Formulasi emulgel minyak cengkeh (Oleum caryophylli): pengaruh lama dan kecepatan putar pada proses pencampuran terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik - USD Repository

  

FORMULASI EMULGEL MINYAK CENGKEH (Oleum caryophylli):

PENGARUH LAMA DAN KECEPATAN PUTAR PADA PROSES

PENCAMPURAN TERHADAP SIFAT FISIK DAN STABILITAS FISIK

  SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

  Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) Program Studi Farmasi

  Oleh: Lia Susanti

  NIM : 098114135

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2013

  

FORMULASI EMULGEL MINYAK CENGKEH (Oleum caryophylli):

PENGARUH LAMA DAN KECEPATAN PUTAR PADA PROSES

PENCAMPURAN TERHADAP SIFAT FISIK DAN STABILITAS FISIK

  SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

  Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) Program Studi Farmasi

  Oleh: Lia Susanti

  NIM : 098114135

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2013

HALAM AN PERSEM BAHAN

  A ku hendak mengajar & menunjukkan kepadamu jalan yang harus kau tempuh, Aku hendak memberi nasihat, M ata- K u tertuju kepadamu. Mazmur 32:8

  Sekolah kehidupan menawarkan beberapa pelajaran yang sulit, tetapi dalam pelajaran yang sulitlah seseorang belajar banyak - terutama ketika guru anda adalah Tuhan Yesus sendiri.

  ~ Corrie T en Boom~ Kupersembahkan karya kecilku ini untuk: B apa T uhan Y esus, J uruselamat & penolongku P apa, mama dan Ku A nton tercinta

• Albert Einstein-

  A dik-adikku: L isa, L ydia dan A nthony, Try not to bec ome a man of suc c ess, Rather bec ome a man of value.

  

PRAKATA

  Puji syukur ke hadirat Allah Bapa atas berkat dan penyertaan yang diberikan kepada penulis, sehingga penulis bisa menyelesaikan laporan akhir yang berjudul “Formulasi Emulgel Minyak Cengkeh Minyak (Oleum cariophylli): Pengaruh Lama dan Kecepatan Putar pada Proses Pencampuran terhadap Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik” dengan baik.

  Penulis mengalami banyaknya kesulitan dan hambatan selama menyelesaikan laporan akhir ini. Namun, oleh bantuan dan dukungan dari banyak pihak, maka penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini. Oleh karena itu, dengan keredahan hati penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:

  1. Kedua orang tua dan Ku Anton yang telah memberikan kasih sayang, semangat, dukungan, dan perjuangan untuk membiayai selama penulis menempuh perkuliahan.

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

  3. Christophori Maria Ratna Rini Nastiti, M. Pharm., Apt., selaku pembimbing, atas perhatian, bimbingan, arahan, semangat, dan dukungan yang diberikan selama penyusunan proposal, penelitian, dan penyusunan laporan akhir.

  4. Enade Perdana Istyastono, Ph. D., selaku dosen penguji yang telah meluangkan waktu untuk menguji serta kesediaannya untuk berkonsultasi dan memberikan masukan yang bermanfaat bagi penulis.

  5. Rini Dwiastuti, M. Sc., Apt., selaku dosen penguji yang telah meluangkan waktunya untuk menguji, sekaligus saran dan kritik yang diberikan kepada penulis.

  6. Dra. Yetty Tjandrawati, M. Si., selaku dosen pembimbing akademik atas segala perhatian yang diberikan kepada penulis.

  7. Romo Drs. Petrus Sunu Hardiyanta, S. J., S. Si., atas kesediaan untuk berkonsultasi dan memberikan pengetahuan yang bermanfaat bagi penulis.

  8. Maria Dwi Budi Jumpowati, S.Si., dan Agung Santosa, M. A., atas masukan- masukan yang diberikan selama mengadakan penelitian.

  9. Dra. Lily Widjaja, M. Si., Apt., yang telah membantu penulis untuk pengadaan minyak cengkeh serta memberikan masukan-masukan kepada penulis.

  10. Pak Musrifin, Pak Heru, Pak Parjiman, Pak Otok, Pak Sigit, Pak Mukminin, dan laboran-laboran lain atas bantuan yang diberikan selama penelitian dan menempuh perkuliahan.

  11. Lisa, Lydia, dan Anthony, keluarga yang senantiasa mendoakan serta memberikan dukungan dan semangat kepada penulis.

  12. Selvia, Jenny, Anta, Lani, dan Melisa selaku teman satu tim atas kerja sama, semangat, dukungan, dan suka duka yang telah dilewati bersama.

  13. Yuni, Rebecca, Catur, Tia, Mawar, Fajar, Didik, Alfa, dan teman-teman PSKM atas doa, dukungan, semangat, kesetiaan, pengertian, dan persaudaraan tiada akhir yang diberikan.

  14. Sahabat-sahabatku Nia, Rika, Ratih, dan Febrin sahabat berbagi cerita yang menguatkan, menghibur, dan mendoakan selama ini, serta kesediaan untuk selalu direpotkan.

  15. Teman-teman GKI Pahlawan Magelang dan guru-guru sekolah minggu (Bu Reni, Bu Kusnomo, Bu Endang, Bu Lukito, Bu Yayuk, Bu Atien, Andre) untuk semangat, doa, perhatian, dan pengertian yang diberikan selama ini.

  16. Ester, Sisca, Dicky, Inggrid, Uci, Rea, Alvi, Dara, dan teman-teman kost Dewi 1 untuk semangat, dukungan, dan doa yang diberikan.

  17. Semua teman-teman angkatan 2009, khususnya kelompok praktikum F dan FST B atas kebersamaan, semangat, dukungan, keceriaan selama ini.

  18. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

  Penulis menyadari adanya kekurangan selama penyusunan laporan akhir ini. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Akhir kata, semoga laporan akhir ini bermanfaat bagi pembaca.

  Penulis

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................iii HALAMAN PERSEMBAHAN .......................................................................... iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................... v HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............................................................ vi PRAKATA ........................................................................................................ vii DAFTAR ISI ....................................................................................................... x DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiv DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvii

  INTISARI ....................................................................................................... xviii

  

ABSTRACT ....................................................................................................... xix

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

  1. Perumusan Masalah ............................................................................ 3

  2. Keaslian Penelitian ............................................................................. 4

  3. Manfaat ............................................................................................. 5

  B. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 6

  1. Tujuan Umum .................................................................................... 6

  2. Tujuan Khusus.................................................................................... 6

  BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA .................................................................. 7 A. Jerawat ............................................................................................... 7 B. Minyak Cengkeh ................................................................................ 8 C. Emulgel ............................................................................................ 10 D. Bahan Formulasi............................................................................... 11

  1. Emulsifying agent ....................................................................... 11

  2. Gelling agent .............................................................................. 12

  3. Triethanolamin .......................................................................... 13

  4. Parafin cair ................................................................................ 14

  5. Gliserin ....................................................................................... 14

  6. Preservative ............................................................................... 15

  E. Pencampuran .................................................................................... 16

  F. Uji Sifat Fisik Emulgel ..................................................................... 18

  1. Daya Sebar ................................................................................. 18

  2. Viskositas ................................................................................... 18

  G. Metode Desain Faktorial .................................................................. 20

  H. Landasan Teori ................................................................................. 20

  I. Hipotesis .......................................................................................... 21

  BAB III. METODOLOGI PENELITIAN........................................................... 22 A. Jenis dan Rancangan Penelitian .............................................................. 22 B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional .......................................... 22

  1. Variabel Penelitian ........................................................................... 22

  2. Definisi Operasional ......................................................................... 23

  C. Bahan Penelitian ..................................................................................... 25

  D. Alat penelitian ........................................................................................ 26

  E. Tata Cara Penelitian ............................................................................... 26

  1. Identifikasi Minyak Cengkeh ............................................................ 26

  2. Verifikasi Minyak Cengkeh .............................................................. 26

  3. Formulasi Emulgel dengan Kombinasi Lama Pencampuran dan Kecepatan Putar Mixer ..................................................................... 27

  4. Uji pH .............................................................................................. 28

  5. Uji Iritasi Primer Emulgel ................................................................. 28

  6. Uji Sifat Fisik Emulgel ..................................................................... 29

  7. Uji Stabilitas Fisik Emulgel .............................................................. 29

  8. Uji Antimikroba Emulgel terhadap Staphylococcus epidermidis ....... 30

  F. Analisis Hasil ......................................................................................... 31

  BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 34 A. Identifikas dan Verifikasi Minyak Cengkeh ............................................ 34 B. Uji Iritasi Primer Formula Optimum ....................................................... 35 C. Formulasi Emulgel dengan Kombinasi Lama Pencampuran dan Kecepatan Putar Mixer ........................................................................................... 37 D. Uji pH .................................................................................................... 44 E. Uji Sifat Fisik Sediaan Emulgel ............................................................. 45 F. Uji Stabilitas Fisik Sediaan Emulgel ...................................................... 47 G. Pengaruh Lama Pencampuran dan Kecepatan Putar terhadap Viskositas, Daya Sebar, dan Pergeseran Viskositas................................................... 48

  1. Viskositas ......................................................................................... 48

  2. Daya Sebar ....................................................................................... 52

  3. Pergeseran Viskositas ....................................................................... 55

  H. Uji Antimikroba Emulgel terhadap Staphyloccus epidermidis ................. 59

  BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 64 A. KESIMPULAN ...................................................................................... 64 B. SARAN .................................................................................................. 64 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 66 LAMPIRAN ...................................................................................................... 70 BIOGRAFI PENULIS ....................................................................................... 89

  

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Kandungan kimia minyak cengkeh .................................................. 9 Tabel II. Level rendah dan level tinggi lama pencampuran dan kecepatan putar pada proses pembuatan emulgel minyak cengkeh........................... 28 Tabel III. Hasil verifikasi sifat fisik minyak daun cengkeh ............................ 34 Tabel IV. Sifat fisik emulgel dengan variasi kecepatan putar ......................... 42 Tabel V. Sifat fisik emulgel dengan variasi kecepatan putar ......................... 43 Tabel VI. Hasil uji sifat fisik emulgel minyak cengkeh ................................. 45 Tabel VII. Uji Shapiro-Wilk viskositas tiap formula ....................................... 49 Tabel VIII. Wilcoxon rank sum test respon viskositas ...................................... 51 Tabel IX. Uji Shapiro-Wilk daya sebar tiap formula ...................................... 52 Tabel X. Wilcoxon rank sum test respon daya sebar ..................................... 53 Tabel XI. Uji Shapiro-Wilk respon pergeseran viskositas ............................... 55 Tabel XII. Nilai efek faktor lama dan kecepatan putar serta interaksinya terhadap respon daya sebar ............................................................ 56 Tabel XIII. Zona hambat yang dihasilkan tiap formula dibandingkan dengan kontrol basis .................................................................................. 60 Tabel XIV. Hasil uji Shapiro-Wilk zona hambat ............................................... 61 Tabel XV. Analisis statistik untuk melihat signifikansi zona hambat ............... 62

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Gambar terjadinya jerawat. .............................................................. 8 Gambar 2. Struktur kimia komponen terbesar minyak cengkeh (eugenol, eugenol asetat, caryophyllene) ......................................................... 9 Gambar 3. Tween 80 ....................................................................................... 11 Gambar 4. Span 80.......................................................................................... 12 Gambar 5. Unit monomer asam akrilat dari polimer carbopol.......................... 13 Gambar 6. Triethanolamin .............................................................................. 14 Gambar 7. Gliserin .......................................................................................... 14 Gambar 8. Metil paraben................................................................................. 15 Gambar 9. Propil paraben ............................................................................... 16 Gambar 10. Kurva hubungan diameter droplet dan viskositas ........................... 17 Gambar 11. Pengujian iritasi primer pada punggung kelinci .............................. 36 Gambar 12. Hasil uji iritasi primer pada kulit punggung kelinci 48 jam ............ 37 Gambar 13. Skema tetesan minyak dalam emulsi minyak air, menunjukkan orientasi molekul tween dan span pada antarmukanya.................... 40 Gambar 14. Struktur skematik carbopol sebelum dan sesudah netralisasi dengan basa .......................................................................................... 41 Gambar 15. Profil kurva variasi lama pencampuran terhadap daya sebar ........... 42 Gambar 16. Profil kurva variasi lama pencampuran terhadap viskositas ............ 42 Gambar 17. Profil kurva variasi kecepatan putar terhadap daya sebar ................ 44 Gambar 18. Profil kurva variasi kecepatan putar terhadap viskositas. ................ 44

  Gambar 19. Penampilan emulgel setelah pembuatan dan setelah penyimpanan satu bulan . ................................................................................... 47 Gambar 20. Kurva pengaruh lama pencampuran terhadap pergeseran viskositas emulgel. ......................................................................................... 56 Gambar 21. Kurva pengaruh kecepatan putar terhadap pergeseran viskositas emulgel. ......................................................................................... 57 Gambar 22. Hasil two-way ANOVA pergeseran viskositas ............................... 58 Gambar 23. Signifikansi efek dengan uji ANOVA ............................................ 58 Gambar 24. Zona hambat emulgel terhadap Staphylococcus epidermidis. ......... 60

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Certificate of Analysis Clove Leaf Oil Light ................................ 70 Lampiran 2. Sertifikat hasil uji Staphylococcus epidermidis ............................ 71 Lampiran 3. Verifikasi minyak cengkeh.......................................................... 72 Lampiran 4. Perhitungan HLB ........................................................................ 72 Lampiran 5. Hasil uji iritasi emulgel .............................................................. 73 Lampiran 6. Hasil uji sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel ........................... 74 Lampiran 7. Analisis statistika sifat fisik dan stabilitas fisik menggunakan program R-2.14.1 ........................................................................ 76 Lampiran 8. Hasil uji antimikroba emulgel terhadap Staphylococcus

  epidermidis ................................................................................ 83

  Lampiran 9. Hasil analisis statistika antimikroba emulgel ............................... 83 Lampiran 10. Dokumentasi ............................................................................... 86

  

INTISARI

  Sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel dipengaruhi oleh faktor proses pencampuran yaitu lama pencampuran dan kecepatan putar. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui signifikansi pengaruh lama dan kecepatan putar pada level yang diteliti terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel minyak cengkeh.

  2 Jenis penelitian adalah eksperimental murni dengan desain faktorial 2 .

  

Level rendah dan tinggi lama pencampuran adalah 10 dan 30 menit, sedangkan

kecepatan putar adalah 200 dan 500 rpm. Pengujian sifat fisik berfokus pada

viskositas dan daya sebar, sedangkan stabilitas fisik berfokus pada pergeseran

viskositas. Data dianalisis menggunakan program R-2.14.1 dengan uji two-way

ANOVA untuk data parametrik, serta uji Wilcoxon untuk data nonparametrik.

Analisis statistik dilakukan dengan taraf kepercayaan 95%. Organoleptis, iritasi

primer, dan aktivitas antimikroba emulgel juga diamati pada penelitian ini.

  Hasil analisis data menunjukkan bahwa

  kecepatan putar signifikan terhadap viskositas pada level rendah lama pencampuran. Lama pencampuran signifikan berpengaruh terhadap daya sebar pada level rendah kecepatan putar, kecepatan putar signifikan berpengaruh terhadap daya sebar pada level rendah maupun tinggi lama pencampuran. Lama pencampuran merupakan faktor yang dominan dalam menaikkan pergeseran viskositas. Hanya formula 1 yang memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabilitas fisik sesuai dengan kriteria. Kata kunci : minyak cengkeh, emulgel, lama pencampuran, kecepatan putar, desain faktorial

  

ABSTRACT

  Physical properties and physical stability of emulgel were influenced by mixing duration and mixing rate. The aim of this study was to determine the significancy of the effect of mixing duration and mixing rate in level studied on the physical properties and physical stability of the clove oil emulgel.

  2 The study was a pure experimental study with 2 factorial design. Low

  and high level of mixing duration are 10 and 30 minute, while low and high mixing rate were 200 and 500 rpm. Testing of physical properties was focused on viscosity and spreadability, while for physical stability was on viscosity shift. Data were analyzed using the R-2.14.1 program with two-way ANOVA test for parametric data, and Wilcoxon rank sum test was used for nonparametric data. Statistical analysis performed at 95% confidence interval. Organoleptic, primary irritation, and microbial activity of emulgel were also studied.

  The result of this analysis showed that the mixing rate was significantly affecting the viscosity at low level mixing duration. Mixing duration had a significant effect on the spreadability at low level of mixing rate. Mixing rate significantly affect the spreadability at low and high levels of mixing duration. Mixing duration was the dominant factor in increasing the viscosity shift response. Only formula 1 which was eligible the physical properties and stability in accordance with the criteria. Keywords : clove oil, emulgel, mixing duration, mixing rate, factorial design.

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Penampilan wajah menjadi faktor penting yang saat ini mendapatkan

  perhatian khusus dari kebanyakan orang. Hal ini disebabkan karena penampilan wajah dapat mempengaruhi kepercayaan diri seseorang. Namun, penampilan wajah bisa diganggu oleh munculnya jerawat. Jerawat timbul karena adanya sumbatan di pori-pori kulit oleh sebum yang berubah menjadi padat, peningkatan produksi sebum akibat pengaruh hormonal, kondisi fisik, dan fisiologis yang jika disertai sumbatan di muara kelenjar sebasea, aliran keluar sebum akan terbendung (Dwikarya, 2011). Selain itu disebabkan oleh adanya bakteri Propionibacterium

  

acnes dan Staphyloccocus epidermidis sebagai dua strain bakteri yang dapat

  menginduksi terjadinya jerawat (Bialecka, Mak, Biedron, Bobek, Kasprowics, dan Marcinkiewics, 2005). Jerawat yang terjadi dengan adanya infeksi bakteri bisa menyebabkan inflamasi dan berakibat dengan bertambah parahnya jerawat.

  Minyak cengkeh (Oleum caryophylli) dikenal sebagai bahan alam yang memiliki khasiat sebagai antibakteri dan efektif dapat menghambat pertumbuhan

  

Staphyloccocus epidermidis. Hal ini dibuktikan oleh penelitian yang dilakukan

  oleh Kusuma (2010), konsentrasi minyak cengkeh sebesar 15% dapat menghasilkan zona jernih yang artinya terjadi penghambatan terhadap

  Staphyloccocus epidermidis.

  2 Menurut Deveda, Jain, Vyas, Khambete, dan Jain (2010), sediaan topikal emugel bersifat lebih stabil dan merupakan pembawa yang lebih baik untuk zat aktif yang bersifat hidrofobik. Zat aktif yang akan digunakan yaitu minyak cengkeh, bersifat hidrofobik sehingga untuk meningkatkan acceptability pada kulit wajah diformulasikan dalam emulsi tipe minyak dalam air yang kemudian distabilkan dengan sistem gel. Mohamed (2004) menyatakan bahwa gel memiliki karakteristik yang menguntungkan seperti sifatnya yang tiksotropi, tidak berminyak, daya sebarnya baik, mudah dicuci, emolien, dapat bercampur dengan bermacam-macam eksipien, dan dapat larut dengan air. Polimer pada gel dapat berfungsi sebagai emulsifying agent dan pengental sehingga emulsi menjadi lebih stabil dengan cara menurunkan tegangan permukaan dan sekaligus meningkatkan viskositas fase air (Panwar, Upadhyay, Bairagi, Gujar, Darwhekar, dan Jain, 2011).

  Pencampuran merupakan suatu proses yang penting dalam pembuatan sediaan karena berperan untuk mencapai homogenitas partikel dalam suatu sediaan (Voigt, 1994). Banyak faktor yang mempengaruhi proses pencampuran, antara lain suhu, kecepatan geser, tegangan geser, tekanan, dan waktu pencampuran (Nielloud dan Mestres, 2000). Proses pencampuran memerlukan energi kinetik berupa kecepatan putar mixer yang juga dipengaruhi oleh lama pencampuran. Voigt (1994) menyatakan bahwa setiap alat pengemulsi memiliki lama dan kecepatan pencampuran yang optimal, sehingga pencampuran yang berlangsung lebih lama pada hakekatnya belum tentu meningkatkan kualitasnya.

  3 Kecepatan putar mixer akan memberikan energi kinetik berupa gaya geser yang mempengaruhi perubahan sifat fisik emulgel yaitu viskositas. Hal ini karena emulsi yang dibuat pada emulgel memiliki sistem reologi non-Newtonian sehingga rheologi dan viskositas sangat dipengaruhi oleh berbagai proses pencampuran terutama oleh adanya gaya geser yang dihasilkan oleh kecepatan putar alat. Gaya geser yang diaplikasikan selama proses pencampuran tersebut dapat menurunkan viskositas emulgel dan selanjutnya berpengaruh pada kualitas sediaan yang terbentuk (Amiji dan Sandmann, 2003). Proses pencampuran pada pembuatan emulgel berpengaruh dalam menghasilkan emulgel yang memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabilitas. Oleh karena itu, diperlukan upaya optimasi terhadap lama pencampuran dan kecepatan putar pada proses pembuatan emulgel.

  Desain faktorial merupakan metode yang memungkinkan untuk mengamati kedua faktor secara simultan tanpa membuat salah satu faktor konstan sehingga dapat diketahui pengaruh dari faktor secara simultan dan adanya interaksi dari kedua faktor (Armstrong dan James, 1996). Lama pencampuran dan kecepatan putar merupakan faktor penting yang berpengaruh dalam sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel. Melalui desain faktorial dapat diketahui faktor mana yang dominan berpengaruh dan ada tidaknya interaksi antar faktor.

1. Perumusan masalah

  a. Apakah diperoleh formula yang memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabilitas fisik yang sesuai dengan kriteria?

  4 b. Apakah variasi lama dan kecepatan putar pada level yang diteliti memberikan pengaruh yang signifikan terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel minyak cengkeh (Oleum caryophylli)?

2. Keaslian penelitian

  Penelitian yang relevan pernah dilakukan oleh Kusuma (2010) adalah membandingkan kemampuan krim antiacne minyak cengkeh dan emulgel antiacne minyak cengkeh dalam menghambat Staphylococcus

  epidermidis . Hasilnya adalah konsentrasi minyak cengkeh 15% dapat

  menghambat pertumbuhan Staphylococcus epidermidis dan diperoleh kesimpulan bahwa krim antiacne dan emulgel antiacne minyak minyak cengkeh tidak berbeda dalam kemampuannya menghambat Staphylococcus epidermidis .

  Suryarini (2011) meneliti pengaruh tween 80 dan span 80 sebagai

  emulsifying agent terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel antiacne minyak cengkeh (Oleum caryophylli) menggunakan aplikasi desain faktorial.

  Dari penelitian tersebut diperoleh hasil bahwa tween 80 merupakan faktor yang paling signifikan dalam menentukan respon viskositas, daya sebar, dan pergeseran viskositas.

  Penelitian tentang pengaruh proses pencampuran dalam formulasi sediaan emulgel (kajian dari aspek suhu dan kecepatan pencampuran) pernah dilakukan oleh Lestari (2012) dengan menggunakan zat aktif yang lain, yaitu ekstrak teh hijau. Hasil yang didapatkan adalah faktor suhu dan kecepatan putar mixer berpengaruh terhadap respon pergeseran viskositas.

  5 Khunt, Mishra, dan Shah (2012) meneliti tentang formulasi emulgel Piroxicam menggunakan aplikasi desain faktorial dua faktor tiga level

  2

  (3 ). Variabel bebasnya adalah konsentrasi emulsifying agent dan konsentrasi carbopol. Sebagai variabel tergantung adalah % kumulatif pelepasan setelah 2 jam (Q ) dan % kumulatif pelepasan setelah 6 jam (Q ). Hasilnya adalah

  2

  6

  kedua variabel bebas berpengaruh terhadap variabel tergantung. Degradasi Piroxicam dari emulgel mengikuti orde 1.

  Formulasi emulgel Miconazole Nitrate dengan investigasi terhadap karakteristik pelepasan obat dan rheologi diteliti oleh Sabri, Sulayman, dan Khalil (2009). Faktor yang diteliti adalah emulsifying agent, konsentrasi fase minyak (paraffin liquidum ), dan tipe gelling agent (Sodium

  Carboximethylcellulose dan Carbopol). Diperoleh hasil bahwa emulsifying agent merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap pelepasan obat

  diikuti oleh konsentrasi fase minyak dan yang terakhir adalah tipe gelling agent .

  Namun, sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang Formulasi Emulgel Minyak Cengkeh Minyak (Oleum

  caryophylli ): Pengaruh Lama dan Kecepatan Putar pada Proses Pencampuran terhadap Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik belum pernah dilakukan.

3. Manfaat a. Manfaat teoretis

  Memberikan sumbangan pengetahuan tentang pengaruh lama dan kecepatan putar pada proses pencampuran emulgel terhadap sifat fisik

  6 dan stabilitas emulgel minyak cengkeh agar dapat dihasilkan emulgel dengan sifat yang diinginkan dan dapat diterima oleh konsumen.

  b. Manfaat metodologis

  Memberikan contoh aplikasi penerapan desain faktorial dan uji statistika dalam mengamati pengaruh lama dan kecepatan putar pada proses pencampuran emulgel terhadap sifat fisik dan stabilitas emulgel minyak cengkeh.

  c. Manfaat praktis

  Menghasilkan formulasi emulgel minyak cengkeh yang memenuhi persyaratan sifat fisik dan stabilitas fisik yang dapat diterima oleh konsumen.

B. Tujuan

  1. Tujuan Umum

  Terbentuknya sediaan emulgel dengan zat aktif minyak cengkeh (Oleum caryophylli) dengan sifat fisik (viskositas dan daya sebar) serta stabilitas fisik (pergeseran viskositas) yang memenuhi kriteria.

  2. Tujuan Khusus

  Untuk mengetahui signifikansi pengaruh lama dan kecepatan putar pada level yang diteliti terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel minyak cengkeh (Oleum caryophylli).

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Jerawat Jerawat merupakan peradangan yang terjadi pada kulit karena adanya

  sumbatan di pori-pori kulit yang disebabkan oleh peningkatan ekskresi sebum oleh kelenjar sebasea (Dwikarya, 2011). Jerawat bisa ditemukan di wajah, leher, dada, dan punggung.

  Paling tidak ada empat faktor penting yang menyebabkan terjadinya jerawat, yaitu tersumbatnya folikel rambut oleh sel yang secara normal mengalami deskuamasi, hiperaktivitas kelenjar sebasea, proliferasi bakteri di dalam sebum, dan inflamasi (American Academy of Family Phisicians , 2000).

  

Propionibacterium acnes dan Staphyloccocus epidermidis adalah dua strain

bakteri yang dapat menginduksi terjadinya jerawat (Bialecka, et al., 2005).

  Inflamasi yang terjadi pada jerawat diakibatkan oleh aksi enzim yang diproduksi oleh bakteri. Enzim tersebut dapat menyebabkan sebum terhidrolisis menjadi asam lemak bebas yang menstimulasi proses inflamasi. Chemotactic

factor dilepaskan pada reaksi ini sehingga menarik neutrofil dan terjadi inflamasi.

  Peningkatan produksi sebum dapat menyebabkan kolonisasi bakteri sehingga inflamasi terjadi lebih parah (AAFP, 2000).

  8

  Gambar 1. Tahap terjadinya jerawat. (A) folikel normal; (B) komedo

terbuka (blackhead); (C) komedo tertutup (whitehead); (D) papule; (E)

pustule (AAFP, 2000)

  B.

  

Minyak Cengkeh (Oleum caryophilli)

Minyak cengkeh merupakan produk samping dari tanaman cengkeh.

  Tergantung dari bahan bakunya ada tiga macam minyak cengkeh, yaitu minyak bunga cengkeh, minyak tangkai cengkeh, dan minyak daun cengkeh.

  (Nurdjannah, 2004).

  Kandungan utama dari minyak cengkeh adalah eugenol, eugenol asetat, caryophyllen, dan α-humelene. Eugenol merupakan senyawa yang terbanyak (Ayoola, et al, 2008).

  9

  Gambar 2. Struktur kimia komponen terbesar minyak cengkeh (eugenol,

eugenol asetat, caryophyllene) (Ayoola, et al., 2008)

  Minyak cengkeh yang diperoleh dari bagian tanaman yang berbeda memiliki kandungan kimia dengan presentase yang berbeda pula. Kandungan eugenol terbesar ada pada minyak cengkeh yang berasal dari tangkai, sedangkan kandungan terendah terdapat pada minyak cengkeh yang berasal dari daun.

  

Tabel I. Kandungan kimia minyak cengkeh (Lis-Balchin, 2006)

Kandungan Kimia Minyak bunga Minyak Minyak daun

(%) cengkeh tangkai cengkeh cengkeh

  Eugenol 82 – 88 85 – 95 75 – 90

Eugenol asetat 11 – 27 Kurang dari 5 Kurang dari 10

Kurang dari 16 2,5 – 3,5 15 – 19

  β-caryophyllene Kurang dari 2 0,3 – 0,4 1,5 – 2,5

  α-humelene

  Minyak cengkeh dapat digunakan sebagai antimikroba, antijamur, antimual, analgesik, antispasmodik, antikarminatif, antiseptik, parfum, dan penyedap makanan (Bhuiyan, Begum, Nandi, dan Akter, 2010). Tiga komponen utama dalam minyak cengkeh yaitu eugenol, eugenol asetat, dan caryophyllene memiliki aktivitas antimikroba spektrum luas terhadap bakteri gram negatif (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Salmonella paratyphi, Citrobacter spp.

  10 dan Enterobacter cloacae) maupun gram positif (Staphylococcus aureus), serta memiliki khasiat antifungi (Candida albicans) (Ayoola, et al, 2008).

  Minyak daun cengkeh biasanya diperoleh dari daun cengkeh yang sudah gugur. Komposisi minyak yang dihasilkan bervariasi tergantung dari keadaan daun serta cara destilasinya, minyak yang dihasilkan biasanya mengandung eugenol antara 80-88% dengan kadar eugenol asetat yang rendah tetapi kadar caryophyllene yang tinggi. Penyulingan daun dengan kadar air 7 – 12% yang dilakukan dalam tangki stainless steel volume 100 Liter selama delapan jam, menghasilkan minyak dengan rendemen 3,5% dan total eugenol 76,8% (Nurdjannah, 2004).

C. Emulgel

  Emulgel merupakan emulsi, baik emulsi tipe minyak dalam air atau air dalam minyak dimana ditambahkan gelling agent untuk membentuk sistem gel di dalamnya. Sediaan bentuk emulgel lebih stabil dan merupakan pembawa yang lebih baik bagi obat yang bersifat hidrofobik atau tidak larut air (Deveda et al., 2010).

  Gel mengandung komposisi air dalam jumlah tinggi sehingga dapat meningkatkan disolusi obat dan juga memudahkan migrasi obat melalui basis yang utamanya berbentuk cair, dibandingkan dengan salep atau krim. Akan tetapi, karakteristik ini menjadi keterbatasan bagi senyawa yang bersifat hidrofobik. Oleh karena itu, untuk mengatasi keterbatasan ini, emulgel disiapkan sehingga senyawa

  11 hidrofobik bisa disiapkan dengan memanfaatkan kelebihan gel (Khullar, Kumar, Seth, dan Saini, 2011).

D. Bahan Formulasi

1. Emulsifying agent

  Emulsifying agent adalah suatu molekul yang memiliki rantai hidrokarbon nonpolar dan polar pada tiap ujung rantai molekulnya.

  Emulsifying agent memiliki kemampuan menarik fase air dan fase minyak sekaligus, serta dapat menempatkan diri di antara kedua fase tersebut.

  Keberadaan emulsifying agent tersebut akan menurunkan tegangan permukaan fase air dan fase minyak (Friberg, Quencer, dan Hilton, 1996).

  Kombinasi emulsifying agent dipilih karena dapat menghasilkan tipe emulsi yang diinginkan, yaitu M/A atau A/M sesuai dengan proporsi

  emulsifying agent yang digunakan (Martin, Swarbick, dan Cammarata, 1983).

  Kombinasi dua macam emulsifying agent yang sering digunakan adalah tween 80 dan span 80.

  a. Polioksietilen Sorbitan Monooleat (Tween 80)

  Gambar 3. Tween 80 (Aulton, 2002)

  12 Tween 80 berbentuk cairan kental berwarna kuning terang sampai kuning sawo. Tween 80 bersifat nontoksik. Tween 80 mudah larut dalam air, etanol, minyak tumbuhan, etil asetat, metanol, tetapi tidak larut dalam minyak mineral. Tween 80 memiliki nilai HLB 15. Penggunaannya adalah sebagai emulsifying agent, wetting agent, penetrating agent, dan diffusan (Iro, 2012).

  b. Sorbitan monooleat (Span 80)

  Gambar 4. Span 80 (Aulton, 2002)

  Span 80 berbentuk cairan kental berwarna kuning terang. Span 80 tidak larut air, tetapi larut dalam pelarut organik. Memiliki nilai HLB 4,3. Span 80 dapat digunakan sebagai emulsifying agent, solubilizer, softener , dan antistatic agent (Iro, 2012).

2. Gelling agent

  Gelling agent merupakan bahan yang digunakan untuk membentuk

  gel. Secara umum gelling agent memiliki bobot molekul yang tinggi dan diperoleh dari alam maupun sintetik. Gelling agent dapat terdispersi dalam air dan bisa mengembang, serta meningkatkan viskositas. Gelling agent yang ideal harus tidak berinteraksi dengan komponen lain dari formulasi dan harus bebas dari kontaminasi mikroba. Perubahan suhu dan pH selama pembuatan

  13 dan penggunaan preservative tidak boleh mengubah rheologinya, ekonomis, membentuk gel yang tidak berwarna, menimbulkan sensasi dingin saat digunakan di tempat aplikasi, dan bau yang menyenangkan (Mahalingam, Li, dan Jasti, 2008).

  Carbopol merupakan polimer sintetik dari asam akrilat dengan bobot molekul tinggi. Rantai polimernya terhubung silang-menyilang (crosslinked) dengan alil sukrosa atau alil pentaeritriol. Carbopol terdiri dari 52% – 68% gugus asam karboksilat (COOH). Secara teoritis bobot molekul

  5

  9

  carbopol diperkirakan antara 7 x 10 sampai 4 x 10 . Carbopol dapat digunakan sebagai material bioadhesiv, controlled release agent, emulsifying

  agent, rheology modifier , agen stabilisasi, agen pensuspensi, dan pengisi tablet (Rowe, Sheskey, dan Quinn, 2009).

  Gambar 5. Unit monomer asam akrilat dari polimer carbopol (Rowe, et al., 2009)

  Carbopol 940 merupakan tipe carbopol yang paling efisien karena viskositasnya yang tinggi yaitu 40.000-60.000 cps (pada kadar 0,5% dengan pH 7,5) dan menghasilkan gel dengan penampilan yang jernih (Allen Jr, 1999).

3. Triethanolamin

  Triethanolamin yang bersifat basa digunakan untuk netralisasi carbopol. Penambahan triethanolamin pada carbopol akan membentuk garam

  14 yang larut. Sebelum netralisasi, carbopol di dalam air akan ada dalam bentuk tak terion pada pH sekitar 3. Pada pH ini, polimer sangat fleksibel dan strukturnya random coil. Penambahan triethanolamin akan menggeser kesetimbangan ionik membentuk garam yang larut. Hasilnya adalah ion yang tolak menolak dari gugus karboksilat dan polimer menjadi kaku dan rigid, sehingga meningkatkan viskositas (Osborne, 1990).

  Gambar 6. Triethanolamin (Rowe, et al., 2009)

4. Parafin cair

  Nama lain dari parafin cair adalah nujol, mineral oil, bayol F. Parafin cair berbentuk cairan kental, dan tidak berwarna. Parafin cair bersifat mengiritasi membran mukosa dan saluran pencernaan atas (Dunlevy, 2001).

  Paraffin liquidum juga dapat berfungsi emolien, yang mencegah dehidrasi pada saat sediaan diaplikasikan ke kulit (Anonim, 2012).

  5. Gliserin Gambar 7. Gliserin (Rowe, et al., 2009)

  Gliserin memiliki nama lain croderol, E422, glycerol, glycerolum, glycon G-100, kemstrene, optim, pricerine, 1,2,3-propanetriol;

  15 trihydroxypropane glycerol. Gliserin berfungsi sebagai antimikroba, kosolven, emolien, humektan, plasticizer, sweetening agent, dan tonicity agent. Pada formulasi sediaan topical dan kosmetika, gliserin digunakan sebagai humektan atau emolien. Gliserin digunakan sebagai humektan dengan konsentrasi kurang dari 30%. Gliserin bersifat higroskopis (Rowe, et al., 2009).

6. Preservative

  a. Metil paraben

  Gambar 8. Metil paraben (Rowe, et al., 2009)

  Metil paraben secara luas digunakan sebagai antimikroba pada kosmetik, produk makanan, dan sediaan farmasi. Paraben efektif pada range pH yang luas dan memiliki aktivitas antimikroba spektrum luas, meskipun paraben paling efektif menghambat yeast dan fungi. Aktivitas antimikroba meningkat seiring dengan peningkatan rantai gugus alkil, tetapi kelarutannya dalam air menjadi menurun. Oleh karena itu, penggunaan campuran paraben sering digunakan untuk menghasilkan efek antimikroba yang lebih efektif. Konsentrasi penggunaan metil paraben sebagai antimikroba pada sediaan topikal adalah 0,02-0,3%. Metil paraben

  16 bersifat nonmutagenik, nonteratogenik, dan nonkarsinogenik (Rowe, et al., 2009).

  b. Propil paraben

  Gambar 9. Propil paraben (Rowe, et al., 2009)

  Propil paraben digunakan sebagai antimikroba pada penggunaan topikal dengan konsentrasi 0,01-0,6%. Propil paraben menunjukkan aktivitas antimikroba pada pH 4-8. Aktivitas dapat ditingkatkan dengan menggunakan kombinasi paraben. Propil paraben digunakan bersama dengan metil paraben pada formulasi topikal (Rowe, et al ., 2009).

E. Pencampuran

  Pencampuran merupakan suatu proses yang bertujuan untuk menangani dua atau lebih komponen, yang belum bercampur atau sebagian bercampur, sehingga setiap unit (partikel, molekul, dan lain-lain) dari komponen terletak sedekat mungkin berinteraksi dengan unit lain dari komponen (Aulton, 2007). Faktor-faktor yang mempengaruhi pencampuran yaitu suhu, kecepatan geser, tegangan geser, tekanan, dan waktu pencampuran (Nielloud dan Mestres, 2000).

  17 Ketika proses pengadukan berlangsung, kedua fase cairan akan membentuk droplet. Droplet-droplet ini bisa terbentuk dan terjadinya fase kontinyu diakibatkan karena droplet-droplet tersebut tidak stabil (Lieberman, Rieger, dan Banker, 1996). Energi bebas permukaan dari sistem emulsi yang tergantung pada total luas permukaan dan tegangan permukaan meningkat seiring dengan peningkatan luas permukaan akibat proses pencampuran. Untuk mengurangi energi bebas permukaan ini, droplet berenergi tinggi pertama kali diasumsikan sebagai bentuk bulat sehingga luas permukaan menjadi kecil. Kemudian tumbukan antardroplet menyebabkan terjadinya fusi droplet untuk mengurangi luas permukaan dan tegangan permukaan menjadi stabil (Swarbrick dan James, 2007).

  Secara elektrostatis dan hambatan sterik yang berinteraksi droplet, viskositas emulsi akan lebih tinggi ketika droplet semakin kecil. Viskositas juga akan lebih tinggi bila ukuran droplet relatif homogen, yaitu ketika distribusi ukuran droplet sempit. Sifat alami emulsifying agent dapat mempengaruhi tidak hanya stabilitas emulsi, tetapi juga distribusi ukuran droplet, rata-rata ukuran droplet, dan selanjutnya viskositas (Schramm, 2005).