Optimasi humektan propilenglikol dan Gelling Agent CMC-Na dalam sediaan cooling gel ekstrak daun petai Cina (Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit) : aplikasi desain faktorial - USD Repository

  OPTIMASI HUMEKTAN PROPILENGLIKOL DAN CMC-Na DALAM SEDIAAN

  CINA (Leucaena leucocephala OPTIMASI HUMEKTAN PROPILENGLIKOL DAN GELLING AGENT

  Na DALAM SEDIAAN COOLING GEL EKSTRAK DAUN PETAI Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit.) : APLIKASI DESAIN

  FAKTORIAL Skripsi

  Diajukan oleh : Otniel Sanjaya

  NIM : 098114054 FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA GELLING AGENT EKSTRAK DAUN PETAI

  ) : APLIKASI DESAIN

  HALAMAN PERSEMBAHAN

  Karya ini saya persembahkan untuk : Tuhan Yesus Kristus

  Papi dan Mami Engkong dan Emak

  Kokoh Calvien

Dan Almamaterku, Universitas Sanata Dharma

  

KARENA MASA DEPAN SUNGGUH ADA

DAN HARAPANMU TIDAK AKAN HILANG

AMSAL 23 : 18

  PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

  “Optimasi Humektan Propilenglikol dan Gelling Agent CMC-Na dalam Sediaan Cooling gel Ekstrak Daun Petai Cina (Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit.) : Aplikasi Desain Faktorial” ini dengan baik. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat mendapat gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) program studi Farmasi.

  Sepanjang proses perkuliahan semasa studi sampai penyusunan skripsi selesai, penulis menerima dukungan dari berbagai pihak. Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

  1. Kedua orang tua penulis yang telah memberikan segala yang dimiliki kepada penulis tanpa mengenal lelah dan sakit.

  2. Bapak Ipang Djunarko, M.Sc., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.

  3. Ibu Rini Dwiastuti, M.Sc., Apt., selaku Kepala Laboratorium Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, sekaligus Dosen Pembimbing Skripsi yang telah memberikan pengarahan, masukan, semangat, dan motivasi bagi penulis dalam penyusunan skripsi ini.

  4. Ibu Dr. Sri Hartati Yuliani, Apt., selaku dosen penguji penulis yang telah memberikan masukan dan saran kepada penulis.

  5. Bapak Yohanes Dwiatmaka, M.Si., yang telah memberikan masukan kepada penulis terkait ekstraksi, sekaligus sebagai dosen penguji dan determinator tanaman yang digunakan penulis.

  6. Bapak Enade Perdana Istyastono, Ph.D., Apt., yang telah memberikan masukan kepada penulis terkait statistika.

  7. Segenap dosen Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma yang telah membimbing penulis semasa perkuliahan.

  8. Pak Musrifin, Pak Agung, Pak Heru, Pak Sigit, Pak Wagiran, serta laboran- laboran lain yang telah membantu penulis selama penelitian.

  9. Maria Larizza Handoyo yang selalu menemani penulis, serta memberikan dukungan, semangat, dan cinta kepada penulis.

  10. Teman-teman skripsi penulis selama penelitian, Evy, Wisnu, atas kebersamaan dalam suka maupun duka.

  11. Teman-teman skripsi lantai 1, Selvia, Lia Susanti, Anta, Lani, Melisa, atas kebersamaan selama melakukan penelitian.

  12. Sahabat-sahabat penulis, Yulio Nur Aji Surya, Hendrika Putra Hastama, Joseph Singgih Dwilaksono, Vincentia Adelina, Yenny, atas kebersamaan yang telah diberikan.

  13. Melisa Silvia, yang telah membantu penulis mengerjakan statistika.

  14. Bapak Stephen Purwanto, Ibu Elizabeth Ong, dan Ibu Irawati yang telah memberikan dukungan semangat dan finansial kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan perkuliahan.

  15. Bapak Wawang Gunadi dan Ibu Sie Sioe Tjiauw, selaku kakek dan nenek penulis yang selalu mendukung penulis dalam menjalani perkuliahan.

  16. Teman-teman angkatan 2009 yang telah memberikan warna yang berbeda dan kebersamaan selama masa perkuliahan.

  17. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu karena keterbatasan penulis, terima kasih untuk segala bantuan kepada penulis.

  Penulis menyadari bahwa laporan akhir skripsi masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Semoga laporan akhir skripsi ini dapat berguna bagi seluruh pihak, terutama dalam bidang kefarmasian.

  Yogyakarta, 8 April 2013 Penulis

  DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................. ii HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iii HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................... iv PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ............................................... v PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................. vi PRAKATA .......................................................................................................... vii DAFTAR ISI ....................................................................................................... x DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xvi

  INTISARI ......................................................................................................... .. xvii ABSTRACT ....................................................................................................... . xviii

  BAB I. PENGANTAR .................................................................................... 1 A. Latar Belakang ............................................................................... 1

  1. Permasalahan............................................................................. 3

  2. Keaslian Penelitian .................................................................... 3

  3. Manfaat Penelitian .................................................................... 4

  B. Tujuan Penelitian ........................................................................... 4

  1. Tujuan Umum ........................................................................... 4

  BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA .............................................................. 5 A. Gel .................................................................................................. 5 B. Cooling gel ..................................................................................... 5 C. Gelling Agent ................................................................................. 6 D. Humektan ....................................................................................... 7 E. Tanaman Petai Cina ....................................................................... 8 F. Inflamasi Akibat Induksi Panas ..................................................... 9 G. Flavonoid ....................................................................................... 10 H. Ekstraksi ......................................................................................... 10 I. Desain Faktorial ............................................................................. 11 J. Landasan Teori .............................................................................. 13 K. Hipotesis ........................................................................................ 14 BAB III. METODE PENELITIAN ................................................................... 15 A. Jenis dan Rancangan Penelitian ..................................................... 15 B. Variabel dan Definisi Operasional ................................................. 15

  1. Variabel Penelitian .................................................................... 15

  2. Definisi Operasional.................................................................. 16

  C. Bahan Penelitian ............................................................................ 17

  D. Alat Penelitian ................................................................................ 17

  E. Tata Cara Penelitian ....................................................................... 18

  1. Pembuatan Ekstrak Daun Petai Cina......................................... 18

  2. Optimasi Formula Gel ............................................................... 18

  F. Optimasi dan Analisis Data ........................................................... 21

  BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 23 A. Determinasi dan Ekstraksi Daun Petai Cina .................................. 23 B. Pembuatan Cooling gel Ekstrak Daun Petai Cina ......................... 25 C. Uji pH Cooling gel Ekstrak Daun Petai Cina ................................ 28 D. Karakterisasi Sifat Fisik Cooling gel Ekstrak Daun Petai Cina..... 28 E. Efek Penambahan CMC-Na dan Propilenglikol, serta Interaksinya dalam Menentukan Sifat Fisik Cooling gel Ekstrak Daun Petai Cina ....................................................................................... 34

  1. Uji Normalitas Data .................................................................. 35

  2. Uji Variansi Data....................................................................... 36

  3. Respon Viskositas ..................................................................... 37

  4. Respon Daya Sebar ................................................................... 39

  F. Stabilitas Cooling gel Ekstrak Daun Petai Cina ............................ 42

  G. Uji Aktivitas Cooling gel Ekstrak Daun Petai Cina ...................... 44

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 48 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 49 LAMPIRAN ........................................................................................................ 52 BIOGRAFI PENULIS ........................................................................................ 68

  DAFTAR TABEL Tabel I. Rancangan Desain Faktorial dengan Dua Faktor dan Dua Level .... 12 Tabel II. Formula Polyherbal Gel for Wound Healing ................................... 19 Tabel III. Formula Gel Hasil Modifikasi.......................................................... 19 Tabel IV. Level Rendah dan Level Tinggi Propilenglikol dan CMC-Na pada

  Formula Cooling gel Ekstrak Daun Petai Cina ................................ 20 Tabel V. Uji pH Cooling gel Ekstrak Daun Petai Cina ................................... 28 Tabel VI. Jumlah Penggunaan CMC-Na dan Propilenglikol dalam Formula

  Cooling Gel Ekstrak Daun Petai Cina .............................................. 32 Tabel VII. Viskositas Cooling Gel Ekstrak Daun Petai Cina ( ± SD) ............ 34 Tabel VIII. Daya Sebar Cooling Gel Ekstrak Daun Petai Cina ( ± SD) .......... 34 Tabel IX. Uji Normalitas Data Viskositas dan Daya Sebar ............................. 36 Tabel X. Hasil Levene’s Test Uji Viskositas dan Daya Sebar ........................ 36 Tabel XI. Efek CMC-Na dan Propilenglikol Serta Interaksi Keduanya dalam

  Menentukan Respon Viskositas ....................................................... 37 Tabel XII. Efek CMC-Na dan Propilenglikol Serta Interaksi Keduanya dalam

  Menentukan Respon Daya Sebar ..................................................... 39 Tabel XIII. Viskositas Cooling Gel Ekstrak Daun Petai Cina Setelah Penyimpanan

  Selama 1 Bulan................................................................................. 42 Tabel XIV. Nilai Pergeseran Viskositas Cooling Gel Ekstrak Daun Petai Cina

  ( ± SD) ........................................................................................... 42

  Tabel XVI. Uji Variansi Data Pergeseran Viskositas ......................................... 43 Tabel XVII . Data Penurunan Ketebalan Kulit Tikus .......................................... 45 Tabel XVIII. Uji Normalitas Data Penurunan Ketebalan Kulit Tikus ................ 46

  DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Struktur CMC-Na ............................................................................. 7 Gambar 2. Propilenglikol ................................................................................... 8 Gambar 3. Orientasi CMC-Na dengan Melihat Respon Viskositas ................... 29 Gambar 4. Orientasi CMC-Na dengan Melihat Respon Daya Sebar ................. 30 Gambar 5. Orientasi Propilenglikol dengan Melihat Respon Viskositas ........... 31 Gambar 6. Orientasi Propilenglikol dengan Melihat Respon Daya Sebar ......... 31 Gambar 7. Grafik Hubungan Antara CMC-Na Terhadap Respon Viskositas

  Setelah 48 Jam Pembuatan ............................................................... 38 Gambar 8. Grafik Hubungan Antara Propilenglikol Terhadap Respon

  Viskositas Setelah 48 Jam Pembuatan ............................................. 38 Gambar 9. Grafik Hubungan Antara CMC-Na Terhadap Respon Daya Sebar

  Setelah 48 Jam Pembuatan ............................................................... 40 Gambar 10. Grafik Hubungan Antara Propilenglikol Terhadap Respon Daya

  Sebar Setelah 48 Jam Pembuatan ..................................................... 41 Gambar 11.Grafik Penurunan Ketebalan Kulit Tikus ......................................... 46

  DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Surat Pengesahan Determinasi .................................................... 52 Lampiran 2. Uji pH Cooling gel Estrak Daun Petai Cina ................................ 53 Lampiran 3. Hasil Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Cooling gel Ekstrak Daun

  Petai Cina..................................................................................... 54 Lampiran 4. Hasil Uji Statistik Menggunakan Perangkat Lunak R-12.4.1 ..... 56 Lampiran 5. Grafik Hasil Orientasi.................................................................. 63 Lampiran 6. Sediaan Cooling gel Ekstrak Daun Petai Cina ............................ 66

  INTISARI Sifat fisik sediaan gel dipengaruhi oleh komposisi yang digunakan. CMC-Na digunakan sebagai gelling agent yang dapat membentuk matriks tiga dimensi sehingga terbentuk sistem gel dan dapat meningkatkan viskositas. Propilenglikol digunakan sebagai humektan yang dapat menjaga kelembaban sediaan gel. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui variasi jumlah CMC-Na dan propilenglikol serta interaksi keduanya terhadap sifat fisik cooling gel ekstrak daun petai cina, dan memprediksi formula optimum pada level yang diteliti, serta efektivitas sediaan yang dibuat.

  Penelitian ini merupakan eksperimental murni yang bersifat eksploratif menggunakan metode desain faktorial, dengan dua faktor dan dua level. CMC-Na dan propilenglikol digunakan sebagai faktor dengan masing-masing dalam level tinggi dan level rendah. Sifat fisik dan stabilitas sediaan gel diuji dengan melihat daya sebar, viskositas, dan pergeseran viskositasnya. Analisis data menggunakan R-2.14.1 untuk mengetahui signifikansi (p < 0,05) dari setiap faktor dan interaksinya dalam memberikan efek.

  Hasil penelitian menunjukkan bahwa CMC-Na memberikan efek yang signifikan terhadap viskositas dan daya sebar cooling gel ekstrak daun petai cina, sedangkan propilenglikol dan interaksi keduanya tidak memberikan efek. Ketiga factor, yaitu CMC-Na, propilenglikol, dan interaksi keduanya, memberikan efek signifikan terhadap pergeseran viskositas cooling gel ekstrak daun petai cina, namun memiliki perbedaan yang tidak bermakna secara statistik. Oleh karena itu tidak didapatkan area optimum dalam penelitian ini. Efektivitas sediaan yang dibuat dibandingkan dengan kontrol negatif memiliki perbedaan yang signifikan.

  Kata kunci : CMC-Na, gelling agent, propilenglikol, humektan, gel, hidrogel, daun petai cina, dan desain faktorial.

  ABSTRACT Physical properties are affected by composition of each ingredient in formula. Sodium-CMC used as gelling agent that can form three dimension matrix so gel system are formed and can increase the viscosity. Propylenglycol used as humectants that can keep the humidity of gel. This study intent to know total variation of sodium-CMC and propylenglycol and interactions both on the physical properties of wound healing gel white leadtree leaves extraction, and predict the optimum formula on the level studied, and the effectivity.

  This research was purely experimental research that get character explorative using factorial design method, with two factors and two levels. Sodium-CMC and propylenglycol used as factor with each on the high and low level. Physical properties and stability of gel tested by look to the spreadability, viscosity, and viscosity shift. Data analyzed by R-2.14.1 to know significantion (p < 0,05) from each factor and interaction in gives effect.

  The result showed that sodium-CMC gave significant effect on viscosity and spreadibility of wound healing gel white leadtree leaves extraction, while propylenglycol and interaction both had no effect. Sodium-CMC, propylenglycol, and interaction both had no significant effect on the viscosity shift of wound healing gel white leadtree leaves extraction. So, there is no optimum area in this research. The effectivity of wound healing gel white leadtree leaves extraction compared to negative control had difference significantion.

  Keywords : sodium-CMC, gelling agent, propylenglycol, humectant, gel, hydrogel, white leadtree leave, and factorial design.

  BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Salah satu cara tradisional untuk menyembuhkan bengkak (inflamasi) pada kulit adalah dengan daun petai cina (Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit.). Daun petai cina memiliki kandungan senyawa berupa flavonoid, tannin, dan saponin (Chew, Chan, Tan, Lim, Stanslas, and Goh, 2011). Senyawa-senyawa tersebut dapat membantu mempercepat proses penyembuhan inflamasi. Secara turun temurun daun petai cina digunakan untuk menyembuhkan luka dan bengkak dengan cara dikunyah lalu ditempelkan pada bagian yang luka atau bengkak (Thomas, 1992). Namun cara tersebut kurang nyaman untuk digunakan dan tidak efisien, sehingga perlu dilakukan formulasi menggunakan zat aktif yang terkandung dalam daun petai cina.

  Gel merupakan salah bentuk sediaan modern untuk obat penyembuh luka. Menurut Dirjen POM (1995), gel merupakan suatu sistem suspensi semipadat yang terdiri dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar dan terpenetrasi pada suatu cairan. Sediaan gel dipilih karena kenyamanannya saat diaplikasikan pada kulit. Gel merupakan sediaan semipadat yang transparan dan tembus cahaya, serta tidak memberikan kesan berminyak setelah diaplikasikan pada kulit. Oleh karena itu, sediaan gel lebih dipilih, dilihat dari kenyamanannya. Sediaan semipadat yang baik memiliki daya sebar antara 5 –

  Gelling agent adalah salah satu komponen utama untuk formulasi sediaan gel. Gelling agent merupakan substansi yang berasal dari hidrokoloid organik atau bahan-bahan inorganik yang bersifat hidrofilik. Fungsi dari gelling agent sangat beragam, tergantung dari jumlah yang digunakan. Stabilitas dan sifat fisik dari gel sangat dipengaruhi oleh komposisi gelling agent yang digunakan dalam formula. Derivat selulosa, seperti CMC-Na (Sodium Carboxymethylcellulose), banyak digunakan sebagai gelling agent. CMC-Na merupakan polimer dari alam dan stabil pada pH 2-10. Pengendapan akan terjadi pada pH di bawah 2 dan viskositas berkurang pada pH di atas 10. Oleh karena itu, CMC-Na cocok digunakan sebagai gelling agent dalam ekstrak daun petai cina (Rowe, Sheskey, and Quinn, 2009). CMC-Na dapat membentuk matriks tiga dimensi yang sehingga sediaan gel menjadi kental. Semakin banyak CMC-Na yang ditambahkan, maka suatu sediaan gel akan semakin kental. Keadaan yang demikian tidak diharapkan terjadi pada sediaan yang dibuat karena gel yang kental akan sulit diaplikasikan dan sulit menyebar pada tempat aplikasi, serta zat aktif yang terkandung di dalamnya juga akan sulit keluar dari basis.

  Komponen lain yang berpengaruh terhadap stabilitas dan sifat fisik suatu sediaan gel adalah humektan. Dalam penelitian ini propilenglikol digunakan sebagai humektan atau pelembab. Fungsinya adalah untuk menjaga kandungan air dalam sediaan gel. Propilenglikol bersifat higroskopis sehingga dapat menyerap kandungan air dari luar sistem. Jika jumlah propilenglikol dalam suatu sediaan gel terlalu banyak, maka sediaan gel kurang kental sehingga penyebaran gel pada

  Maka perlu dilakukan optimasi CMC-Na dan propilenglikol untuk mendapatkan jumlah yang optimal sehingga didapatkan stabilitas dan sifat fisik gel yang baik, sesuai dengan parameter-parameter yang diharapkan.

  1. Permasalahan

  a. Apakah bisa diperoleh komposisi optimal gelling agent CMC-Na dan humektan propilenglikol yang tepat sehingga didapatkan sediaan cooling gel yang memenuhi persyaratan fisis sediaan gel?

  b. Apakah sediaan cooling gel ekstrak daun petai cina dapat berefek farmakologis untuk menyembuhkan inflamasi?

  2. Keaslian penelitian Sejauh yang penulis ketahui, belum ada penelitian tentang optimasi humektan propilenglikol dan gelling agent CMC-Na dalam sediaan cooling gel ekstrak daun petai cina (Leucaena leucocephala) : aplikasi desain faktorial. Penelitian yang terkait dengan penelitian adalah :

  1. “Efek Antiinflamasi Ekstrak Etanol Daun Petai Cina (Leucaena glauca, Benth) Pada Tikus Putih GalurWistar” yang dilakukan Nurul Fauziyah pada tahun 2008. Dalam penelitian ini ekstrak daun petai cina digunakan sebagai antiinflamasi secara infusa. 2. “Perbedaan Waktu Penyembuhan Luka Insisi Pada Mencit Antara

  Perasan Daun Lamtoro (Leucaena leucocephala) dan Betadin (Povidon iodine)” yang dilakukan Erlandha Endry Perdhana pada tahun 2011. Pada penelitian ini daun petai cina yang digunakan adalah dalam bentuk perasan dan membandingkan kecepatan penyembuhannya dengan Betadin.

3. Manfaat penelitian

  a. Manfaat teoritis. Penelitian ini diharapkan menambah informasi dalam bidang kefarmasian, khususnya mengenai formulasi cooling gel dengan bahan alam sebagai zat aktifnya.

  b. Manfaat praktis. Memperoleh formula optimum untuk mendapatkan sediaan cooling gel dari ekstrak daun petai cina sesuai dengan stabilitas dan sifat fisik yang dikehendaki.

B. Tujuan Penelitian

  1. Tujuan umum Tujuan dari penelitian ini adalah membuat sediaan cooling gel dengan kombinasi CMC-Na dan propilenglikol yang memenuhi parameter stabilitas dan sifat fisik yang baik.

  2. Tujuan khusus

  a. Mengetahui area optimum komposisi CMC-Na dan propilenglikol yang memberikan parameter stabilitas dan sifat fisik yang dikehendaki dalam sediaan cooling gel ekstrak daun petai cina.

  b. Mengetahui efek farmakologis dari sediaan cooling gel ekstrak daun petai cina untuk menyembuhkan inflamasi.

  BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Gel Menurut Dirjen POM (1995), gel merupakan suatu sistem suspensi semisolid yang terdiri dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar dan terpenetrasi pada suatu cairan. Gel merupakan sediaan semisolid yang transparan atau keruh dengan perbandingan pelarut yang lebih tinggi dari gelling agent. Ketika gelling agent didispersikan pada pelarut yang sesuai, maka akan terbentuk matriks tiga dimensi (Osborne and Amann, 1990).

  Gel dapat diklasifikasikan menjadi hidrogel dan organogel. Hidrogel meliputi komponen koloid yang larut dalam air dan juga organik hidrogel seperti gum alam dan sintetis dan juga hidrogel inorganik. Organogel meliputi hidrokarbon, lemak hewan atau nabati, dan organogel hidrofilik (Allen, 1999).

B. Cooling Gel

  Cooling gel merupakan suatu sediaan berbentuk hidrogel yang digunakan untuk mengurangi rasa panas pada permukaan kulit. Selain itu, sediaan ini juga dapat mengurangi resiko kerusakan epidermal akibat adanya panas. Untuk meningkatkan aktivitas dari cooling gel biasanya ditambahkan dengan adanya komponen lain, seperti herbal sehingga sediaan juga berguna sebagai antiinflamasi (Keller and Lacombe, 2001).

  Cooling gel tergolong dalam jenis sediaan gel (semisolid), dan menurut Garg et al (2002), sediaan semisolid yang baik memiliki daya sebar antara 5 – 7 cm. Selain itu, parameter yang dapat dilihat adalah viskositas dari sediaan.

  Viskositas dapat dikatakan baik tergantung dari basis yang digunakan. Viskositas sediaan semi solid tidak boleh terlalu tinggi agar mudah saat diaplikasikan.

C. Gelling Agent

  Gelling agent merupakan basis dari sediaan gel, dan harus bersifat inert, aman, dan tidak reaktif terhadap komponen lain dalam suatu formulasi gel. Gel dari polisakarida alam mudah mengalami degadasi oleh mikroba seihingga ditambahkan pengawet dalam formula gel untuk mencegah degradasi gel oleh mikroba. Peningkatan jumlah gelling agent dapat memperkuat struktur gel (matriks gel) sehingga viskositas gel meningkat (Zatz and Kushla, 1996).

  Carboxymethylcellulose Sodium (CMC-Na) berbentuk serbuk granul putih, tidak berbau, tidak berasa, dan bersifat higroskopis. Pada konsentrasi 3-6% dalam formula biasa digunakan sebagai basis gel. CMC-Na dapat digunakan dalam terapi pengobatan luka, dermatological patces sebagai pelindung mukosa, menyerap cairan yang keluar dari luka, dan menyerap keringat. Tidak dapat larut dalam aseton, etanol (95%), eter, dan toluen, tetapi mudah terdispersi dalam air pada segala temperatur. Stabil pada pH 2-10, dan dapat pengendapan pada pH di bawah 2 serta mengalami penurunan viskositas pada pH di atas 10. pH optimal untuk CMC-Na adalah 7-9. Metode sterilisasi yang dapat dilakukan adalah pada

  o

  2009). Karena salah satu keunggulan CMC-Na adalah dapat melindungi mukosa, maka gelling agent ini dipilih dalam sediaan cooling gel sehingga dapat melindungi permukaan kulit yang terpapar panas.

  Gambar 1. Struktur CMC-Na (Rowe, Sheskey, and Quinn, 2009)

D. Humektan

  Humektan merupakan suatu bahan higroskopis yang meiliki sifat mengikat air dari udara yang lembab serta dapat mempertahankan air yang ada di dalam sediaan (Soeratri, 2004). Propilenglikol biasa digunakan sebagai antimikrobial preservatif, disinfektan, humektan, plasticizer, pelarut, agen stabilitas, dan cosolvent. Pemeriannya adalah jernih, tidak berwarna, kental, biasanya tidak berbau, dengan rasa manis, sedikit tajam seperti gliserol. Pada konsentrasi sekitar 15% dari formula, propilenglikol berfungsi sebagai humektan. Dapat bercampur dengan aseton, kloroform, etanol (95%), gliserin, dan air, minyak mineral, tetapi dapat terlarut dalam beberapa minyak esensial. Secara kimia stabil ketika dicampur dengan etanol (95%), gliserin, atau air, dan larutannya dapat disterilisasi dengan autoklaf (Rowe, Sheskey, and Quinn, 2009).

  Gambar 2. Propilenglikol (Rowe, Sheskey, and Quinn, 2009)

E. Tanaman Petai Cina

  Di daerah Jawa, petai cina memiliki nama lain lamtoro. Klasifikiasi tanaman petai cina adalah seperti berikut : Kingdom : Plantae (Tumbuhan) Subkingdom : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh) Super divisi : Spermatophyta (Tumbuhan berbiji) Divisi : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga) Kelas : Magnoliopsida (Berkeping dua/dikotil) Sub kelas : Rosidae Ordo : Fabales Famili : Fabaceae (suku polong-polongan) Genus : Leucaena Benth. (leadtree) Spesies : Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit. (white leadtree) (United States Department of Agriculture, 2013). Secara turun temurun daun petai cina dapat menyembuhkan luka dan bengkak dengan cara dikunyah lalu ditempelkan pada bagian yang luka. Menurut Chew et al (2011), daun petai cina mengandung flavonoid, tanin, dan saponin. Kandungan yang berfungsi sebagai antiinflamasi dalam sediaan cooling gel adalah flavonoid (Garcia-Lafuente et al, 2002).

F. Inflamasi Akibat Induksi Panas

  Keadaan yang panas dapat menyebabkan kulit mengalami stres dan mengakibatkan terjadinya inflamasi. Keaadan ini dapat juga digolongkan dalam luka bakar derajat 1. Luka bakar derajat 1 ini hanya melibatkan epidermis yang umumnya diakibatkan salah satunya oleh induksi panas. Luka bakar derajat 1 ditandai dengan adanya war merah pada kulit disertai rasa nyeri (inflamasi). Hal ini bisa terjadi karena adanya peningkatan liran darah akibat proses inflamasi yang terjadi (Dzulfikar, 2012).

  Inflamasi terjadi sebagai respon terhadap adanya kerusakan jaringan, sehingga tubuh dapat mengatur derajat perbaikan jaringan. Ketika kulit terpapar oleh panas, maka terjadi kerusakan sel yang mengakibatkan pelebaran pembuluh darah sehingga aliran darah di sekitar daerah tersebut semakin besar. Hal inilah yang menyababkan adanya warna merah pada kulit. Kerusakan sel akibat peradangan menyebabkan pelepasan enzim lisozim dari leukosit, kemudian asam arakidonat dilepaskan melalui prekursor fosfolipase. Enzim siklooksigenase mengubah asam arakidonat menjadi endoperoksida yang bermasa hidup singkat, dan senyawa ini cepat diubah menjadi prostaglandin yang merupakan mediator peradangan (Katzung, 1989).

G. Flavonoid

  Flavonoid merupakan salah satu bentuk dari polifenol yang banyak ditemukan dalam tanaman. Ciri-ciri dari flavonoid adalah adanya dua atau lebih cincin aromatis yang masing-masing berikatan dengan satu hidroksil aromatis dan satu heterosiklik piran. Flavonoid ini banyak ditemukan dalam buah, sayuran, kacang-kacangan, herbal, rempah-rempah, seperti halnya pada teh dan anggur merah (Garcia-Lafuente et al,2009).

  Salah satu fungsi dari flavonoid adalah dapat digunakan sebagai agen antiinflamasi. Flavonoid dapat bersifat antioksidatif dan menangkap radikal, mengatur aktivitas selular yang berhubungan dengan inflamasi, memodulasi aktivitas dari enzim yang memetabolisme asam arakidonat (agen inflamasi), seperti fosfolipase A2, siklooksigenase, lipooksigenase, dan nitrit oksida sintase, serta memodulasi ekspresi gen proinflamasi (Garcia-Lafuente et al, 2009).

H. Ekstraksi

  Ekstraksi merupakan kegiatan penarikan bahan yang terkandung dengan pelarut cair yang sesuai. Secara umum ekstraksi dapat dilakukan secara infudasi, maserasi, perkolasi dan destilasi uap. Maserasi merupakan cara penyarian yang sederhana. Maserasi dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif, zat aktif akan terlarut dan karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam sel dengan yang di luar sel, maka larutan yang terpekat didesak ke luar. Peristiwa tersebut terjadi berulang sehingga terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel. Cairan penyari yang digunakan dapat berupa air, etanol, air-etanol, atau pelarut lain (Depkes RI, 1986).

I. Desain Faktorial

  Desain faktorial merupakan aplikasi dari sistem regresi yang membandingkan antara variabel respon dengan variabel bebas. Dalam desain faktorial dapat dilihat hubungan antara variabel respon dengan dua atau lebih variabel bebas yang digunakan untuk menentukan efek dari beberapa faktor dan interaksinya yang berpengaruh secara signifikan. Pada desain faktorial harus diketahui dan didapatkan faktor dan level faktor yang akan diteliti, serta respon yang akan diukur (Kurniawan dan Sulaiman, 2009).

  Desain faktorial dapat digunakan untuk mengevaluasi efek dari dua atau lebih factor dalam waktu yang bersamaan. Dengan digunakannya metode ini, maka kontrol terhadap faktor yang berbeda dalam satu kelompok dapat ditingkatkan. Keuntungan secara ekonomi dapat didapat dengan menggunakan metode ini dalam suatu observasi atau penelitian, karena subjek uji yang dibutuhkan dapat dikurangi ketika dua subjek uji menimbulkan interaksi yang sama pada observasi yang berbeda (Muth, 1999).

  1. Faktor adalah variabel yang telah ditetapkan pada suatu penelitian yang dapat bersifat kualitatif maupun kuantitatif. Faktor ini harus bisa dinyatakan dalam suatu harga atau nilai.

  2. Level adalah harga yang ditetapkan untuk faktor.

  3. Respon adalah hasil yang terukur yang didapat dari suatu penelitian dan harus dapat dikuantifikasi. Bervariasinya level pada suatu penelitian dapat menyebabkan perubahan respon.

  4. Interaksi adalah akibat dari penambahan efek-efek faktor yang dapat bersifat sinergis ataupun antagonis. Bersifat sinergis berarti interaksi memiliki efek yang menambah besar efek faktor, sedangkan antagonis berarti interaksi memiliki efek yang mengurangi efek faktor (Kurniawan dan Sulaiman, 2009). Tabel I. Rancangan Desain Faktorial dengan Dua Faktor dan Dua Level

  (Kurniawan dan Sulaiman, 2009) Formula Faktor A Faktor B Interaksi 1 - - + a + - - b - + - ab + + +

  Keterangan :

• = level tinggi
• = level rendah Faktor A dan B = faktor A (CMC-Na) dan Faktor B (propilenglikol) Formula 1 = level rendah CMC-Na dan propilenglikol Formula a = level tinggi CMC-Na dan level rendah propilenglikol Formula b = level rendah CMC-Na dan level tinggi propilenglikol Formula ab = level tinggi CMC-Na dan propilenglikol

  Rumus desain faktorial yang berlaku : Y = bo + b1(A) + b2(B) + b12(A)(B) …………………………………………..(1) Di mana, Y = respon hasil atau sifat yang diamati (A), (B) = level faktor A dan faktor B B0, b1, b2, b12 = koefisien, dihitung dari hasil percobaan

  Landasan Teori J.

  Gel (hidrogel) dapat digunakan dalam sediaan obat antiinflamasi karena

tidak meninggalkan kesan berminyak dan lengket. Selain itu hidrogel dapat

memberikan sensasi dingin setelah diaplikasikan. Zat aktif untuk menyembuhkan

inflamasi, yaitu flavonoid, dapat diambil dari ekstrak daun petai cina, karena secara

turun temurun daun petai cina digunakan untuk menyembuhkan bengkak dan luka.

  Pada formulasi sediaan gel terkandung gelling agent yang dapat

meningkatkan viskositas gel serta humektan untuk menjaga kelembaban sediaan gel.

  

Gelling agent yang digunakan adalah CMC-Na dan humektan yang digunakan adalah

propilenglikol. Kombinasi kedua komponen tersebut sangat mempengaruhi stabilitas

fisik sediaan gel.

  Oleh karena itu diperlukan optimasi untuk dapat menentukan komposisi

gelling agent dan humektan untuk dapat menghasilkan sifat fisik sediaan gel yang

optimum. Penentuan komposisi optimum ini dilakukan dengan menggunakan metode

desain faktorial.

  K. Hipotesis Ada pengaruh antara faktor (CMC-Na, propilenglikol, atau interaksinya) dengan respon yang dihasilkan oleh sediaan gel penyembuh luka ekstrak daun petai cina, yang meliputi respon sifat fisik (daya sebar dan viskositas) dan stabilitas sediaan gel. Selain itu, sediaan cooling gel ekstrak daun petai cina dapat menyembuhkan inflamasi.

  BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis dan Rancangan Penelitian Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental murni menggunakan metode desain faktorial yang bersifat eksploratif, yaitu mencari formula optimum sediaan cooling gel ekstrak daun petai cina.

B. Variabel dan Definisi Operasional

1. Variabel penelitian

  a. Variabel bebas. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah level CMC- Na dan propilenglikol dalam satuan gram yang digunakan dalam formula.

  b. Variabel tergantung. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisik dari sediaan gel, yang meliputi daya sebar dan viskositas, viskositas gel setelah penyimpanan selama 1 bulan, serta kemampuan cooling gel dalam menyembuhkan inflamasi.

  c. Variabel pengacau terkendali. Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah daun petai cina yang akan digunakan, lama dan kecepatan pencampuran saat pembuatan gel, lama penyimpanan gel, wadah yang digunakan untuk menyimpan gel, dan berat badan tikus.

  d. Variabel pengacau tak terkendali. Variabel pengacau tak terkendali molekular antar bahan selama pembuatan sediaan gel dan penyimpanannya, serta keadaan fisiologis tikus.

2. Definisi operasional

  a. Cooling gel ekstrak daun petai cina adalah sediaan semipadat yang dibuat dari ekstrak daun petai cina dengan menggunakan gelling agent CMC-Na dan humektan propilenglikol dengan formula yang telah ditentukan pada penelitian ini.

  b. Simplisia daun petai cina adalah daun petai cina yang telah dikeringkan selama beberapa hari dan kemudian dihaluskan hingga menjadi serbuk.

  c. Ekstrak daun petai cina adalah hasil dari ekstraksi simplisia daun petai cina menggunakan 500 mL pelarut etanol 96% : air (1:1) selama 3 hari dalam suhu ruangan, dan remaserasi menggunakan 500 mL etanol selama 24 jam.

  d. Gelling agent adalah bahan pembawa dalam sediaan gel yang dapat mempengaruhi sifat fisik sediaan gel. Dalam penelitian ini digunakan gelling agent CMC-Na.

  e. Humektan adalah bahan yang digunakan dalam sediaan gel untuk menjaga kandungan air dari sediaan gel dengan mengabsorbsi lembab dari lingkungan. Dalam penelitian ini digunakan propilenglikol sebagai humektan.

  f. Sifat fisik dan stabilitas gel adalah parameter yang digunakan untuk mengetahui kualitas fisik dari sediaan gel. Dalam penelitian ini sifat fisik meliputi daya sebar dan viskositas, sedangkan stabilitas gel adalah viskositas gel setelah penyimpanan selama 1 bulan.

  g. Faktorial desain adalah metode optimasi yang digunakan untuk mengetahui efek yang dominan dalam sifat fisik dan stabilitas gel dengan melihat area optimum yang terjadi selama penelitian pada contour plot.

  h. Contour plot superimpossed adalah grafik yang merupakan area optimum dari formula yang menunjukkan parameter sediaan gel yang baik. i. Area optimum adalah area dari komposisi CMC-Na dan propilenglikol yang memberikan sifat fisik dan stabilitas gel yang baik, yaitu daya sebar

  5-7 cm, viskositas 150-250 dPas, serta perubahan viskositas selama penyimpanan ≤ 10%.

C. Bahan Penelitian

  Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak daun petai cina, etanol 96% (teknis), CMC-Na (farmasetis), propilenglikol (farmasetis), metil paraben (farmasetis), aquadest.

D. Alat Penelitian

  Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah glassware (Pyrex- Germany), mixer (Maspion), viscotester seri VT 04 (RION-JAPAN), blender, seperangkat alat maserasi, cawan porselin, lampu UV, Laminar Air Flow (LAF), oven, pompa vakum, kertas indikator universal, alat uji daya sebar, autoklaf,

E. Tata Cara Penelitian

  1. Pembuatan ekstrak daun petai cina

  a. Pengumpulan dan pembuatan serbuk daun petai cina. Daun petai cina diperoleh dari kebun obat Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. Daun dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan kotoran yang menempel pada daun. Daun yang telah dicuci diangin- anginkan, kemudian dikeringkan sampai daun benar-benar kering, ditandai dengan mudah dipatahkan atau hancur bila diremas. Simplisia yang sudah kering diserbuk menggunakan blender.

  b. Pembuatan ekstrak cair daun petai cina 25 gram serbuk daun petai cina diekstrak dengan 500 mL campuran etanol 96% : aquadest (1:1) terus menerus selama 3 hari pada suhu ruangan. Kemudian ekstrak disaring dengan bantuan pompa vakum dan filtratnya diekstrak lagi menggunakan 500 mL etanol 96% selama 1 hari pada suhu ruangan dan disaring. Kedua ekstrak tersebut dicampur dan dievaporasi hingga menjadi ekstrak cair. Ekstrak disimpan untuk keperluan selanjutnya.

  2. Optimasi formula gel

  a. Formula. Formula yang digunakan dalam percobaan ini mengacu pada formula Polyherbal Gel for Wound Healing (Patel et al., 2011).

  Tabel II. Formula Polyherbal Gel for Wound Healing Ekstrak daun Centela asiatica (% b/b)

  2 Ekstrak rimpang Curcuma longa (% b/b)

  2 Ekstrak kulit batang Terminalia arjuna (% b/b)

  2 carbopol 934 (% b/b)

  2 Propilenglikol 2mL Etanol 5mL

  Secukupnya hingga Trietanolamin basis gel netral

  Aquadest Secukupnya Dilakukan modifikasidan optimasi terhadap formula di atas sehingga dihasilkan formula baru sebagai berikut:

  Tabel III. Formula gel hasil modifikasi Ekstrak daun petai cina 12 gram

  CMC-Na 5 – 8 gram Propilenglikol 16 – 20 gram Metil paraben 0,2 gram

  Aquadest 159,8 gram

  Penelitian ini menggunakan 2 faktor yaitu propilenglikol dan CMC-Na dengan 2 level yaitu level rendah dan level tinggi. Level rendah dan level tinggi propilenglikol dan CMC-Na pada formula cooling gel ekstrak daun petai cina dapat ditentukan sebagai berikut : Tabel IV. Level Rendah dan Level Tinggi Propilenglikol dan CMC- Na pada Formula Cooling gel Ekstrak Daun Petai Cina

  Formula Propilenglikol (gram) CMC-Na (gram)

  1

  16

  5 a

  16

  8 b

  20

  5 ab

  20

  8

  b. Pembuatan gel

  o

  CMC-Na disterilisasi menggunakan oven dengan suhu 160 C selama 1 jam. Lalu CMC-Na dikembangkan dalam 100 mL aquadest yang sudah melalui proses pemanasan dan didiamkan hingga dingin, dengan cara menaburkan CMC-Na di atas aquadest (campuran 1). Pengembangan dilakukan selama 24 jam. Saat akan dilakukan proses mixing,

  o

  propilenglikol disterilisasi menggunakan autoklaf dengan suhu 121 C selama 15 menit. Kemudian metil paraben dilarutkan menggunakan propilenglikol yang sudah disterilisasi (campuran 2). Campuran 1 dicampur dengan campuran 2 dan ditambahkan dengan ekstrak daun petai cina, lalu dilakukan proses mixing menggunakan mixer. Proses mixing ini dilakukan selama 1 menit di dalam Laminar Air Flow dengan teknik aseptis.

3. Uji sifat fisik dan stabilitas fisik gel

  a. Uji Daya Sebar Pengukuran daya sebar sediaan gel dilakukan setelah 48 jam pembuatan.

  Pengukuran daya sebar dilakukan dengan cara : gel ditimbang 1 gram kemudian gel diletakkan di tengah lempeng kaca bulat berskala. Di atas gel diletakkan kaca bulat lain dan anak timbang dengan beban 125 gram. Lalu didiamkan selama 1 menit, dan dicatat diameter sebarnya.

  b. Uji Viskositas Uji viskositas dilakukan dua kali, yaitu setelah 48 jam pembuatan gel dan setelah gel disimpan selama 1 bulan. Masing-masing formula gel ditentukan viskositasnya menggunakan alat Viscotester Rion seri VT 04 (Melani, Purwanti, Soeratri, 2005). Ukuran rotor yang digunakan adalah skala 1 (untuk gel formula 1 dan b) dan skala 2 (untuk gel formula a dan ab).

  c. Uji Aktivitas Uji aktivitas antiinflamasi dilakukan menggunakan imduksi panas pada kulit tikus. Tikus albino galur Sprague Dawley jantan dengan berat 200- 300 gram dibagi secara acak ke dalam 3 kelompok dengan masing-masing kelompok berisi 1 ekor tikus. Punggung masing-masing tikus dibersihkan dari bulunya. Area punggung yang telah dicukur tadi diberi induksi panas pada bagian kana dan kiri punggung selama 45 detik pada suhu 65

  o C.

  sesaat setelah diberi induksi panas, kulit tikus dioleskan dengan cooling gel ekstrak daun petai cina. Pemberian ini dilakukan setiap 1 jam sekali, disertai dengan pengukuran tebal kulit tikus hingga jam kedelapan.

F. Optimasi dan Analisis Data

  Data sifat fisik dan stabilitas fisik gel yang diperoleh dianalisis sesuai propilenglikol dan interaksinya. Dengan pendekatan desain faktorial untuk menghitung koefisien b0, b1, b2, b12 sehingga didapatkan persamaan Y = b0 + b1 X1 + b2 X2 + b12 X1X2. Dari persamaan ini kemudian dapat dibuat contour plot sifat fisik cooling gel ekstrak daun petai cina. Dari masing-masing contour plot digabungkan menjadi contour plot superimposed untuk mengetahui area komposisi optimum CMC-Na dan propilenglikol, terbatas pada level yang diteliti.

  Data dianalisis menggunakan uji Saphiro-Wilk untuk melihat normalitas distribusi data, sedangkan untuk kesamaan varian data dilakukan menggunakan uji Levene’s Test. Jika hasil kedua analisis tersebut memenuhi kriteria uji statistik parametrik, maka analisis dilanjutkan dengan uji ANOVA untuk melihat signifikansi data.

  Namun jika sebaliknya, maka dilakukan analisis menggunakan Kruskal-Wallis dengan post hoc Wilcoxon. Semua analisis data dilakukan menggunakan perangkat lunak R-2.14.1.

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Determinasi dan Ekstraksi Daun Petai Cina Penelitian ini menggunakan tumbuhan petai cina yang diambil dari Kebun Obat Universitas Sanata Dharma. Daun diambil dari satu pohon saja untuk meminimalkan faktor pengacau yang mungkin bisa mengganggu penelitian. Ekstrak daun petai cina merupakan hasil ekstraksi daun petai cina. Daun petai cina yang digunakan telah melalui proses determinasi (Lampiran 1). Pada tahap awal, dipilih tumbuhan petai cina dengan tinggi 5-6 meter yang memiliki banyak daun pada satu pohon. Daun petai cina diambil pada bulan Agustus 2012 dan dalam keadaan berbuah. Tumbuhan petai cina memiliki daun yang kecil dan berwarna hijau. Daun yang telah diambil, dicuci untuk menghilangkan kotoran yang menempel. Setelah kering daun petai cina diangin- anginkan hingga tidak basah lagi. Dengan keadaan daun yang tidak basah, maka akan mempermudah memetik daun dari batangnya sehingga menjadi satuan kecil.