Penulis sungguh bersyukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas penyertaan dan pertolongan-Nya dalam pelaksanaan penelitian skripsi berjudul OPTIMASI

  

FORMULA GEL ANTIACNE EKSTRAK ETANOL-AIR DAUN PEPAYA

(Carica folium): TINJAUAN TERHADAP GLISEROL DAN PROPILEN

GLIKOL SEBAGAI HUMEKTAN MENGGUNAKAN METODE SIMPLEX

  

LATTICE DESIGN dari awal sampai selesainya penelitian. Skripsi ini disusun

  guna memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Strata Satu Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm) Universitas Sanata Dharma.

  Dalam penyelesaian penelitian ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:

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

  2. Mama, Papa, Ita dan Puspa atas doa, dukungan dan semangat kepada penulis.

  3. Christine Patramurti, M.Si., Apt., selaku Kepala Program Studi Farmasi Universitas Sanata Dharma.

  4. C.M. Ratna Rini Nastiti, M. Pharm., Apt., selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan kepercayaan penuh, bimbingan, pengarahan dan saran dalam penyelesaian skripsi ini.

  5. Maria Dwi Budi Jumpowati, S. Si., selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, masukan, kritik dan saran dalam penyelesaian skripsi ini.

  6. Rini Dwiastuti, M.Sc., Apt. selaku dosen penguji atas masukan, kritik dan sarannya.

  7. Yustina Sri Hartini, M.Si., Apt. selaku dosen penguji atas kritik, saran dan pengarahannya.

  8. Lintang Ayuningtyas sebagai rekan kerja penulis yang telah bekerja bersama- sama dalam suka dan duka menjalani penelitian ini.

  9. Segenap Staf Laboratorium: Pak Yuwono, Pak Musrifin, Pak Sigit, Pak Wagiran, Pak Agung, Pak Iswandi, Pak Otto, Pak Sarwanto, Pak Parlan, dan Pak Kunto atas bantuan dan kerjasamanya.

  10. Margarita Khrisna Setiawati sebagai sahabat dekat yang telah memberi kritikan, saran, dukungan dan semangat kepada penulis.

  11. Lusi atas ide-ide yang diberikan untuk kelancaran penelitian ini.

  12. Imel, Puspit, Marlyne, dan Santi atas kebersamaan kita selama ini dan telah memberikan kritik, saran, serta bantuan sehingga penelitian ini dapat berjalan dengan lancar.

  13. Flora atas bantuan yang diberikan untuk kelancaran penelitian ini.

  14. Tami, Bambang, Shasha, Lina, dan Grace yang telah memberi semangat dan dukungan doa kepada penulis.

  15. Ade, Rio, Ong, Omega, dan Vanny atas bantuan dan kerjasamanya selama penulis melakukan penelitian di laboratorium.

  16. Gayatri, Felisia, Erika, Made, Berto, Agus, dan Budi atas kerjasamanya sebagai teman satu kelompok kecil di laboratorium selama penulis menjadi mahasiswa.

  17. Teman-teman UKKA atas kebersamaan kita selama ini.

  18. Seluruh mahasiswa angkatan 2005 atas perjuangan kita bersama.

  19. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu untuk semua dukungan dan bantuan dalam menyelesaikan skripsi ini.

  Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan akhir ini banyak kesalahan dan kekurangan yang ditemukan 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.

  Yogyakarta, 17 Desember 2009 Penulis

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

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

  Yogyakarta, 17 Desember 2009 Penulis

  Martina Suci Ariningsih

  

INTISARI

  Ekstrak etanol-air daun pepaya (Carica folium) dapat digunakan sebagai

  

antiacne karena mengandung karpain yang memiliki potensi antibakteri terhadap

Staphylococcus epidermidis (Ardina, dkk, 2007). Tujuan penelitian ini untuk

  mengetahui potensi antibakteri gel antiacne terhadap S. epidermidis serta mendapatkan dan mengetahui rentang komposisi optimum gel antiacne ekstrak etanol-air daun pepaya (Carica folium) berdasarkan sifat fisis dan stabilitas gel.

  Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental murni menggunakan rancangan simplex lattice 2 komponen humektan yaitu gliserol dan propilen glikol. Tiap formula diuji dengan mengukur diameter zona hambat terhadap S. epidermidis, respon daya sebar, viskositas, dan uji stabilitas dengan mengukur pergeseran viskositas. Persamaan yang diperoleh dianalisis menggunakan analisis uji F dengan taraf kepercayaan 95%.

  Dari hasil penelitian diketahui bahwa gel antiacne ekstrak etanol-air daun pepaya memiliki potensi antibakteri terhadap S. epidermidis, serta berdasarkan pendekatan simplex lattice didapatkan dan diketahui rentang komposisi optimum gel antiacne yaitu 67% gliserol : 33% propilen glikol sampai dengan 3% gliserol : 97% propilen glikol.

  Kata kunci : ekstrak etanol-air daun pepaya, gel, antiacne, gliserol, propilen glikol, simplex lattice design, Staphylococcus epidermidis

  

ABSTRACT

  Aqueous-ethanolic extract of Carica folium can be used as antiacne because it contained carpaine as antibacterial agent against Staphylococcus

  

epidermidis (Ardina, dkk, 2007). The aims of this study were to observe

  antibacterial potential of antiacne gels against S. epidermidis, also to observe and to obtain the optimum composition range antiacne gels aqueous-ethanolic extract of Carica folium reviewed on physical properties and gels stability.

  This experiment was designed by using two components simplex lattice design involving glycerol and propylene glycol as the factors. Each formula was tested for its zone of inhibition by observing against S. epidermidis, spreadibility, viscosity, and stability (viscosity shift). The equations were analysed for their validity by using F test statistic analysis with the confident interval of 95%.

  From the result, the antiacne gel showed antibacterial effect against S.

  

epidermidis also based on simplex lattice design observed and obtained the

  optimal area of the composition which provide gel with good physical properties and stability can be obtained, which was the area of 67% glycerol : 33% propylene glycol until 3% glycerol : 97% propylene glycol.

  Keywords : aqueous-ethanolic extract of Carica folium, gel, antiacne, glycerol, propylene glycol, simplex lattice design, Staphylococcus epidermidis.

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL...............................................................................................ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING.....................................................iii HALAMAN PENGESAHAN.................................................................................iv HALAMAN PERSEMBAHAN...............................................................................v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

  ILMIAH UNTUK KEPENINGAN AKADEMIS ................................................. vi KATA PENGANTAR............................................................................................vii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................. x

  INTISARI.............................................................................................................. xii ABSTRACT......................................................................................................... xiii DAFTAR ISI........................................................................................................ xiii DAFTAR TABEL............................................................................................... xvii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xviii DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................... xviiii

  BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 A. Latar Belakang ............................................................................................ 1 B. Perumusan Masalah .................................................................................... 3 C. Keaslian Penelitian...................................................................................... 4 D. Manfaat Penelitian ...................................................................................... 4

  1. Manfaat Teoritis ...................................................................................... 4

  2. Manfaat Praktis ....................................................................................... 4

  E. Tujuan Penelitian ........................................................................................ 5

  BAB II PENELAAHAN PUSTAKA...................................................................... 6 A. Carica papaya Linn. ................................................................................... 6

  1. Keterangan botani ................................................................................... 6

  2. Deskripsi tanaman................................................................................... 6

  3. Kandungan kimia dan kegunaan ............................................................. 7

  B. Ekstraksi...................................................................................................... 8

  C. Gel ............................................................................................................... 9

  D. Humektan .................................................................................................. 11

  E. Acne ........................................................................................................... 13

  F. Staphylococcus epidermidis ...................................................................... 14

  1. Staphyloccus epidermidis ...................................................................... 14

  2. Patogenitas ............................................................................................ 15

  G. Metode Simplex Lattice Design ................................................................ 15

  I. Landasan Teori.......................................................................................... 16 J. Hipotesis.................................................................................................... 17

  BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 18 A. Jenis dan Rancangan Penelitian ................................................................ 18 B. Variabel Penelitian .................................................................................... 18 C. Definisi Operasional.................................................................................. 19 D. Bahan dan Alat .......................................................................................... 21 E. Tata Cara Penelitian .................................................................................. 22

  1. Identifikasi bahan .................................................................................. 22

  2. Pembuatan ekstrak ................................................................................ 22

  3. Optimasi pembuatan gel antiacne......................................................... 22

  4. Penyiapan ekstrak daun pepaya ............................................................ 24

  5. Pengujian potensi antibakteri sediaan gel antiacne ekstrak daun pepaya dengan metode difusi secara sumuran ...................................... 24

  6. Uji sifat fisis formula gel....................................................................... 27

  F. Analisis Hasil ............................................................................................ 28

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 30 A. Identifikasi Bahan ..................................................................................... 30 B. Pembuatan Ekstrak Etanol-Air (1:3) Daun Pepaya (Carica Folium) ....... 30 C. Formulasi .................................................................................................. 32 D. Uji Potensi Antibakteri Gel Antiacne Terhadap Staphylococcus

  epidermidis ................................................................................................ 33

  E. Pengujian Sifat Fisik Gel .......................................................................... 39

  F. Pemilihan Variasi Humektan yang Optimal ............................................. 45

  G. Keterbatasan Penelitian............................................................................. 51

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN................................................................ 53 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 53 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 54 LAMPIRAN.......................................................................................................... 59 BIOGRAFI PENULIS .......................................................................................... 80

  

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Formula Standar Gel (Allen, Popovich, dan Ansel, 2005) ................. 23 Tabel II. Modifikasi Formula Gel ...................................................................... 23 Tabel III. Formula Simplex Lattice Design ......................................................... 23 Tabel IV. Hasil Uji Potensi Antibakteri Gel Antiacne Terhadap S.

  epidermidis .......................................................................................... 34

  Tabel V. Hasil Verifikasi Uji Potensi Antibakteri Gel Antiacne Terhadap

  S. epidermidis ...................................................................................... 37

  Tabel VI. Hasil Pengujian Sifat Fisik dan Stabilitas Gel .................................... 39 Tabel VII. Hasil Pengujian Respon Total Gel Antiacne ....................................... 50

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Rumus Molekul Karpaina (Govindachari, 2002)................................ 8 Gambar 2. Rumus Molekul Carbopol (Anonim, 2001) ...................................... 10 Gambar 3. Struktur Molekul Gliserol (Anonim, 1995) ...................................... 12 Gambar 4. Struktur Propilen Glikol (Anonim, 1995) ......................................... 12 Gambar 5. Uji Potensi Antibakteri Gel Antiacne Formula II Terhadap

  S. epidermidis .................................................................................... 35

  Gambar 6. Verifikasi Uji Potensi Antibakteri Gel Antiacne Dalam Waktu Inkubasi 24 Jam (a) dan 48 Jam (b) Terhadap S. epidermidis .......... 36

  Gambar 7. Grafik Pengaruh Variasi Humektan Terhadap Daya Sebar .............. 41 Gambar 8. Grafik Pengaruh Variasi Humektan Terhadap Viskositas Awal....... 43 Gambar 9. Grafik Pengaruh Variasi Humektan Terhadap Pergeseran

  Viskositas .......................................................................................... 45 Gambar 11. Grafik Viskositas Awal Dengan Variasi Gliserol Dan Propilen

  Glikol ................................................................................................ 47 Gambar 12. Grafik Pergeseran Viskositas Dengan Variasi Gliserol Dan

  Propilen Glikol .................................................................................. 48 Gambar 13. Hasil Contour Plot Super Imposed ................................................... 50

  DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Perhitungan bobot ekstrak kental .................................................. 59 Lampiran 2. Konversi kadar % b/v ekstrak kental dalam pelarut cair menjadi kadar % b/b ekstrak kental dalam sediaan gel................. 59 Lampiran 3. Perhitungan Simplex Lattice Design ............................................. 60 Lampiran 4. Data zona hambat pada uji potensi antibakteri gel antiacne terhadap S. epidermidis ................................................................. 63 Lampiran 5. Perhitungan ANOVA ................................................................... 65 Lampiran 6. Perhitungan variasi gliserol dan propilen glikol yang optimal ..... 69 Lampiran 7. Perhitungan respon........................................................................ 70 Lampiran 8. Sediaan gel antiacne formula I ..................................................... 73 Lampiran 9. Sediaan gel antiacne formula II .................................................... 73 Lampiran 10. Sediaan gel antiacne formula III................................................... 73 Lampiran 11. Sediaan gel antiacne formula IV................................................... 74 Lampiran 12. Sediaan gel antiacne formula V.................................................... 74 Lampiran 13. Kontrol pertumbuhan S. epidermidis ............................................ 74 Lampiran 14. Uji potensi gel antiacne formula I terhadap S. epidermidis waktu inkubasi 48 jam .................................................................. 75 Lampiran 15. Uji potensi gel antiacne formula II terhadap S. epidermidis waktu inkubasi 48 jam .................................................................. 75 Lampiran 16. Uji potensi gel antiacne formula III terhadap S. epidermidis waktu inkubasi 48 jam .................................................................. 75

  Lampiran 17. Uji potensi gel antiacne formula IV terhadap S. epidermidis waktu inkubasi 48 jam .................................................................. 76 Lampiran 18. Uji potensi gel antiacne formula V terhadap S. epidermidis waktu inkubasi 48 jam .................................................................. 76 Lampiran 19. Kontrol media pada verifikasi uji potensi antibakteri gel

  antiacne ......................................................................................... 76

  Lampiran 20. Kontrol pertumbuhan pada verifikasi uji potensi antibakteri gel antiacne ................................................................................... 77 Lampiran 21. Verifikasi uji potensi antibakteri gel antiacne dalam waktu inkubasi 24 jam terhadap S. epidermidis....................................... 77 Lampiran 22. Verifikasi uji potensi antibakteri gel antiacne dalam waktu inkubasi 48 jam terhadap S. epidermidis....................................... 78 Lampiran 23. Identifikasi serbuk daun pepaya dari Merapi Farma..................... 79

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Acne vulgaris merupakan penyakit kulit dengan pembentukan lesi kulit

  padat atau mengandung nanah berwarna merah yang umum diderita oleh masyarakat (Newman, 2002; Leyden, 1997). Acne dapat terjadi karena peningkatan produksi sebum sehingga menyumbat folikel rambut yang mengandung kelenjar sebasea. Di dalam folikel ini, bakteri penyebab acne mengadakan reproduksi. Organisme ini beraksi pada sebum, mengeluarkan zat-zat kimia yang menyebabkan peradangan. Tubuh memberikan respon peradangan akut yang intensif. Akibatnya terbentuk lesi kulit padat, mengandung nanah, atau berbentuk benjolan (Price dan Wilson, 1995).

  Ada bermacam-macam acne antara lain: acne vulgaris, acne sekunder, hidradenitis supurativa dan kelainan-kelainan acneformis, sedangkan acne yang paling khas adalah acne vulgaris (Price dan Wilson, 1995; Newman, 2002). Salah satu bakteri penyebab acne adalah Staphylococcus epidermidis, suatu bakteri aerob yang sering ditemukan pada kulit manusia (Kumar, Jayaveera, Kumar, Sanjay, Swamy, dan Kumar, 2007; Loveckova dan Havlikova, 2002).

  Dalam penelitian ini dibuat sediaan antiacne menggunakan bahan aktif dari bahan alam yaitu daun pepaya (Carica folium). Penggunaan bahan alam didasarkan pada pendapat bahwa sediaan herba relatif lebih aman dibandingkan obat sintesis sehingga bahan alam dan zat yang terkandung di dalamnya banyak digunakan dalam sediaan kosmetika dan Cosmeceuticals (Sinambela, 2003; Tranggono, 2003). Ekstrak daun pepaya diketahui mengandung karpain (alkaloid).

  Berdasarkan penelitian Ardina, Tarini, Fidrianny, dan Singgih (2007), karpain (alkaloid) merupakan zat aktif yang memiliki potensi antibakteri dengan konsentrasi ekstrak 7% b/v.

  Bentuk sediaan topikal antiacne yang dapat dibuat adalah cream, gel dan lotion. Kandungan minyak dalam cream menjadi masalah pada orang dengan produksi kelenjar sebasea berlebihan karena justru dapat merangsang timbulnya

  

acne . Oleh karena itu perlu dikembangkan bentuk sediaan gel yang mempunyai

  viskositas optimal dan dapat dirancang sebagai sediaan hidrogel yang tidak berminyak (Susanti, 2008).

  ®

  Dalam penelitian ini digunakan basis gel carbopol 940 dan 2 humektan yaitu gliserol dan propilen glikol. Humektan menempati posisi yang penting dalam formula karena mempengaruhi penarikan lembab dari lingkungan, daya sebar, dan stabilitas sediaan. Humektan ditambahkan ke dalam sediaan gel untuk memperbaiki konsistensi sediaan (Barry, 1983). Gliserol dapat memperbaiki kelembutan sediaan sehingga lebih nyaman digunakan (Sari, Rijal, dan Rosita, 2005). Gliserol bersifat jernih, tidak berwarna, tidak berbau, seperti sirup, dan higroskopis. Gliserol stabil secara kimiawi ketika dicampur dengan propilen glikol (Loden, 2001). Propilen glikol biasa digunakan dalam pembuatan kosmetik sebagai humektan. Propilen glikol bersifat jernih, tidak berwarna, kental dan tidak berbau. Propilen glikol memiliki daya lekat yang lebih rendah daripada gliserol. (Loden, 2001; Bombeli, 2009). Penelitian ini menyumbangkan inovasi dalam formulasi gel sebagai sediaan topikal yang memiliki sifat fisis yang nyaman dan mudah diaplikasikan yaitu memiliki daya sebar, viskositas dan pergeseran viskositas yang optimal (Garg, Aggarwal, Garg, Singla, 2002).

  Pendekatan yang digunakan pada optimasi formula gel antiacne adalah penggunaan metode simplex lattice design dari 2 komponen yang diaplikasikan untuk menguji potensi antibakteri serta komposisi formula optimum campuran 2 humektan pada sediaan gel antiacne dan rentang komposisi optimum dilihat dari sifat fisis (daya sebar dan viskositas) dan stabilitas gel (pergeseran viskositas). Metode simplex lattice design memberikan respon berupa rentang komposisi optimum dan persamaan pada formulasi gel antiacne yang dapat digunakan untuk memprediksi respon sifat fisis (daya sebar dan viskositas) dan stabilitas gel (pergeseran viskositas) (Bolton, 1997).

B. Perumusan Masalah

  1. Apakah gel antiacne ekstrak etanol-air daun pepaya memiliki potensi antibakteri terhadap Staphylococcus epidermidis?

  2. Apakah ada rentang komposisi optimum gel antiacne ekstrak etanol-air daun pepaya berdasarkan sifat fisis dan stabilitas gel menggunakan metode simplex

  lattice design ?

  3. Berapa komposisi formula optimum humektan gliserol dan propilen gikol dalam formula gel antiacne ekstrak etanol-air daun pepaya?

C. Keaslian Penelitian

  Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang optimasi formula gel antiacne ekstrak etanol-air daun pepaya (Carica folium) tinjauan terhadap gliserol dan propilen glikol sebagai humektan dengan metode Simplex Lattice Design belum pernah dilakukan.

  Penelitian yang pernah dilakukan adalah optimasi formula gel antiacne ekstrak etanol-air daun pepaya (Carica papaya Linn.) tinjauan terhadap Carbopol

  ®

  934 , hydroxyprpyl methyl celuloce (HPMC) dan hydroxyprpyl celuloce low

  

viscosity (HPC-LV) sebagai basis gel (Ardina, dkk, 2007) dan Optimasi Gliserol

  dan Propilenglikol Sebagai Humectant dalam Gel Antiacne Ekstrak Daun Pepaya (Carica Folium) dengan Metode Factorial Design (Ayuningtyas, 2009).

D. Manfaat Penelitian

  1. Manfaat Teoritis

  Memberikan informasi bagi perkembangan ilmu kefarmasian mengenai penggunaan bahan alam yaitu daun pepaya dalam sediaan antiacne serta mengetahui area komposisi optimum gliserol dan propilen glikol sebagai humektan dilihat dari sifat fisis dan stabilitas gel antiacne ekstrak etanol-air daun pepaya

  2. Manfaat Praktis

  Masyarakat mendapatkan gel antiacne yang nyaman digunakan karena penambahan humektan ke dalam sediaan gel.

E. Tujuan Penelitian

  1. Mengetahui potensi antibakteri gel antiacne ekstrak etanol-air daun pepaya terhadap Staphylococcus epidermidis.

  2. Mengetahui rentang komposisi formula optimum gel antiacne ekstrak etanol- air daun pepaya berdasarkan sifat fisis dan stabilitas gel menggunakan metode

  simplex lattice design .

  3. Mendapatkan komposisi formula optimum humektan gliserol dan propilen gikol dalam formula gel antiacne ekstrak etanol-air daun pepaya.

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Carica papaya Linn.

  1. Keterangan botani Carica papaya termasuk dalam famili: Caricaceae, genus: Carica, dan

  species: Carica papaya Linn.. Nama-nama daerah yang biasa digunakan: Sumatera: kabaela, peute, pertek, pastela, ralempaya, betik, embetik, botik, bala, sikaiolo, betis, kates, kepaya, kustela, batiek, kelilih, pisang katuka, gedang, punti kayu; Jawa: gedang, katela gantung, kates; Nusatenggara: gedang, kates, kampaja, panja, kalu jawa, padu; Kalimantan: bau medung, pisang malaka, buah dong, mejan; Maluku: tapaya, kapaya, tele, palaki, kapi; Irian: sempiean (Anonim, 2008e).

  2. Deskripsi tanaman

  Pepaya merupakan tumbuhan yang berbatang tegak dan basah. Tinggi pohon pepaya dapat mencapai 8 sampai 10 meter dengan akar yang kuat.

  Batang bulat, berongga, tidak berkayu, terdapat tonjolan bekas tangkai daun yang sudah rontok. Daun menjari dan terkumpul di ujung batang (Anonim, 2008e). Helaian daunnya menyerupai telapak tangan manusia. Apabila daun pepaya tersebut dilipat menjadi dua bagian persis di tengah, akan nampak bahwa daun pepaya tersebut simetris (Anonim, 2008g). Buah berbentuk bulat hingga memanjang tergantung jenisnya. Buah muda berwarna hijau dan buah tua kekuningan atau jingga, berongga besar di bagian tengahnya, tangkai buah pendek. Biji berwarna hitam dan diselimuti lapisan tipis (Anonim, 2008e).

3. Kandungan kimia dan kegunaan

  Daun mengandung enzim papain, alkaloid karpaina, pseudo karpaina, glikosid, karpoid, karposid, saponin (Anonim, 2008e), dehydrocarpaine, flavonoid, benzilglukosinolat, dan tanin (Anonim, 2008d). Buah mengandung beta karoten, pektin, d-galaktosa, l-arabinosa, papain, papayatimin papain, vitokinose. Biji mengandung glucoside, cacirin, karpain. Getah mengandung papain, kemokarpain, lisosim, lipase, glutamin, siklotransferase (Anonim, 2008e).

  Daun pepaya memiliki kegunaan untuk mengobati cystitis, rematik, gangguan pencernaan (Anonim, 2008f), meningkatkan nafsu makan, mengobati penyakit malaria, panas, beri-beri, kejang perut (Anonim, 2008h), mencegah gangguan ginjal, sakit kandung kemih, tekanan darah tinggi, gangguan haid, obat demam berdarah (Anonim, 2008i), mengobati asma (Anonim, 2008j) dan acne (Ardina, dkk, 2007).

  Karpain merupakan alkaloid bercincin laktonat dengan tujuh kelompok rantai metilen (Handita, 2006). Alkaloid merupakan senyawa yang mengandung paling sedikit satu buah atom nitrogen sehingga bersifat basa dan merupakan bagian dari cincin heterosiklik. Kebanyakan alkaloid berbentuk padatan kristal dengan titik lebur tertentu atau mempunyai kisaran dekomposisi. Alkaloid dapat juga berbentuk amorf atau cairan (Putra, 2008).

  Karpain dapat digunakan untuk menyembuhkan tumor, penyakit kulit, mampu menghambat kinerja beberapa mikrobia yang mengganggu fungsi pencernaan, dan efektif untuk menekan penyebab virus (Handita, 2006). Karpain memiliki potensi antibakteri dengan konsentrasi 7% b/v (Ardina, dkk, 2007).

  

H H

H

N

(H ₂ C) CH _{7 3} O C H O O H C O

H C (CH )

_{3 2 7} N

H

H H

  

Gambar 1. Rumus Molekul Karpaina (Govindachari, 2002)

B. Ekstraksi

  Ekstraksi adalah kegiatan penarikan kandungan kimia yang dapat larut sehingga terpisah dari bahan yang tidak dapat larut dalam pelarut cair (Anonim, 1986). Pemilihan pelarut dan cara ekstraksi yang tepat berdasarkan kelarutan dari senyawa aktif yang dikandung simplisia. Salah satu metode ekstraksi yang sering digunakan adalah maserasi.

  Maserasi dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari. Cairan penyari akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif. Selanjutnya zat aktif akan larut dan karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam sel dengan di luar sel maka larutan yang terpekat didesak ke luar. Peristiwa tersebut berulang sehingga terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar dan di dalam sel. Maserasi dapat dilakukan menggunakan mesin pengaduk yang berputar terus menerus, waktu proses maserasi adalah 6 sampai 24 jam. Kelebihan cara penyarian dengan maserasi adalah cara pengerjaan dan peralatan yang digunakan sederhana.

  Kekurangannya adalah pengerjaannya lama dan reprodusibilitasnya kurang sempurna (Anonim, 1986).

  Alkaloid dalam bentuk garam sangat larut dalam air, sedangkan alkaloid dalam bentuk basa terlarut pada pelarut organik, tetapi alkaloid basa yang berbentuk pseudoalkaloida dan protoalkaloida terlarut pada air. Alkaloid di alam kebanyakan berbentuk padatan kristal (Putra, 2008), maka untuk mengekstrak suatu senyawa harus melihat kelarutannya (Anonim, 1986) sehingga digunakan etanol-air (1:3) (Ardina, dkk., 2007).

C. Gel

  Gel merupakan bentuk sediaan semisolid yang mengandung larutan bahan aktif tunggal maupun campuran dengan pembawa senyawa hidrofilik atau hidrofobik. Gel merupakan sistem dispersi yang minimal terdiri dari 2 fase yaitu sebuah fase padat dan sebuah fase cair (gel liofil) (Voigt, 1994). Menurut Allen dan Loyd (2002) konsentrasi dari gelling agent kurang dari 10%, biasanya dalam rentang 0.5 % sampai 2 %. Gel dapat digunakan secara oral, topikal, intranasal, vaginal, dan rektal. Hidrogel adalah sediaan semisolid yang mengandung material polimer yang mempunyai kemampuan untuk mengembang dalam air tanpa larut dan bisa menyimpan air dalam strukturnya.

  Hidrogel cocok untuk penerapan pada kulit dengan fungsi kelenjar sebaseus yang berlebihan. Setelah kering akan meninggalkan suatu film tembus pandang yang elastis dengan daya lekat tinggi yang tidak menyumbat pori kulit dan mudah dicuci dengan air. Pelepasan bahan obatnya sangat bagus sehingga bahan obat dapat dilepaskan dalam waktu lebih pendek (Voigt, 1994).

  ®

  Carbopol 940 didispersikan ke dalam air membentuk larutan asam yang keruh. Jika larutan tersebut memiliki pH kurang dari 5 maka dinaikkan menjadi pH 5-10 dengan basa kuat seperti sodium hidroksida, trietanolamin, atau dengan basa inorganik lemah seperti amonium hidroksida akan terjadi peningkatan konsistensi (pembentukan gel) pada pH 5-10 (Barry,1983). Ketika ditambahkan air, maka memungkinkan tumbuhnya fungi dan mikrobia yang lainnya. Ketika diformulasikan dengan sistem berair, 0,1% metilparaben atau propilparaben dapat ditambahkan sebagai agen pengawet.

  ®

  Carbopol 940 merupakan carbopol yang paling efisien dibandingkan

  ®

  dari semua resin carbopol yang ada dan memiliki sifat non-drip. Carbopol 940 memiliki kekentalan 40.000-60.000 cP, memiliki efisiensi membentuk gel dengan viskositas tinggi dan memiliki kejernihan sangat baik (Allen dan Loyd, 2002).

  ®

  Carbopol 940 larut dalam air, alkohol, dan gliserin serta akan membentuk gel

  ®

  yang jernih dan stabil. Pada larutan asam (pH 3,5-4,0) dispersi carbopol 940 menunjukkan viskositas yang rendah hingga medium dan pada pH 5 – 10 akan menunjukkan viskositas yang optimal. Pada pH di atas 10, struktur gel rusak dan viskositas menurun (Anonim, 2001).

  

H

  

2

H C C COOH n

  

Gambar 2. Rumus Molekul Carbopol (Anonim, 2001) Pada kondisi asam, sebagian gugus karboksil pada rantai polimer akan membentuk gulungan. Penambahan basa akan memutuskan gugus karboksil dan akan meningkatkan muatan negatif sehingga timbul gaya tolak menolak elektrostatis yang akan membuatnya menjadi gel yang rigid (kaku) dan mengembang. Penambahan basa yang berlebihan membuat gel menjadi encer karena kation-kation melindungi gugus-gugus karboksil juga mengurangi gaya tolak-menolak elektrostatis (Barry, 1983).

D. Humektan

  Humektan dalam formula mencegah kehilangan air dan menghindari penyusutan produk karena evaporasi. Humektan dalam formula dimaksudkan meningkatkan kenyamanan penggunaan produk pada kulit dan melembutkan kulit (Nairn, 1997). Dalam kelembaban yang tinggi, humektan dapat menarik air dari lingkungan sehingga stratum korneum tidak kekurangan air dan memiliki fungsi biologis yang baik, selain itu kulit menjadi tidak kering (Rawlings, Harding, Watkinson, Chandar, dan Scott, 2002).

  1. Gliserol Gliserol bersifat jernih, tidak berwarna, tidak berbau, seperti sirup, dan higroskopis. Gliserol dapat bercampur dengan air dan alkohol, sedikit larut dalam aseton, dan praktis tidak larut dalam kloroform dan eter (Loden, 2001). Gliserol atau gliserin digunakan sebagai emollient dan humektan yang sudah terdaftar pada Food and Drug Assoesiation (FDA) digunakan dalam konsentrasi 0,2-65,7% (Smolinske, 1992). Keuntungan penggunaan gliserol yaitu dapat memperbaiki kelembutan sediaan sehingga lebih nyaman digunakan (Sari dkk, 2005). Humektan ini digunakan pada formulasi karena gliserol stabil secara kimiawi ketika dicampur dengan propilen glikol (Loden, 2001).

  HO OH OH

  

Gambar 3. Struktur Molekul Gliserol (Anonim, 1995)

  2. Propilen glikol Propilen glikol biasa digunakan sebagai humektan (Bombeli, 2009).

  Propilen glikol bersifat jernih, tidak berwarna, kental, berasa manis, dan tidak berbau (Loden, 2001). Propilene glikol memiliki kelengketan yang lebih rendah daripada gliserol (Bombeli, 2009). Propilen glikol stabil secara kimia ketika dicampur dengan gliserol, air atau alkohol. Bahan ini secara luas digunakan dalam pembuatan kosmetik dan bahan-bahan farmasetikal sebagai pelarut dan pembawa terutama untuk bahan-bahan yang tidak larut dengan air (Loden, 2001). Produk topikal mengandung 5 sampai 80% propilen glikol (Smolinske, 1992).

  OH HO

  

Gambar 4. Struktur Propilen Glikol (Anonim, 1995)

E. Acne

  Acne adalah pembengkakan folikel sebaseus, yang berada pada wajah,

  punggung, dada dan lengan atas (Price dan Wilson, 1995). Pengertian acne yang lain adalah penyakit peradangan pada kulit dengan pembentukan erupsi papula atau pustula. Acne yang paling khas adalah acne vulgaris (Newman, 2002).

  Patogenesis acne dapat terjadi karena androgen (biasanya dalam kadar yang normal) merangsang peningkatan produksi sebum. Folikel rambut yang terutama mengandung kelenjar sebasea besar (pada wajah, leher, dada, dan punggung) menjadi tersumbat karena hiperkeratosis. Hal ini menimbulkan komedo tertutup. Di dalam folikel ini, bakteri penyebab acne mengadakan reproduksi. Organisme ini beraksi pada sebum, mengeluarkan zat-zat kimia yang menyebabkan peradangan. Zat-zat kimia tersebut bocor ke dermis di sekitarnya. Tubuh memberikan respon peradangan akut yang intensif. Akibatnya terbentuk papula, pustula, atau nodula (Price dan Wilson, 1995).

  Pengobatan dapat membantu mengatur penyembuhan acne. Beberapa pengobatan telah tersedia. Pengobatan tergantung pada tipe acne yang diderita.

  Pengobatan tersebut dengan cara:

  1. Membuka sumbatan pori-pori kulit dan menghentikannya dari sumbatan minyak (biasanya menggunakan tretinoid).

  2. Membunuh bakteri penyebab acne (biasanya menggunakan antibiotik).

  3. Mengurangi jumlah minyak kulit (biasanya menggunakan isotretinoin).

  4. Mengurangi efek hormon penyebab acne (menghentikan penggunakan kontrasepsi oral pada wanita) (Anonim, 2008d).

  Sediaan gel antiacne merupakan antibakteri topikal yang dapat membantu penyembuhan acne vulgaris dan acne rosacea. Hal paling penting yang perlu diperhatikan bahwa acne tidak muncul dari permukaan kulit, acne muncul dari dalam tubuh dalam bentuk radang, dan ini diperparah oleh bakteri. Oleh karena itu, acne harus diobati dari luar untuk menyembuhkan penyakit acne itu sendiri yang telah muncul. Acne harus diobati dengan pengobatan oral dan topikal, dan beberapa produk perawatan kulit mengenai acne sekarang telah tersedia dalam bentuk pengobatan internal dan eksternal (Anonim, 2008a).

F. Staphylococcus epidermidis

1. Staphyloccus epidermidis

  Staphylococcus epidermidis merupakan bakteri penyebab acne yang

  memegang peranan penting pada patogenesis acne. Bakteri S. epidermidis merupakan bakteri aerob yang sering ditemukan pada kulit manusia. S.

  epidermidis merupakan bakteri mikroflora yang tumbuh pada lapisan kutan dalam kulit (Kumar et al, 2007; Loveckova dan Havlikova, 2002).

  Loveckova dan Havlikova (cit Korandova dan Viktorinova, 1994) menyatakan bahwa bakteri ini mengubah sebaceous diacylglycerols dan

  triacylglycerols menjadi gliserol dan asam lemak bebas yang dapat

  menyebabkan reproduksi hiperkeratosis pada bagian folikuler sehingga terjadi efek comedogenic. S. epidermidis memiliki enzim fosfatase, neuraminidase, dan deoksiribonuklease yang merupakan manifestasi inflamasi pada acne karena terjadi penutupan substansi pada prostaglandin.

2. Patogenitas

  Beberapa penyakit yang ditimbulkan oleh S. epidermidis berupa infeksi yang terjadi pada rumah sakit akibat penggunaan peralatan rumah sakit (Anonim, 2008c), toxic shock, scalded skin syndromes, endocarditis, dan pneumonia yang bersifat kronis (Otto, 1993).

G. Metode Simplex Lattice Design

  Metode Simplex Lattice Design adalah metode yang digunakan untuk mendapatkan formula optimum dari suatu campuran (Bolton, 1997). Pendekatan dalam metode Simplex Lattice Design menghasilkan persamaan sebagai berikut:

  Y =

  1 (X 1 ) +

2 (X

2 ) + 12 (X 1 )(X 2 )

  β β β Y = respon atau hasil penelitian

  = kadar proporsi komponen 1

  1

  β

  2 = kadar proporsi komponen 2

  β

  12 = kadar proporsi interaksi komponen 1 dan 2

  β

  X

  1 = komponen 1

  X

  2 = komponen 2

  Persamaan tersebut memerlukan 3 formula. Ketiga formula tersebut adalah F I menggunakan 100% komponen

  1 , F II menggunakan 100% komponen 2 , F III

  β β menggunakan 50% komponen

  1 dan 50% komponen 2 (Bolton, 1997).

  β β Dalam pelaksanaan penelitian dengan simplex lattice design dapat dibuat formulasi dengan kombinasi yang berbeda dari bahan tambahan. Kombinasi tersebut dapat digunakan untuk memprediksi respon dalam simplex space secara mudah dan efisien (Bolton, 1997).

  Suatu formula merupakan campuran yang terdiri dari obat dan eksipien. Setiap perubahan fraksi dari salah satu komponen dalam campuran akan merubah sedikitnya satu atau bahkan lebih fraksi eksipien lain. Jika X i adalah fraksi dari komponen i dalam campuran maka:

   X i  1 i = 1, 2, …. , q (1) Campuran akan mengandung sedikitnya satu komponen dan jumlah fraksi semua komponen adalah seragam, ini berarti :

  X + X + …… + X = 1 (2)

  1 2 q Kombinasi untuk memprediksi respon optimum digunakan contour plot.

  

Contour plot merupakan grafik yang menunjukkan hubungan yang terdiri atas dua

  atau tiga variabel dalam bentuk dua dimensi. Variabel tersebut yaitu sumbu X dan Y, dan variabel yang ketiga adalah Z (Anonim, 1999).

I. Landasan Teori

  Ekstrak etanol:air daun pepaya (Carica folium) dapat digunakan sebagai

  

antiacne karena mengandung karpain. Senyawa ini memiliki potensi antibakteri

  terhadap Staphylococcus epidermidis sebagai bakteri penyebab acne vulgaris dengan konsentrasi 7%b/v. Potensi antibakteri gel antiacne ekstrak etanol-air daun pepaya (Carica folium) diketahui dengan dilakukan uji potensi antibakteri.