PBU Pengaruh Formulasi Gel Repelan Minyak Atsiri Bunga Mawar (Rosa Damascena Mill.) Dengan Kombinasi Hpmc-Propilen Glikol Terhadap Sifat Fisik Dan Uji Aktivitasnya.
PENGARU
P
UH FORM
MULASI GEL
G
REP
PELAN MINYAK ATSIRI
A
BU
UNGA MA
AWAR (R
Rosa damaascena Milll.) DENGA
AN KOM
MBINASI
HP
PMC-PRO
OPILEN GLIKOL
G
T
TERHAD
DAP SIFAT
T FISIK DAN
D
UJI
AKTIVITASNY
YA
NASKAH
H PUBLIK
KASI
Oleh:
MAR
RIA ULFA
A
K 100110048
1
FAKULT
TAS FARM
MASI
UNIV
VERSITA
AS MUHA
AMMADIY
YAH SUR
RAKARTA
A
SUR
RAKARTA
A
2015
2
PENGARUH FORMULASI GEL REPELAN MINYAK ATSIRI BUNGA MAWAR
(Rosa damascena Mill.) DENGAN KOMBINASI HPMC-PROPILEN GLIKOL
TERHADAP SIFAT FISIK DAN UJI AKTIVITASNYA
INFLUENCE OF REPELLENT GEL FORMULATION CONTAINING
ESSENTIAL OIL ROSE (Rosa damascena Mill.) USING COMBINATION HPMCPROPYLEN GLYCOL TOWARDS PHYSICAL CHARACTERISTIC AND
REPELLENT ACTIVITY
Maria Ulfa*, T.N. Saifullah S.**, dan Suprapto*
*Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta
**Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada
ABSTRAK
Nyamuk merupakan vektor beberapa penyakit, salah satunya filariasis yang disebabkan oleh gigitan
nyamuk Culex sp betina. Upaya pengendaliannya dapat menggunakan repelan yang berasal dari alam,
seperti minyak atsiri bunga mawar. Dibuat sediaan gel agar mudah digunakan dengan kombinasi HPMCpropilen glikol. Penelitian ini dilakukan mengetahui pengaruh kombinasi kedua faktor terhadap sifat fisik
serta aktivitas repelannya dan mengetahui komposisi optimum HPMC dan propilen glikol. Gel dibuat lima
formula dengan konsentrasi HPMC 10%, 12,5%, 15%, 17,5%, dan 20%, dan propilen glikol dengan
konsentrasi 13%, 10,5%, 8%, 5,5%, dan 3% sesuai metode optimasi simplex lattice design. Optimasi formula
menggunakan program Design Expert dengan parameter sifat fisik gel dan aktivitas repelan, hasil prediksi
program diverifikasi dan dianalisis menggunakan uji-t LSD dengan taraf kepercayaan 95%. Formula gel
optimum yang didapatkan yakni kombinasi HPMC 15,43% dan propilen glikol 7,57%. Hasil verifikasi uji-t
satu sampel menunjukkan tidak ada perbedaan signifikan untuk viskositas, daya sebar, daya lekat, dan hasil
signifikan pada pH. Perbandingan gel minyak atsiri bunga mawar dengan kontrol positif juga tidak berbeda
signifikan terhadap aktivitas daya repelan. Hasil gel optimum yang didapat konsistensi cair, putih, khas bau
minyak mawar, rata-rata viskositas 23,33 dPas, daya sebar 48,63 cm2, daya lekat 3,38 detik, dan pH 6,24.
Kata kunci : minyak atsiri bunga mawar, HPMC, propilen glikol, gel, repelan.
ABSTRACT
Mosquitoes are vectors of some diseases , such as filariasis. Controlling the disease can be used
repellent from nature, such as essential oil of roses. Made gel formulation so that easy with HPMC propylene glycol combination. This research was conducted to know influence of these two factors againts
physical properties and activities of repellent, and to know optimum composition of HPMC and propylene
glycol . Gel was made in five formulas with concentrations of HPMC 10% , 12.5% , 15% , 17.5% , and 20%,
and concentration propylene glycol is 13%, 10.5%, 8%, 5.5%, and 3% corresponding optimization method
simplex lattice design . Formula optimization using Design Expert program with parameters gel physical and
repellent activity, prediction result of program verified and analyzed using t-test LSD with 95% confidence
level. Obtained optimum gel formula was combination of HPMC 15.43 % and propylene glycol 7.57 %. The
verification results using one sample t-test showed no significant difference in viscosity , spredibility,
adhesion , and significant results on pH . Comparing gel essential oil of rose with positive control also did
not differ significantly on the repellent activity. The results obtained optimum gel liquid consistency , white ,
typical smell of rose oil , average of viscosity 23.33 dPas, spredability 48.63 cm2, adhesion 3.38 second, and
pH 6,24 .
Key word : essential oil of rose, HPMC, propylen glycol, gel, repellent.
1
PENDAHULUAN
Nyamuk merupakan vektor dari beberapa penyakit seperti malaria, filariasis,
demam berdarah dengue (DBD), dan chikungunya (Mutsanir et al, 2011). Salah satu
penyakit yang banyak terjadi di Indonesia adalah filariasis yang ditularkan melalui nyamuk
Culex sp betina (Gandahusada et al, 1988). Maraknya kejadian di atas menyebabkan
berbagai pihak menuntut agar dapat terhindar dari vektor tersebut dan mencegah gigitan
nyamuk dengan menggunakan repelan (penolak) (Mutsanir et al, 2011).
N, N-diethyl-m-toluamide (DEET) merupakan senyawa yang dapat digunakan
sebagai repelan (Soedarto, 1992). Namun penggunaan DEET dapat menimbulkan
hipersensitivitas dan iritasi seperti menimbulkan rasa terbakar jika mengenai mata, luka
jaringan atau membranous, serta dapat merusak benda yang terbuat dari plastik maupun
bahan sintetik (Soedarto, 1992; Shinta, 2012). Untuk mencegah terjadinya efek samping
yang ada, sebaiknya digunakan bahan repelan yang aman dan ramah lingkungan yaitu
berasal dari tanaman yang mengandung minyak atsiri (Shinta, 2012).
Salah satu tanaman yang mengandung minyak atsiri dan berkhasiat sebagai
repelan adalah bunga mawar (Rosa damascena Mill.). Komponen kimia penyusun bunga
mawar antara lain citronellol, geraniol, nerol, linalool, fenil etil alkohol, dan ester
(Ketaren, 1985), yang mana linalool dan geraniol berfungsi sebagai penolak nyamuk
(Baskoro et al, 2008). Sifat dari minyak atsiri yaitu mudah menguap. Adanya penggunaan
minyak atsiri secara langsung dapat menyebabkan kurang efektifnya bahan, sehingga perlu
dibuat dalam bentuk sediaan untuk memudahkan pemakaian dan lebih tahan lama seperti
gel.
Dalam formulasi sediaan gel dibutuhkan bahan tambahan gelling agent dan
humektan. Salah satu gelling agent yang digunakan adalah hidroksipropil metilselulosa
(HPMC) yang dapat menaikkan viskositas serta menghasilkan cairan yang lebih jernih
dibandingkan dengan metilselulosa lain (Gibson, 2001). Semakin kental gel, maka gel
dapat menahan minyak atsiri bunga mawar sehingga penguapan minyak terjadi secara
lambat dan memberikan efek repelan yang lama (Yuliani, 2005).
Penambahan propilen glikol berfungsi sebagai humektan, yakni zat yang
menyerap kelembaban. Propilen glikol dipilih karena mempunyai efek toksik lebihrendah
dibanding jenis glikol yang lain (Weller, 2009). Ketika kelembaban kulit berkurang,
humektan akan menarik air dari dermis menuju epidermis. Ketika kondisi di lingkungan
sekitarnya lembab, maka humektan menarik kelembaban udara yang ada di sekitarnya
untuk masuk ke kulit. Masalah yang mungkin timbul yakni humektan dapat kehilangan air
2
dengan cara mendorong kelembaban air dari dermis ke epidermis kemudian menguap ke
lingkungan sehingga kelembaban kulit berkurang. Oleh karena itu, penggunaan humektan
digunakan dalam jumlah seminimal mungkin, agar efek samping yang terjadi minimal
(Boivin, 2009).
Berdasarkan latar belakang di atas, maka dilakukan penelitian mengenai pengaruh
kombinasi HPMC-propilen glikol terhadap sifat fisik serta aktivitas repelan gel minyak
atsiri bunga mawar, dan menentukan kombinasi yang optimum untuk sediaan gel dengan
aplikasi design expert menggunakan simplex lattice design. Kombinasi HPMC-propilen
glikol dalam sediaan gel diharapkan mempunyai efektivitas repelan yang baik, stabil dalam
penyimpanan, dan aman untuk digunakan.
METODE PENELITIAN
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan untuk sediaan gel repelan antara lain viskometer RION VT04E No.1, stemper, mortir, stopwatch, pH meter (HANNA), kandang nyamuk, timbangan,
alat uji daya lekat, dan alat-alat gelas.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain minyak atsiri bunga mawar
(PT. Eteris Nusantara), HPMC tipe pharmacoat 606, propilen glikol, metil paraben, propil
paraben, akuades (Farmasi UMS) dan nyamuk Culex sp betina yang berumur sekitar 3-5
hari (B2P2VRP Salatiga).
Jalannya Penelitian
Pembuatan Gel
Tabel 1. Formula gel repelan minyak atsiri bunga mawar dengan kombinasi HPMC dan propilen glikol dengan
modifikasi Simplex Latice Design
Formula
Bahan (gram)
FV
FI
F II
F III
F IV
Minyak mawar
5
5
5
5
5
HPMC
10
12,5
15
17,5
20
Propilen glikol
13
11,5
8
5,5
3
Metil paraben
0,18
0,18
0,18
0,18
0,18
Propil paraben
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
Aquadest ad
100
100
100
100
100
Hidroksipropil metilselulosa ditambah dengan air panas (70-80Ԩ) di masukkan
dalam beker gelas sambil digoyangkan dan didiamkan semalam hingga mengembang.
Metilparaben dan propilparaben dicampur dalam propilen glikol, kemudian dimasukkan
dan dicampur hingga homogen ke dalam HPMC yang telah dikembangkan sebelumnya.
3
Minyak atsiri bunga mawar ditambahkan dan diaduk sampai homogen. Ditambahkan
aquades hingga di dapat 100 gram gel.
Evaluasi Sifat Fisik Gel
Pada uji sifat fisik sediaan gel meliputi uji organoleptis, uji homogenitas, uji
viskositas, uji daya lekat, uji daya sebar, uji pH, dan stabilitas gel.
Uji Aktivitas Repelan Minyak Atsiri Bunga Mawar
Pengujian aktivitas repelan diaplikasikan langsung pada muka telapak tangan
manusia yang telah diolesi gel minyak atsiri bunga mawar. Tangan kiri diolesi dengan
sediaan gel sebanyak 1 gram sebagai perlakuan, sedangkan tangan kanan tidak diolesi
apapun sebagai kontrol negatif. Tangan dimasukkan dalam kotak berisi 50 ekor nyamuk
Culex sp. betina. Jumlah nyamuk yang hinggap dihitung mulai jam ke 1, 2, dan 3
menggunakan nyamuk yang sama dengan waktu pemaparan masing-masing selama 5
menit tiap jamnya.
Analisa Data
Data yang diperoleh dari hasil uji viskositas, daya sebar, daya lekat, pH, dan daya
repelan di masukkan dalam Simplex Lattice Design pada Design Expert 9.0.3.1 (trial)
dengan faktor HPMC dan propilen glikol, sehingga diperoleh persamaan Simplex Lattice
Design yang menunjukkan pengaruh kedua faktor dan countour plot nya. Masing-masing
gabungan respon contour plot superimpoosed diperoleh formula optimum yang selanjutnya
diverifikasi. Data antara hasil prediksi alat dan hasil optimasi diolah menggunakan uji
statistik uji t pada software SPSS.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisik Minyak Atsiri
Pengujian minyak atsiri dilakukan dengan menentukan nilai indeks bias dan berat
jenis minyak atsiri bunga mawar. Hasil uji kemurnian minyak atsiri bunga mawar dapat
dilihat pada tabel 2.
No.
1.
2.
Tabel 2. Hasil Pengujian Minyak Atsiri Bunga Mawar
Jenis pengujian
Hasil pengujian
Standart
Indeks bias
1,467
1,5046 – 1,5190
Berat jenis
0,89 g/mL
0,948 - 0,992
Pengujian indeks bias dan berat jenis hanya dilakukan sekali tanpa replikasi
menggunakan metode refraktometri dan gravimetri. Hasil pengujian indeks bias minyak
mawar 1,467, sedangkan nilai berat jenis minyak atsiri bunga mawar 0,89 g/mL.
Pengujian keduanya tidak masuk dalam range standard, hal ini dikarenakan adanya
4
perbedaan metode penyulingan antara hasil uji dengan standar (Wibowo, et al., 2007).
Umumnya metode destilasi minyak atsiri bunga mawar menggunakan destilasi air, namun
pada penelitian ini menggunakan destilasi uap sehingga mahkota bunganya mengumpul
menyebabkan uap tidak dapat berpenetrasi dan berakibat hasil pengujiannya berbeda
dengan standard (Ketaren, 1985).
Sifat Fisik Gel dan Aktivitas Repelan
Uji organoleptis sediaan gel dilakukan secara visual tanpa menggunakan alat
bantu meliputi pengamatan warna, bau, dan bentuk sediaan gel. Hasil pemeriksaan sediaan
gel minyak atsiri bunga mawar berwarna putih, berbau khas minyak mawar, berbentuk
cair. Uji homogenitas gel dilakukan secara visual dengan diletakkan gel pada obyek gelas
dan dilihat susunan homogenitasnya. Hasilnya menunjukkan bahwa tidak ada partikel yang
terlihat pada obyek gelas dan tercampur rata.
Uji viskositas digunakan untuk mengetahui pengaruh peningkatan basis gel dan
humektan terhadap kekentalan sediaan gel. Dari persamaan uji viskositas (Tabel 3) dapat
dilihat bahwa koefisien HPMC menunjukkan +39,34 yang berarti viskositas dipengaruhi
adanya penambahan HPMC, begitu pula untuk propilen glikol bernilai +8 yang artinya
meningkatkan viskositas gel. Menurut Arikumalasari (2013), sifat dari HPMC yang
membentuk basis gel dengan menyerap pelarut sehingga meningkatkan tahanan cairan
dan membentuk massa gel. Dapat disimpulkan bahwa penambahan HPMC lebih besar
pengaruhnya terhadap viskositas dibandingkan dengan penambahan propilen glikol. Dari
gambar 1 dapat dilihat bahwa kurva yang didapatkan berbentuk linier, artinya
peningkatan HPMC serta penurunan propilen glikol dapat meningkatkan viskositas gel
dan tidak terjadi interaksi antar keduanya. Hasil uji ANOVA (Tabel 3) menunjukkan
bahwa p0,05) yang berarti antar
kelompok uji tidak berbeda signifikan sehingga asumsi nilai H0 diterima antar perlakuan
dan prediksi, namun pada pengujian pH nilai signifikansinya p0,05. Hal ini dapat dikatakan bahwa perlakuan dengan hasil prediksi tidak
berbeda signifikan, artinya persamaan yang diperoleh dari perhitungan simplex lattice
design pada uji aktivitas repelan dapat digunakan untuk memprediksi formula kombinasi
HPMC dan propilen glikol pada penelitian ini karena dianggap mempunyai makna yang
sama dengan prediksi program.
Efektivitas gel optimum ini juga dibandingkan dengan sediaan yang berada di
pasaran untuk mengetahui gel minyak atsiri bunga mawar layak digunakan atau tidak.
Berdasarkan hasil uji t-test independent didapatkan hasil signifikansi antara keduanya
bahwa nilai signifikansinya p>0,05 yang berarti daya repelan gel minyak atsiri bunga
10
mawar tidak berbeda signifikan dengan sediaan repelan di pasaran sehingga
efektifitasnya tidak berbeda jauh.
Stabilitas Gel
Secara fisik formulasi sediaan gel perlu dilakukan uji stabilitas agar dapat
mengetahui kestabilan gel dari pengaruh luar. Uji stabilitas dilakukan selama empat
minggu pada formula pendahuluan dimaksudkan untuk melihat keadaan sediaan dari
pengaruh luar (seperti suhu dan lama penyimpanan) sebelum digunakan untuk
menentukan formula optimum. Hal ini dapat dilihat pada gambar 5, sedangkan hasil
1
2
4
1
2
3
Minggu ke‐
A
B
A
1
80
60
40
20
0
Minggu ke‐
pH
10
8
6
4
2
0
3
Daya sebar (cm2)
50
40
30
20
10
0
Daya lekat(detik)
Viskositas (dPas)
stabilitas formula optimum selama delapan minggu dapat dilihat pada gambar 6.
2
3
Minggu ke‐
C
4
10
8
6
4
2
0
4
B
1
2
3
4
Minggu ke‐
D
Gambar 5. Hasil uji stabilitas sifat fisik formula pendahuluan
Keterangan:
A: viskositas
B: daya sebar
C: daya lekat
D: pH
Hasil stabilitas viskositas menunjukkan bahwa hampir semua formula mengalami
kenaikan pada minggu kedua, namun pada formula IV mengalami kenaikan yang tinggi
pada minggu kedua. Hal ini disebabkan adanya pengaruh dari luar (suhu dan lama
penyimpanan) yang menyebabkan bahan di dalamnya terjadi perubahan. Grafik uji daya
sebar secara umum mengalami kenaikan tiap minggunya. Formula IV pada minggu kedua
mengalami sedikit penurunan. Sesuai dengan hasil viskositas bahwa pada minggu kedua
viskositas meningkat dan menyebabkan daya sebar menurun. Terlihat pada hasil uji daya
lekat formula IV bahwa pada minggu kedua juga mengalami kenaikan yang tinggi
11
dikarenakan pengaruh dari viskositasnya yang semakin kental sehingga menyebabkan daya
lekat semakin tinggi. Penyebabnya diperkirakan adanya pengaruh dari luar seperti suhu
dan lama penyimpanan. Dari grafik pH dapat dilihat bahwa grafik hampir sama.
Hasil uji gel pada suhu ruang dari segi stabilitas dan homogenitas masih seperti
sediakala dengan konsistensi cair, putih, bau khas minyak atsiri bunga mawar, dan tidak
ada partikel yang terlihat maupun pemisahan minyak. Terlihat pada grafik bahwa uji
viskositas rata-rata mengalami penurunan setiap minggunya. Dari uji ANOVA diketahui
bahwa uji viskositas antar minggu tidak mengalami perubahan yang signifikan (p>0,05).
Grafik daya sebar rata-rata mengalami peningkatan, namun peningkatan tesebut ternyata
mengalami perbedaan makna (p
P
UH FORM
MULASI GEL
G
REP
PELAN MINYAK ATSIRI
A
BU
UNGA MA
AWAR (R
Rosa damaascena Milll.) DENGA
AN KOM
MBINASI
HP
PMC-PRO
OPILEN GLIKOL
G
T
TERHAD
DAP SIFAT
T FISIK DAN
D
UJI
AKTIVITASNY
YA
NASKAH
H PUBLIK
KASI
Oleh:
MAR
RIA ULFA
A
K 100110048
1
FAKULT
TAS FARM
MASI
UNIV
VERSITA
AS MUHA
AMMADIY
YAH SUR
RAKARTA
A
SUR
RAKARTA
A
2015
2
PENGARUH FORMULASI GEL REPELAN MINYAK ATSIRI BUNGA MAWAR
(Rosa damascena Mill.) DENGAN KOMBINASI HPMC-PROPILEN GLIKOL
TERHADAP SIFAT FISIK DAN UJI AKTIVITASNYA
INFLUENCE OF REPELLENT GEL FORMULATION CONTAINING
ESSENTIAL OIL ROSE (Rosa damascena Mill.) USING COMBINATION HPMCPROPYLEN GLYCOL TOWARDS PHYSICAL CHARACTERISTIC AND
REPELLENT ACTIVITY
Maria Ulfa*, T.N. Saifullah S.**, dan Suprapto*
*Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta
**Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada
ABSTRAK
Nyamuk merupakan vektor beberapa penyakit, salah satunya filariasis yang disebabkan oleh gigitan
nyamuk Culex sp betina. Upaya pengendaliannya dapat menggunakan repelan yang berasal dari alam,
seperti minyak atsiri bunga mawar. Dibuat sediaan gel agar mudah digunakan dengan kombinasi HPMCpropilen glikol. Penelitian ini dilakukan mengetahui pengaruh kombinasi kedua faktor terhadap sifat fisik
serta aktivitas repelannya dan mengetahui komposisi optimum HPMC dan propilen glikol. Gel dibuat lima
formula dengan konsentrasi HPMC 10%, 12,5%, 15%, 17,5%, dan 20%, dan propilen glikol dengan
konsentrasi 13%, 10,5%, 8%, 5,5%, dan 3% sesuai metode optimasi simplex lattice design. Optimasi formula
menggunakan program Design Expert dengan parameter sifat fisik gel dan aktivitas repelan, hasil prediksi
program diverifikasi dan dianalisis menggunakan uji-t LSD dengan taraf kepercayaan 95%. Formula gel
optimum yang didapatkan yakni kombinasi HPMC 15,43% dan propilen glikol 7,57%. Hasil verifikasi uji-t
satu sampel menunjukkan tidak ada perbedaan signifikan untuk viskositas, daya sebar, daya lekat, dan hasil
signifikan pada pH. Perbandingan gel minyak atsiri bunga mawar dengan kontrol positif juga tidak berbeda
signifikan terhadap aktivitas daya repelan. Hasil gel optimum yang didapat konsistensi cair, putih, khas bau
minyak mawar, rata-rata viskositas 23,33 dPas, daya sebar 48,63 cm2, daya lekat 3,38 detik, dan pH 6,24.
Kata kunci : minyak atsiri bunga mawar, HPMC, propilen glikol, gel, repelan.
ABSTRACT
Mosquitoes are vectors of some diseases , such as filariasis. Controlling the disease can be used
repellent from nature, such as essential oil of roses. Made gel formulation so that easy with HPMC propylene glycol combination. This research was conducted to know influence of these two factors againts
physical properties and activities of repellent, and to know optimum composition of HPMC and propylene
glycol . Gel was made in five formulas with concentrations of HPMC 10% , 12.5% , 15% , 17.5% , and 20%,
and concentration propylene glycol is 13%, 10.5%, 8%, 5.5%, and 3% corresponding optimization method
simplex lattice design . Formula optimization using Design Expert program with parameters gel physical and
repellent activity, prediction result of program verified and analyzed using t-test LSD with 95% confidence
level. Obtained optimum gel formula was combination of HPMC 15.43 % and propylene glycol 7.57 %. The
verification results using one sample t-test showed no significant difference in viscosity , spredibility,
adhesion , and significant results on pH . Comparing gel essential oil of rose with positive control also did
not differ significantly on the repellent activity. The results obtained optimum gel liquid consistency , white ,
typical smell of rose oil , average of viscosity 23.33 dPas, spredability 48.63 cm2, adhesion 3.38 second, and
pH 6,24 .
Key word : essential oil of rose, HPMC, propylen glycol, gel, repellent.
1
PENDAHULUAN
Nyamuk merupakan vektor dari beberapa penyakit seperti malaria, filariasis,
demam berdarah dengue (DBD), dan chikungunya (Mutsanir et al, 2011). Salah satu
penyakit yang banyak terjadi di Indonesia adalah filariasis yang ditularkan melalui nyamuk
Culex sp betina (Gandahusada et al, 1988). Maraknya kejadian di atas menyebabkan
berbagai pihak menuntut agar dapat terhindar dari vektor tersebut dan mencegah gigitan
nyamuk dengan menggunakan repelan (penolak) (Mutsanir et al, 2011).
N, N-diethyl-m-toluamide (DEET) merupakan senyawa yang dapat digunakan
sebagai repelan (Soedarto, 1992). Namun penggunaan DEET dapat menimbulkan
hipersensitivitas dan iritasi seperti menimbulkan rasa terbakar jika mengenai mata, luka
jaringan atau membranous, serta dapat merusak benda yang terbuat dari plastik maupun
bahan sintetik (Soedarto, 1992; Shinta, 2012). Untuk mencegah terjadinya efek samping
yang ada, sebaiknya digunakan bahan repelan yang aman dan ramah lingkungan yaitu
berasal dari tanaman yang mengandung minyak atsiri (Shinta, 2012).
Salah satu tanaman yang mengandung minyak atsiri dan berkhasiat sebagai
repelan adalah bunga mawar (Rosa damascena Mill.). Komponen kimia penyusun bunga
mawar antara lain citronellol, geraniol, nerol, linalool, fenil etil alkohol, dan ester
(Ketaren, 1985), yang mana linalool dan geraniol berfungsi sebagai penolak nyamuk
(Baskoro et al, 2008). Sifat dari minyak atsiri yaitu mudah menguap. Adanya penggunaan
minyak atsiri secara langsung dapat menyebabkan kurang efektifnya bahan, sehingga perlu
dibuat dalam bentuk sediaan untuk memudahkan pemakaian dan lebih tahan lama seperti
gel.
Dalam formulasi sediaan gel dibutuhkan bahan tambahan gelling agent dan
humektan. Salah satu gelling agent yang digunakan adalah hidroksipropil metilselulosa
(HPMC) yang dapat menaikkan viskositas serta menghasilkan cairan yang lebih jernih
dibandingkan dengan metilselulosa lain (Gibson, 2001). Semakin kental gel, maka gel
dapat menahan minyak atsiri bunga mawar sehingga penguapan minyak terjadi secara
lambat dan memberikan efek repelan yang lama (Yuliani, 2005).
Penambahan propilen glikol berfungsi sebagai humektan, yakni zat yang
menyerap kelembaban. Propilen glikol dipilih karena mempunyai efek toksik lebihrendah
dibanding jenis glikol yang lain (Weller, 2009). Ketika kelembaban kulit berkurang,
humektan akan menarik air dari dermis menuju epidermis. Ketika kondisi di lingkungan
sekitarnya lembab, maka humektan menarik kelembaban udara yang ada di sekitarnya
untuk masuk ke kulit. Masalah yang mungkin timbul yakni humektan dapat kehilangan air
2
dengan cara mendorong kelembaban air dari dermis ke epidermis kemudian menguap ke
lingkungan sehingga kelembaban kulit berkurang. Oleh karena itu, penggunaan humektan
digunakan dalam jumlah seminimal mungkin, agar efek samping yang terjadi minimal
(Boivin, 2009).
Berdasarkan latar belakang di atas, maka dilakukan penelitian mengenai pengaruh
kombinasi HPMC-propilen glikol terhadap sifat fisik serta aktivitas repelan gel minyak
atsiri bunga mawar, dan menentukan kombinasi yang optimum untuk sediaan gel dengan
aplikasi design expert menggunakan simplex lattice design. Kombinasi HPMC-propilen
glikol dalam sediaan gel diharapkan mempunyai efektivitas repelan yang baik, stabil dalam
penyimpanan, dan aman untuk digunakan.
METODE PENELITIAN
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan untuk sediaan gel repelan antara lain viskometer RION VT04E No.1, stemper, mortir, stopwatch, pH meter (HANNA), kandang nyamuk, timbangan,
alat uji daya lekat, dan alat-alat gelas.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain minyak atsiri bunga mawar
(PT. Eteris Nusantara), HPMC tipe pharmacoat 606, propilen glikol, metil paraben, propil
paraben, akuades (Farmasi UMS) dan nyamuk Culex sp betina yang berumur sekitar 3-5
hari (B2P2VRP Salatiga).
Jalannya Penelitian
Pembuatan Gel
Tabel 1. Formula gel repelan minyak atsiri bunga mawar dengan kombinasi HPMC dan propilen glikol dengan
modifikasi Simplex Latice Design
Formula
Bahan (gram)
FV
FI
F II
F III
F IV
Minyak mawar
5
5
5
5
5
HPMC
10
12,5
15
17,5
20
Propilen glikol
13
11,5
8
5,5
3
Metil paraben
0,18
0,18
0,18
0,18
0,18
Propil paraben
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
Aquadest ad
100
100
100
100
100
Hidroksipropil metilselulosa ditambah dengan air panas (70-80Ԩ) di masukkan
dalam beker gelas sambil digoyangkan dan didiamkan semalam hingga mengembang.
Metilparaben dan propilparaben dicampur dalam propilen glikol, kemudian dimasukkan
dan dicampur hingga homogen ke dalam HPMC yang telah dikembangkan sebelumnya.
3
Minyak atsiri bunga mawar ditambahkan dan diaduk sampai homogen. Ditambahkan
aquades hingga di dapat 100 gram gel.
Evaluasi Sifat Fisik Gel
Pada uji sifat fisik sediaan gel meliputi uji organoleptis, uji homogenitas, uji
viskositas, uji daya lekat, uji daya sebar, uji pH, dan stabilitas gel.
Uji Aktivitas Repelan Minyak Atsiri Bunga Mawar
Pengujian aktivitas repelan diaplikasikan langsung pada muka telapak tangan
manusia yang telah diolesi gel minyak atsiri bunga mawar. Tangan kiri diolesi dengan
sediaan gel sebanyak 1 gram sebagai perlakuan, sedangkan tangan kanan tidak diolesi
apapun sebagai kontrol negatif. Tangan dimasukkan dalam kotak berisi 50 ekor nyamuk
Culex sp. betina. Jumlah nyamuk yang hinggap dihitung mulai jam ke 1, 2, dan 3
menggunakan nyamuk yang sama dengan waktu pemaparan masing-masing selama 5
menit tiap jamnya.
Analisa Data
Data yang diperoleh dari hasil uji viskositas, daya sebar, daya lekat, pH, dan daya
repelan di masukkan dalam Simplex Lattice Design pada Design Expert 9.0.3.1 (trial)
dengan faktor HPMC dan propilen glikol, sehingga diperoleh persamaan Simplex Lattice
Design yang menunjukkan pengaruh kedua faktor dan countour plot nya. Masing-masing
gabungan respon contour plot superimpoosed diperoleh formula optimum yang selanjutnya
diverifikasi. Data antara hasil prediksi alat dan hasil optimasi diolah menggunakan uji
statistik uji t pada software SPSS.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisik Minyak Atsiri
Pengujian minyak atsiri dilakukan dengan menentukan nilai indeks bias dan berat
jenis minyak atsiri bunga mawar. Hasil uji kemurnian minyak atsiri bunga mawar dapat
dilihat pada tabel 2.
No.
1.
2.
Tabel 2. Hasil Pengujian Minyak Atsiri Bunga Mawar
Jenis pengujian
Hasil pengujian
Standart
Indeks bias
1,467
1,5046 – 1,5190
Berat jenis
0,89 g/mL
0,948 - 0,992
Pengujian indeks bias dan berat jenis hanya dilakukan sekali tanpa replikasi
menggunakan metode refraktometri dan gravimetri. Hasil pengujian indeks bias minyak
mawar 1,467, sedangkan nilai berat jenis minyak atsiri bunga mawar 0,89 g/mL.
Pengujian keduanya tidak masuk dalam range standard, hal ini dikarenakan adanya
4
perbedaan metode penyulingan antara hasil uji dengan standar (Wibowo, et al., 2007).
Umumnya metode destilasi minyak atsiri bunga mawar menggunakan destilasi air, namun
pada penelitian ini menggunakan destilasi uap sehingga mahkota bunganya mengumpul
menyebabkan uap tidak dapat berpenetrasi dan berakibat hasil pengujiannya berbeda
dengan standard (Ketaren, 1985).
Sifat Fisik Gel dan Aktivitas Repelan
Uji organoleptis sediaan gel dilakukan secara visual tanpa menggunakan alat
bantu meliputi pengamatan warna, bau, dan bentuk sediaan gel. Hasil pemeriksaan sediaan
gel minyak atsiri bunga mawar berwarna putih, berbau khas minyak mawar, berbentuk
cair. Uji homogenitas gel dilakukan secara visual dengan diletakkan gel pada obyek gelas
dan dilihat susunan homogenitasnya. Hasilnya menunjukkan bahwa tidak ada partikel yang
terlihat pada obyek gelas dan tercampur rata.
Uji viskositas digunakan untuk mengetahui pengaruh peningkatan basis gel dan
humektan terhadap kekentalan sediaan gel. Dari persamaan uji viskositas (Tabel 3) dapat
dilihat bahwa koefisien HPMC menunjukkan +39,34 yang berarti viskositas dipengaruhi
adanya penambahan HPMC, begitu pula untuk propilen glikol bernilai +8 yang artinya
meningkatkan viskositas gel. Menurut Arikumalasari (2013), sifat dari HPMC yang
membentuk basis gel dengan menyerap pelarut sehingga meningkatkan tahanan cairan
dan membentuk massa gel. Dapat disimpulkan bahwa penambahan HPMC lebih besar
pengaruhnya terhadap viskositas dibandingkan dengan penambahan propilen glikol. Dari
gambar 1 dapat dilihat bahwa kurva yang didapatkan berbentuk linier, artinya
peningkatan HPMC serta penurunan propilen glikol dapat meningkatkan viskositas gel
dan tidak terjadi interaksi antar keduanya. Hasil uji ANOVA (Tabel 3) menunjukkan
bahwa p0,05) yang berarti antar
kelompok uji tidak berbeda signifikan sehingga asumsi nilai H0 diterima antar perlakuan
dan prediksi, namun pada pengujian pH nilai signifikansinya p0,05. Hal ini dapat dikatakan bahwa perlakuan dengan hasil prediksi tidak
berbeda signifikan, artinya persamaan yang diperoleh dari perhitungan simplex lattice
design pada uji aktivitas repelan dapat digunakan untuk memprediksi formula kombinasi
HPMC dan propilen glikol pada penelitian ini karena dianggap mempunyai makna yang
sama dengan prediksi program.
Efektivitas gel optimum ini juga dibandingkan dengan sediaan yang berada di
pasaran untuk mengetahui gel minyak atsiri bunga mawar layak digunakan atau tidak.
Berdasarkan hasil uji t-test independent didapatkan hasil signifikansi antara keduanya
bahwa nilai signifikansinya p>0,05 yang berarti daya repelan gel minyak atsiri bunga
10
mawar tidak berbeda signifikan dengan sediaan repelan di pasaran sehingga
efektifitasnya tidak berbeda jauh.
Stabilitas Gel
Secara fisik formulasi sediaan gel perlu dilakukan uji stabilitas agar dapat
mengetahui kestabilan gel dari pengaruh luar. Uji stabilitas dilakukan selama empat
minggu pada formula pendahuluan dimaksudkan untuk melihat keadaan sediaan dari
pengaruh luar (seperti suhu dan lama penyimpanan) sebelum digunakan untuk
menentukan formula optimum. Hal ini dapat dilihat pada gambar 5, sedangkan hasil
1
2
4
1
2
3
Minggu ke‐
A
B
A
1
80
60
40
20
0
Minggu ke‐
pH
10
8
6
4
2
0
3
Daya sebar (cm2)
50
40
30
20
10
0
Daya lekat(detik)
Viskositas (dPas)
stabilitas formula optimum selama delapan minggu dapat dilihat pada gambar 6.
2
3
Minggu ke‐
C
4
10
8
6
4
2
0
4
B
1
2
3
4
Minggu ke‐
D
Gambar 5. Hasil uji stabilitas sifat fisik formula pendahuluan
Keterangan:
A: viskositas
B: daya sebar
C: daya lekat
D: pH
Hasil stabilitas viskositas menunjukkan bahwa hampir semua formula mengalami
kenaikan pada minggu kedua, namun pada formula IV mengalami kenaikan yang tinggi
pada minggu kedua. Hal ini disebabkan adanya pengaruh dari luar (suhu dan lama
penyimpanan) yang menyebabkan bahan di dalamnya terjadi perubahan. Grafik uji daya
sebar secara umum mengalami kenaikan tiap minggunya. Formula IV pada minggu kedua
mengalami sedikit penurunan. Sesuai dengan hasil viskositas bahwa pada minggu kedua
viskositas meningkat dan menyebabkan daya sebar menurun. Terlihat pada hasil uji daya
lekat formula IV bahwa pada minggu kedua juga mengalami kenaikan yang tinggi
11
dikarenakan pengaruh dari viskositasnya yang semakin kental sehingga menyebabkan daya
lekat semakin tinggi. Penyebabnya diperkirakan adanya pengaruh dari luar seperti suhu
dan lama penyimpanan. Dari grafik pH dapat dilihat bahwa grafik hampir sama.
Hasil uji gel pada suhu ruang dari segi stabilitas dan homogenitas masih seperti
sediakala dengan konsistensi cair, putih, bau khas minyak atsiri bunga mawar, dan tidak
ada partikel yang terlihat maupun pemisahan minyak. Terlihat pada grafik bahwa uji
viskositas rata-rata mengalami penurunan setiap minggunya. Dari uji ANOVA diketahui
bahwa uji viskositas antar minggu tidak mengalami perubahan yang signifikan (p>0,05).
Grafik daya sebar rata-rata mengalami peningkatan, namun peningkatan tesebut ternyata
mengalami perbedaan makna (p