Optimasi komposisi polysorbate 80 & cetyl alcohol sebagai emulsifying agent dalam lotion virgin coconut oil dengan aplikasi desain faktorial - USD Repository

  OPTIMASI KOMPOSISI POLYSORBATE 80 & CETYL ALCOHOL SEBAGAI EMULSIFYING AGENT DALAM LOTION VIRGIN COCONUT OIL DENGAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi ( S. Farm. ) Program Studi Ilmu Farmasi

  Diajukan oleh: Lucia Shintaningsih

  NIM : 038114108

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2007

  OPTIMASI KOMPOSISI POLYSORBATE 80 & CETYL ALCOHOL SEBAGAI EMULSIFYING AGENT DALAM LOTION VIRGIN COCONUT OIL DENGAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi ( S. Farm. ) Program Studi Ilmu Farmasi

  Diajukan oleh: Lucia Shintaningsih

  NIM : 038114108

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2007

HALAMAN PERSEMBAHAN

  There is a t ime f or everyt hing and season f or every act ivit y under heaven.

  H e has made everyt hing beaut if ul i n it s t ime.

  ( Ecclesiast es 3 : 1, 11 )

  K arya ini kupersembahkan unt uk: JESUS CHRIST Sanata Dharma

  , almamater tercintaku Mama, Papa, Ocha, Agnes , untuk segala dukungan

  Agustinus Danang F. S. atas segala yang terjadi Adheet, 2X 7 , untuk segala perhatian & bantuan

  Cantus Firmus Choir , untuk semua nada & lirik

  Canna Group ( Diah, T yas, Anny & Ranti ) untuk motivasi & semangat Chemistry Class untuk segala kekompakan dan keceriaan

  

PRAKATA

  Puji dan syukur kepada Tuhan atas berkat dan karunia – Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul ”Optimasi Komposisi Polysorbate

  

80 dan Cetyl Alcohol sebagai Emulsifying Agent dalam Lotion Virgin Coconut Oil

  dengan Aplikasi Desain Faktorial” sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  Penulis telah mendapatkan banyak bantuan dari berbagai pihak selama penelitian dan penyusunan skripsi ini. Untuk itulah penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

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

  2. Sri Hartati Yuliani, M. Si., Apt. selaku Dosen Pembimbing atas segala bimbingan dan saran yang telah diberikan selama penelitian maupun dalam penyusunan skrisi ini.

  3. Dewi Setyaningsih, S. Si., Apt selaku Dosen Pembimbing penyusunan usulan penelitian skripsi atas kesempatan, ide, saran dan kritiknya.

  4. Yohanes Kristio Budi Asmoro, M., Si. selaku Dosen Pembimbing Akademik atas bimbingan, konsultasi, dan motivasi yang telah diberikan selama kuliah.

  5. Drs. Paulus Ari Subagyo,M. Hum. atas bantuan dan dukungan selama kuliah.

  6. Seluruh laboran Fakultas Farmasi yang telah membantu dalam praktikum dan penelitian.

  7. Para relawan dalam sensorry assessment.

  8. Semua pihak yang telah membantu penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

  Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini. Namun penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi masyarakat dan perkembangan ilmu farmasi.

  Penulis

  

INTISARI

  Telah dilakukan penelitian tentang optimasi formula lotion Virgin Coconut

  

Oil dengan komposisi emulsifying agent polysorbate 80 dan cetyl alcohol. Tujuan

  dari penelitian ini adalah untuk memperoleh komposisi optimum dari kedua emulsifying agent agar didapatkan lotion yang memiliki sifat fisik sesuai kriteria dan stabil dalam penyimpanan.

  Penelitian ini termasuk dalam rancangan ekperimental murni dengan desain faktorial dengan 2 faktor, yaitu komposisi emulsifying agent polysorbate 80 - cetyl alcohol, dan 2 level yaitu level tinggi-level rendah. Optimasi formula

  

lotion Virgin Coconut Oil menggunakan desain faktorial dengan parameter sifat

  fisik lotion (daya sebar, viskositas) dan stabilitas emulsi pada penyimpanan (pergeseran viskositas, pemisahan fase lotion).

  Analisis data dilakukan dengan menggunakan desain faktorial. Hasil penelitian menunjukkan bahwa polysorbate 80 diprediksi dominan dalam menentukan daya sebar dan pergeseran viskositas lotion Virgin Coconut Oil dan cetyl alcohol diprediksi dominan dalam menentukan viskositas lotion Virgin

  

Coconut Oil . Dalam penelitian ini, ditemukan area komposisi optimum

emulsifying agent polysorbate80-cetyl alcohol dalam lotion Virgin Coconut Oil.

  Kata kunci: Virgin Coconut Oil, lotion, emulsifying agent, polysorbate 80, cetyl alcohol, desain faktorial

  ABSTRACT The research on optimization of formula Virgin Coconut Oil lotion with emulsifying agents polysorbate 80 and cetyl alcohol has been conducted. The purpose of the research is to obtain the optimal composition of both emulsifying agents in order to achieve lotion which has appropriate physical properties and the stability.

  The research is pure experimental design with factorial design using two factors, which are the composition of emulsifying agents polysorbate 80-cetyl alcohol, and two levels, which are high and low. The optimization of Virgin Coconut Oil lotion applies the factorial design with parameter of lotion physical characteristics including spreadability, viscosity, and the stability of emulsion in storage including alteration of viscosity, and phase separation.

  Data analysis has been conducted by applying the factorial design. The result shows that polysorbate 80 is predicted to be dominant in influencing spreadibility and viscosity changes of Virgin Coconut Oil lotion, while cetyl alcohol is predicted to be dominant in infuencing viscosity of the lotion. In this research, the optimal composition area of emulsifying agents polysorbate 80-cetyl alcohol in Virgin Coconut Oil has been figured out.

  Key words: Virgin Coconut Oil, lotion, emulsifying agents, polysorbate 80, cetyl alcohol, factorial design.

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL ..................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................. iii HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iv HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... v PRAKATA .................................................................................................... vi PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ......................................................... viii

  INTISARI...................................................................................................... xiv

  

ABSTRACT .................................................................................................... x

  DAFTAR ISI ................................................................................................. xi DAFTAR TABEL ......................................................................................... xiv DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................. xvi

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

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

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

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

  B. Tujuan Penelitian

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

  2. Tujuan Khusus .................................................................. 4 BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA ............................................................

  A. Virgin Coconut Oil ....................................................................... 6

  B. Lotion .......................................................................................... 8

  C. Emulsi .......................................................................................... 9

  D. Emulsifying Agent ....................................................................... 11

  E. Sistem HLB ( Hydrophile - Lipophile Balance ) ........................... 12

  F. Stabilitas Emulsi........................................................................... 13

  G. Kulit ............................................................................................. 14

  H. Moisturizer. .................................................................................. 19

  I. Polysorbate 80 .............................................................................. 19 J. Cetyl Alcohol .............................................................................. 20 K. Asam stearat ................................................................................. 21 L. Trietanolamin ............................................................................... 22 M. Gliserin ........................................................................................ 22 N. Nipagin ........................................................................................ 23 O. Desain Faktorial ........................................................................... 24

  II. Landasan Teori ............................................................................ 25

  III. Hipotesis ..................................................................................... 27

  BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ........................................... 28 A. Rancangan dan Jenis Penelitian .................................................... 28 B. Variabel Penelitian ....................................................................... 28

  1. Variabel Bebas.................................................................. 28

  2. Variabel Tergantung ......................................................... 28

  3. Variabel Pengacau Terkendali ........................................... 28

  4. Variabel Pengacau Tidak Terkendali ................................. 28

  C. Definisi Operasional ..................................................................... 28

  D. Alat dan Bahan Penelitian ............................................................ 31

  E. Tata Cara Penelitian ..................................................................... 31

  1. Formula Desain Faktorial .................................................. 31

  2. Alur Penelitian .................................................................. 33

  3. Analisis Hasil ................................................................... 35

  BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 36 A. Pembuatan Lotion Virgin Coconut Oil .......................................... 36 B. Penentuan Tipe Emulsi ................................................................. 38 C. Pengujian Sifat Fisik .................................................................... 41 D. Optimasi Formula ......................................................................... 46 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 51 A. Kesimpulan .................................................................................. 51 B. Saran ............................................................................................ 51 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 52 LAMPIRAN .................................................................................................. 55 BIOGRAFI PENULIS ................................................................................... 79

  

DAFTAR TABEL

  Tabel

  I Interim Standar Virgin Coconut Oil dari Asian and Pacific Coconut

  Community (ACC) .................................................................. 8

  Tabel II Klasifikasi surfaktan berdasarkan nilai HLB ........................... 12 Tabel III Level Rendah dan Level Tinggi Polysorbate 80, Level Rendah dan

  Level Tinggi Cetyl Alcohol .................................................... 32 Tabel

  IV Formula Lotion Virgin Coconut Oil ......................................... 32 Tabel V Data Sifat Fisik dan Stablitas Lotion VCO ............................... 41 Tabel

  VI Efek Polysorbate 80, Cetyl Alcohol, dan Interaksinya Dalam Menentukan Sifat Fisik dan Stabilitas Lotion VCO ................. 41

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Lapisan Kulit .......................................................................... 14 Gambar 2. Model konseptual pembentukan kulit kering ........................... 18 Gambar 3. Struktur cetyl alcohol .............................................................. 20 Gambar 4. Struktur asam stearat ............................................................... 21 Gambar 5. Struktur trietanolamin ............................................................. 22 Gambar 6. Struktur gliserin ...................................................................... 22 Gambar 7. Struktur nipagin ...................................................................... 23 Gambar 8. Pengenceran lotion VCO dengan aquadest ............................... 38 Gambar 9. Pewarnaan lotion VCO dengan methylen blue ........................ 39 Gambar 10. Kertas saring yang diolesi lotion VCO ..................................... 40 Gambar 11. Hubungan pengaruh polysorbate 80 dan cetyl alcohol terhadap daya sebar ............................................................................... 42 Gambar 12. Hubungan pengaruh polysorbate 80 dan cetyl alcohol terhadap viskositas ................................................................................ 43 Gambar 13. Hubungan pengaruh polysorbate 80 dan cetyl alcohol terhadap pergeseran viskositas............................................................... 44 Gambar 14. Contour plot daya sebar .......................................................... 46 Gambar 15. Contour plot viskositas ............................................................ 47 Gambar 16. Contour plot pergeseran viskositas .......................................... 48 Gambar 17. Contour plot pemisahan fase ................................................... 49 Gambar 18. Contour plot superimposed ..................................................... 50

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Data penimbangan dan notasi .................................................. 55 Lampiran 2. Data sifat fisik lotion VCO ...................................................... 56 Lampiran 3. Perhitungan Desain Faktorial .................................................. 61 Lampiran 4. Kuisioner sensory assessment lotion VCO ............................... 69 Lampiran 5. Data sensory assessment lotion VCO ....................................... 70 Lampiran 5. Dokumentasi ........................................................................... 74

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Kelapa merupakan satu dari sepuluh tumbuhan paling berguna di dunia,

  khususnya di daerah tropis. Indonesia merupakan negara tropis penghasil kelapa terbesar setelah Filipina, dimana kelapa tersebut memiliki banyak kegunaan dari sabutnya, tempurungnya, airnya, daging buahnya, sampai ampasnya. Sedangkan yang paling banyak digunakan untuk kosmetik dan pengobatan yaitu minyak kelapa yang dihasilkan dari daging buahnya.

  Minyak kelapa atau minyak kelentik sudah lama dikenal masyarakat tropis dan dibuat secara turun temurun. Sejak dahulu minyak kelapa digunakan untuk melembutkan kulit, melebatkan rambut, menyembuhkan koreng, dan mengatasi persoalan pada kulit kepala bayi. Selain itu minyak kelapa digunakan sebagai shampoo, sabun, dan krim perawatan kulit (Sukartin, 2005).

  Virgin Coconut Oil (VCO) mempunyai berbagai keunggulan dibanding

  minyak kelapa biasa, maupun minyak nabati lainnya. VCO memiliki kandungan asam lemak jenuh yang paling tinggi (92%), yang menyebabkan minyak kelapa [VCO] tahan terhadap ketengikan akibat oksidasi. Sedangkan oksidasi menyebabkan pembentukan radikal bebas berbahaya bagi tubuh (Sukartin, 2005).

  Struktur molekul beberapa asam lemak dalam VCO yang kecil memudahkan kulit dan rambut untuk menyerapnya. Selain itu, VCO juga sangat baik untuk melembutkan kulit yang kasar dan keriput. VCO yang diolah tanpa pemanasan akan memberi efek yang baik pada semua jaringan tubuh, khususnya jaringan ikat yang memberi elastisitas pada kulit (Sukartin, 2005).

  Indonesia merupakan negara tropis sehingga kulit masyarakatnya cenderung kering. Karena itulah banyak masyarakat yang menggunakan pelembab dalam mengatasinya.

  Virgin Coconut Oil (VCO) diformulasikan dalam bentuk sediaan lotion

  dengan pertimbangan minyak ini mempunyai berbagai keunggulan dibanding minyak kelapa biasa. Selain itu, VCO juga mengandung asam laurat, asam kaprat, dan sebagainya yang bersifat antibakteri (Enig, 2001). Dengan demikian dalam sediaan lotion tersebut zat aktifnya sendiri sudah bersifat antibakteri sehingga dapat mempertahankan stabilitas sediaan dari mikroorganisme selama penyimpanan.

  Lotion

  VCO diformulasikan sebagai emulsi minyak dalam air (M/A) untuk menjaga kenyamanan pengguna karena mudah dibilas dengan air dan tidak meninggalkan kesan lengket di kulit.

  Emulsifying agent yang digunakan dalam sistem emulsi akan

  mempengaruhi sifat fisik dan kestabilannya. Kombinasi emulsifying agent dapat dilakukan untuk mencapai Hydrophile - Lipophile Balance (HLB) yang diinginkan. Kombinasi emulsifying agent akan mempengaruhi sifat fisik dan kestabilan sistem emulsi.

  Polysorbate 80 merupakan emulsifying agent larut air yang digunakan dalam sediaan kosmetik, yang mempunyai HLB 15 sehingga mampu membentuk emulsi tipe M/A. Cetyl alcohol merupakan emulsifying agent yang bersifat nonionik dengan HLB 2 karena gugus lipofilnya lebih dominan. Namun, cetyl alcohol sering dikombinasikan dengan emulsifying agent berHLB tinggi (13 – 16) untuk membentuk emulsi M/A (Kim, 2005) karena berfungsi sebagai

  

thickening agent yang membantu menjaga tekstur dan daya sebar sediaan

(Anonim, 2006e).

  Dalam interfacial film theory, adanya stable interfacial complex

  

condensed film yang terbentuk saat emulsifying agent yang bersifat larut air

  dicampurkan dengan emulsifying agent yang bersifat larut lemak mampu membentuk dan mempertahankan emulsi dengan lebih efektif dibandingkan penggunaan emulsifying agent tunggal. Kombinasi polysorbate 80 dan cetyl alcohol sebagai emulsifying agent dalam lotion VCO diharapkan mampu menghasilkan lotion yang memenuhi kriteria lotion yang bisa diterima masyarakat dan stabil dalam penyimpanan.

1. Rumusan Permasalahan

  a. Di antara polysorbate 80, cetyl alcohol, dan interaksinya mana yang lebih dominan dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas lotion Virgin Coconut

  Oil ?

  b. Apakah ditemukan area komposisi optimum polysorbate 80 dan cetyl alcohol pada contour plot superimposed sifat fisik dan stabilitas lotion Virgin Coconut

  Oil yang diprediksi sebagai formula optimum lotion?

  2. Keaslian penelitian

  Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang formulasi sediaan lotion Virgin Coconut Oil yang digunakan sebagai moisturizer

  

lotion dengan emulsifying agent polysorbate 80 dan cetyl alcohol belum pernah

dilakukan.

  3. Manfaat penelitian

  a. Manfaat teoritis Menambah khasanah ilmu pengetahuan tentang bentuk sediaan lotion yang berasal dari bahan alam.

  b. Manfaat metodologis Menambah informasi ilmu pengetahuan dalam bidang kefarmasian mengenai penggunaan metode desain faktorial.

  c. Manfaat praktis Dengan adanya formula optimum sediaan lotion Virgin Coconut Oil masyarakat dapat menggunakan lotion Virgin Coconut Oil sebagai moisturizer.

B. Tujuan Penelitian 1. Tujuan umum : mengetahui formula lotion Virgin Coconut Oil yang optimal.

2. Tujuan khusus :

  a. mengetahui polysorbate 80, cetyl alcohol, atau interaksi keduanya yang lebih dominan dalam menentukan sifat fisik, dan stabilitas lotion Virgin Coconut

  Oil. b. mengetahui area komposisi optimum polysorbate 80 dan cetyl alcohol pada

  

contour plot superimposed sifat fisik lotion dan stabilitas lotion Virgin

Coconut Oil yang diprediksi sebagai formula optimum lotion.

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Virgin Coconut Oil Virgin Coconut Oil (VCO) merupakan salah satu hasil olahan dari daging

  buah kelapa (Cocos nucifera) yang masih segar (Shilhavy, 2005). VCO hanya dapat diperoleh dari pengolahan daging kelapa segar atau disebut non kopra.

  Penggunaan bahan – bahan kimia dan panas yang tinggi tidak digunakan pada pemurnian lebih lanjut seperti halnya minyak kelapa biasa (Shilhavy, 2005). VCO mempunyai kandungan asam lemak jenuh yang lebih tinggi (92%) dari minyak nabati lainnya termasuk minyak kelapa biasa. Kandungan asam lemak jenuh tersebut didominasi oleh asam laurat (43 - 53%) yang merupakan Medium Chain

  

Fatty Acid (MCFA) yang tidak terdapat dalam sebagian besar minyak lain. Di

  dalam tubuh, asam laurat (C ) akan dipecah menjadi energi dan jarang tersimpan

  12

  sebagai lemak. Oleh karena itu, asam lemak dalam VCO tidak menghasilkan lemak melainkan energi. Asam laurat juga dapat membunuh berbagai jenis mikroorganisme yang membran selnya mengandung asam lemak (Sukartin dan Sitanggang, 2005).

  Pada dasarnya, pembuatan VCO dilakukan dengan tiga cara seperti berikut: 1. pemanasan

  Proses pembuatan VCO dengan pemanasan hampir sama dengan cara membuat minyak kelapa secara tradisional. Pertama, kelapa dibuat santan dengan mencampurkan 1 kg parutan kelapa segar dengan 2 liter air. Santan tersebut kemudian didiamkan selama lebih kurang 12 jam. Setelah didiamkan, santan akan terbagi menjadi tiga lapisan. Lapisan pertama disebut krim, lapisan kedua

  

skim yang berupa protein, dan lapisan ketiga berupa air (Sukartin dan Sitanggang,

2005).

  Lapisan paling atas yang berupa krim diambil dengan cara disendok atau disedot menggunkan selang kecil supaya tidak bercampur dengan larutan lapis kedua. Selanjutnya krim tersebut dipanaskan supaya terbentuk minyak (Sukartin dan Sitanggang, 2005).

  2. fermentasi Pembuatan VCO dengan fermentasi dilakukan dengan mencampurkan mikroba atau ragi dari Saccharomyces cerevisae ke dalam lapisan krim yang dihasilkan dari pendiaman santan. Enzim yanng dihasilkan Saccharomyces

  

cerevisae berfungsi memecah emulsi krim. Campuran tersebut didiamkan selama

  1 – 2 hari. Fermentasi dikatakan berhasil jika diperoleh tiga lapisan dalam krim yang difermentasikan yaitu minyak, blondo, dan air. Lapisan minyak dipisahkan secara hati – hati dan dipanaskan dengan suhu sekitar 60º C hingga minyak berwarna jernih dan beraroma khas (Sukartin dan Sitanggang, 2005).

  3. minyak pancingan Dengan teknik pancingan, molekul minyak dalam santan ditarik oleh minyak pancing sampai akhirnya menjadi minyak semuanya. Tarikan itu akan mengubah air dan protein yang sebelumnya terikat dengan molekul santan menjadi terputus (Sukartin dan Sitanggang, 2005).

  Banyak cara dalam memurnikan minyak kelapa yang dibuat dari kopra. Namun, VCO menggunakan kelapa segar dan tidak perlu pemurnian lebih lanjut seperti minyak kelapa biasa. Kandungan antioksidan alaminya membuat VCO lebih stabil dari minyak kelapa (Shilhavy, 2005).

  T abel I . I nt er im St andar Vir gin Coconut Oil dar i Asian and

Pacif ic Coconut Communit y (ACC)

  ASAM LEMAK JUMLAH (%)

  

Asam lemak jenuh

  Asam Kaproat (C ) 0,4 - 0 6

  6 Asam Kaprilat (C ) 5,0 – 10,00

  8 Asam Kaprat (C ) 4,5 – 8,0

  10 Asam Laurat (C ) 43,0 – 53,0

  12 Asam Miristat (C ) 16,0 – 21,0

  14 Asam Palmitat (C ) 7,5 – 10,00

  16 Asam Stearat (C ) 2,0 – 4,0

  18 Asam lemak tak jenuh

  Asam Oleat (C ) 5,0 – 10,4

  18-1

  Asam Linoleat (C ) 1,0 – 2,5

  18-2

  Asam Linolenat (C ) < 0,5

  18-3

B. Lotion

  Lotion adalah suatu sediaan topical yang non viscous yang ditujukan

  untuk kulit sehat. Kebanyakan lotion adalah emulsi minyak dalam air tapi lotion air dalam minyak juga diformulasikan. Lotion diaplikasikan tanpa friksi dan tidak diaplikasikan pada mucus membrane (Anonim, 2006c).

  Krim paling dapat diterima dibandingkan lotion ataupun salep tetapi tidak cocok untuk diaplikasikan ke area kulit yang berambut seperti kulit kepala, sedangkan suatu lotion bersifat non-viscous dan dapat dengan mudah diaplikasikan ke area tersebut. Lotion juga mempunyai keuntungan dapat menyebar lebih tipis dibandingkan krim atau salep dan menutup permukaan kulit lebih luas (Anonim, 2006c).

C. Emulsi

  Emulsi adalah sistem dua fase, yang salah satu cairannya terdispersi dalam cairan yang lain, dalam bentuk tetesan kecil. Jika minyak yang merupakan fase terdispersi dan larutan air merupakan fase pembawa, sistem ini disebut emulsi minyak dalam air. Sebaliknya, jika air atau larutan air yang merupakan fase terdispersi dan minyak atau bahan seperti minyak merupakan fase pembawa,, sistem ini disebut emulsi air dalam minyak. Emulsi dapat distabilkan dengan penambahan bahan pengemulsi yang mencegah koalesensi, yaitu penyatuan tetesan kecil menjadi tetesan besar dan akhirnya menjadi satu fase tunggal yang memisah. Bahan pngemulsi (surfaktan) menstabilkan dengan cara menempati antar permukaan antara tetesan dan fase eksternal, dan dengan membuat batas fisik di sekeliling partikel yang akan berkoalesensi. Surfaktan juga mengurangi tegangan antar permukaan antara fase, sehingga meningkatkan proses emulsifikasi selama pencampuran (Anonim, 1995).

  Untuk penentuan jenis emulsi terdapat sejumlah cara pengujian yang berguna. Metode yang digunakan untuk penentuan jenis emulsi antara lain: a. metode warna

  Beberapa tetes suatu larutan bahan pewarna dalam air (metilen biru) dicampurkan ke dalam suatu contoh emulsi. Jika seluruh emulsi berwarna seragam, maka terdapat suatu emulsi dari jenis M/A, oleh karena air adalah fase luar. Contoh sebaliknya dapat dibuat dengan bahan pewarna larut lipoid, misalnya dengan beberapa tetes suatu larutan Sudan III dalam minyak. Suatu pewarnaan homogen dengan ini semata – mata berlangsung pada emulsi A/M, oleh karena bahan pewarna larut lipoid hanya mampu melintasi fase minyak yang tertutup untuk diwarnai (Voigt, 1994).

  b. metode pengenceran Metode ini berdasar bahwa hanya pada fase luar emulsi dapat diencerkan.

  Sedikit air diberikan ke dalam sebuah contoh kecil emulsi dan setelah pengocokan atau pengadukan diperoleh kembali suatu emulsi homogen, maka terdapat jenis M/A. Sebuah contoh dicampurkan minyak, dalam kasus ini mengarah kepada pecahnya emulsi. Pada jenis A/M hasilnya akan kebalikannya.

  Metode pengenceran juga daapat dilakukan sebagai berikut: 1 tetes emulsi diberikan ke dalam air dan dia secara cepat terdistribusi, maka terdapat emulsi M/A, 1 tetes emulsi A/M tertinggal pada permukaan air (Voigt, 1994). c. percobaan pencucian Hanya emulsi M/A dapat mudah dicuci dengan air dari tangan atau barang. Penghilangan suatu emulsi A/M menurut pengalaman sering menunjukkan kesulitan yang berarti (Voigt, 1994).

  d. percobaan cincin Satu tetes emulsi yang diuji diberikan pada kertas saring, maka emulsi

  M/A setelah waktu singkat menunjukkan sebuah cincin air di sekeliling tetesan (Voigt, 1994).

  e. pengukuran daya hantar Penandaan dari jenis emulsi yang benar – benar terjamin dapat berlangsung melalui pengujian daya hantar. Dua kawat yang dihubungkan dengan sebuah batere lampu senter dicelupkan ke dalam contoh emulsi, maka akan berlangsung suatu ayunan hanya pada emulsi M/A yang terdapat pada sisipan miliampere. Semata – mata air sebagai fase luar yang memungkinkan suatu aliran listrik. Untuk ini jejak elektrolit yang diperlukan terkandung dalam setiap air.

  Pada emulsi A/M fase luar berfungsi sebagai isolator, sehingga suatu ayunan yang jelas pada ampermeter terhenti (Voigt, 1994).

D. Emulsifying Agent

   Emulsifying agent adalah surfaktan yang mengurangi tegangan antar

  muka antara minyak dan air, meminimalkan energi permukaan dari droplet yang terbentuk (Allen, 2002).

  Emulsifying agent bekerja dengan membentuk film atau lapisan di

  sekeliling butir – butir tetesan yang terdispersi dan film ini berfungsi agar mencegah terjadinya koalesen dan terpisahnya cairan dispers(Anief, 2003).

E. Sistem HLB ( Hydrophile - Lipophile Balance )

  Sistem HLB ( Hydrophile - Lipophile Balance ) adalah suatu nilai polaritas dari surfakan (Kim, 2005). Nilai HLB menerangkan keseimbangan hidrofil – lipofil, yang diberikan dari ukuran dan kuatnya gugus lipofil dan gugus hidrofil. Atas dasar efisiensi sistem HLB dibuat pada skala 1 – 20. Semakin lipofil suatu surfaktan, semakin rendah nilai HLB (Voigt, 1994).

  

T abel I I . Klasif ikasi sur f akt an ber dasar kan nilai HLB

HLB Penggunaan

  1 - 3 Antifoaming agent 3 – 6 W/O emulsifying agent 7 – 9 Wetting agent 8 – 16 O/W emulsifying agent

  13 – 15 Detergents 15 - 18 Solubilizing agent (Kim, 2005)

  HLB Dispersibilitas di air

  1 - 4 Tidak 3 – 6 Jelek 6 - 8 Dispersi seperti susu yang bersifat tidak stabil

• – 8

  10 Dispersi seperti susu bersifat stabil 10 – 13 Dispersi translucent 13 - Larutan jernih (Kim, 2005).

F. Stabilitas Emulsi

  Stabilitas sebuah emulsi adalah sifat emulsi untuk mempertahankan distribusi halus dan teratur dari fase terdispersi yang terjadi dalam jangka waktu yang panjang (Voigt, 1994).

  Umumnya, suatu emulsi dianggap tidak stabil secara fisik jika: 1. fase dalam atau fase terdispersi pada pendiaman cenderung untuk membentuk agregat dari bulatan – bulatan dengan cepat.

  2. jika agregat dari bulatan naik ke permukaan atau turun ke dasar emulsi tersebut akan membentuk suatu lapisan pekat dari fase dalam.

  3. jika semua/sebagian dari cairan fase dalam tidak teremulsikan dan membentuk suatu lapisan yang berbeda pada permukaan/pada dasar emulsi yang merupakan hasil dari bergabungnya bulatan – bulatan fase dalam.

  (Ansel, 1990). Metode evaluasi stabilitas emulsi antara lain:

  1. pemisahan fase Stabilitas fisik emulsi dapat diketahui dengan pemeriksaan tingkat

  creaming atau coalecense yang terjadi dalam periode waktu tertentu. Caranya

  dengan membandingkan volume terjadinya creaming atau bagian yang memisah dari suatu emulsi dengan volume totalnya (Aulton, 1988).

  2. analisis ukuran partikel Jika diameter rata – rata partikel bertambah dalam waktu tertentu, diasumsikan terjadi coalescence. Hal tersebut membandingkan rata – rata laju terjadinya coalescence untuk bermacam – macam formula emulsi.

  Pemeriksaan secara mikroskopik/menghitung partikel secara elektronik seperti dengan coulter counter atau pengukuran laser difraksi suatu emulsi dalam waktu penyimpanan banyak dilakukan (Aulton, 1988). 3. perubahan viskositas dan sifat alir

  Perbedaan ukuran partikel/perpindahan gerakan bahan pengemulsi yang berlebih selama periode waktu tertentu dapat diketahui dengan perubahan viskositas nyata supaya perbandingan stabilitas relatif dari produknya hampir sama sehubungan dengan kecepatan pembentukan creaming (Aulton, 1988).

G. Kulit

  

Gambar 1. Lapisan kulit

  Kulit tersusun dari tiga komponen utama: epidermis, yang mempertahankan kelembapan dan menyediakan pertahanan terhadap infeksi; dermis, yang merupakan lokasi jaringan – jaringan anggota kulit; dan hypodermis

  (lapisan adiposa subkutan), yang disebut dengan membran dasar (Anonim, 2007a).

1. Epidermis

  Epidermis adalah lapisan terluar dari kulit. Epidermis membentuk suatu lapisan yang tahan air, melindungi seluruh permukaan tubuh dan tersusun dari lapisan – lapisan squamous epithelium dengan dasar basal lamina. Epidermis tidak mengandung pembuluh darah, dan sel – selnya pada lapisan yang terdalam mendapat makanan dengan cara difusi dari pembuluh darah kapiler menuju ke lapisan di atas dermis. Epidermis terutama tersusun dari sel keratinocytes,

  melanocytes, Langerhans cells dan Merkels cells (Anonim, 2007a).

  Epidermis terbagi menjadi berbagai lapisan dimana sel – selnya terbentuk dari mitosis lapisan terdalam. Sel – sel tersebut naik ke lapisan di atasnya, berubah bentuk dan komposisi karena deferensiasi dan terisi dengan keratin. Bila sel tersebut mencapai lapisan teratas maka disebut stratum corneum dan akan terkelupas. Proses ini disebut keratinization dan terjadi dalam beberapa minggu (± 30 hari). Lapisan epidermis terluar terdiri dari 25 – 30 lapisan sel mati (Anonim, 2007a).

  Epidermis terbagi dalam 5 lapisan:

  a. stratum corneum Merupakan lapisan epidermis terluar yang terdiri dari sel corneal yang datar dan tidak berwarna. Sel ini tidak bernukleus, kandungan pelembabnya

  16 sangat rendah, dan merupakan sel mati dalam artian tidak mengalami proses metabolisme. Kandungan terbesar dari stratum corneum adalah keratin, suatu protein yang tidak larut air dan sangat resisten terhadap reaksi kimia sehingga mampu melindungi tubuh dari pengaruh lingkungan luar tubuh. Permukaan

  

stratum corneum terlapisi oleh bahan berlemak yang disebut lemak kulit yang

  terdiri dari keringat; cairan yang dihasilkan kelenjar keringat; sebum, lemak yang dihasilkan oleh kelenjar sebacea dan produk buangan yang dihasilkan oleh protein seluler ( Jellinek, 1970).

  b. stratum lucidum

  c. stratum granulosum Lapisan ini mengandung keratohialin yang berfungsi untuk merefleksikan cahaya dan memberikan warna opak pada kulit.

  d. stratum spinosum Lapisan ini mengandung melanin yang merupakan pigmen warna coklat.

  e. stratum germinativum (stratum basale) Divisi seluler secara konstan pada lapisan ini menyebabkan sel – sel di atasnya berpindah secara teratur menuju ke permukaan. Pada saat yang sama terjadi modifikasi pada struktur sel sehingga terjadi perubahan sel germinal menjadi sel corneal (proses keratinization atau cornification) ( Jellinek, 1970).

  Diantara stratum lucidum dan stratum granulosum ada kesatuan membran keratin

  17 luar dan dalam mebran agar tetap berada pada pH 5. Fungsi lain Rein s barrier adalah menjaga keseimbangan kelembapan dan keseimbangan elektrolit ( Jellinek, 1970).

  2. Dermis

  Dermis merupakan lapisan kulit di bawah epidermis. Dermis mengandung folikel rambut, kelenjar keringat, kelenjar minyak, kelenjar apokrin, dan pembuluh darah (Anonim, 2007a).

  3. Hipodermis

  Hipodermis berada di bawah lapisan dermis. Fungsi dari hipodermis adalah untuk perlekatan dengan tulang dan otot. Sel – sel yang terdapat pada lapisan ini adalah sel tipe fibroblast, makrofag, dan adipose (Anonim, 2007a).

  Sistem pengaturan air pada kulit

  Permeabilitas kulit terhadap air sangat kecil. Bagian yang mengatur kelembapan yang masuk dan keluar kulit tidak terdapat di permukaan, namun berada di lapisan corneal yang disebut dengan Rein s barrier. Kadar kelembapan kulit adalah sekitar 10 %. Kadar kelembapan yang rendah ini menyebabkan penghambatan kehidupan bakteri dan jamur di kulit ( Jellinek, 1970).

  Faktor luar:

• RH rendah
• Deterjen Humektan oklusif

  

Gambar 2a. Kulit nor mal Gambar 2b. Kulit ker ing

Gambar 2. Model konsept ual pembent ukan kulit ker ing

  Kulit kering adalah fenomena komplek dimana kulit terasa kasar, berkerut, gatal, dan secara visual terlihat kering. Kulit kering disebabkan adanya gangguan pada proses deskuamasi, degradasi progresif pada tenaga kohesif yang mengikat corneocytes pada stratum corneum. Pada kulit sehat, deskuamasi diatur dimana permukaan corneocytes dilepaskan dalam keadaan seimbang dengan pembentukan corneocytes pada stratum granulosum tanpa mengubah keseluruhan integritas jaringan kulit (Rawlings, Harding, Wakinson, Chandar, Scott, 2002). Kekeringan yang terjadi pada epidermis menyebabkan kulit menjadi bersisik dan kurang elastis. Kadar kelembapan di stratum corneum ditentukan oleh laju suplai air dan laju penguapan air. Penghilangan kelembapan terutama dipengaruhi oleh kelembapan (humiditas) udara lingkungan. Sebum yang dihasilkan oleh kelenjar minyak tidak sepenuhnya bersifat permeabel terhadap air, namun mampu menahan air, kemudian menunda penguapan. Sebum terdiri dari asam lemak jenuh (C – C ) dan asam lemak tak jenuh (C – C ) ( Jellinek, 1970).

  9

  15

  14

  22

H. Moisturizer

  Moisturizer adalah suatu campuran kompleks dari bahan kimia yang secara khusus dirancang untuk membuat lapisan terluar kulit menjadi lebih lunak dan lebih kenyal dengan meningkatkan kandungan air (Anonim, 2006e).

  Moisturizer adalah produk yang diformulasikan secara khusus sebagai krim yang bersifat nongreasy dan lotion yang dapat menyuplai pelunak kulit yang melembabkan kulit kering. Produk ini biasanya digunakan sepanjang hari, kadang – kadang sebelum memakai make-up (Ash dan Michael, 1977).

  Moisturizer bekerja pada lapisan terluar dari kulit, yang disebut stratum corneum, yang sebagian besar dibentuk dari squamus cells atau keratinocytes.

  Kebanyakan, walau tidak semua, agen yang terdapat dalam moisturizer tidak bisa menembus lapisan yang lebih dalam seperti dermis dan hipodermis. (Anonim, 2006f).

  Ada tiga cara melembabkan kulit : 1. menghaluskan bagian yang kasar (emoliensi) 2. mengurangi penguapan air dari kulit (oklusif) 3. membantu mempertahankan keberadaan air pada kulit (humektansi)

  (Rawling, dkk, 2002)

I. Polysorbate 80

  Polysorbate digunakan sebagai emulsifying agent pada emulsi topikal tipe minyak dalam air, dikombinasikan dengan emulsifier hidrofilik pada emulsi minyak dalam air, dan untuk menaikkan kemampuan menahan air pada salep, dengan konsentrasi 1-15% sebagai solubilizer. Polysorbate 80 digunakan secara luas pada kosmetik sebagai emulsifying agent (Smolinske, 1953).

  Polysorbate 80 merupakan ester oleat dari sorbitol di mana tiap molekul anhidrida sorbitolnyanya berkopolimerisasi dengan 20 molekul etilenoksida (anhidrida sorbitol : etilenoksida = 1:20). Polysorbate 80 berupa cairan kental berwarna kuning muda sampai kuning sawo (Anonim, 1993), berbau karamel yang dapat menyebabkan pusing (Greenberg, 1954), panas dan kadang-kadang pahit (Anonim, 1993).

  Polysorbate 80 sangat larut dalam air, larut dalam etanol (95%) P dan etilasetat P, tidak larut dalam parafin cair P (Anonim, 1993), tidak larut dalam alkohol polihidrik (Greenberg, 1954). Polysorbate 80 mempunyai titik lebur yang berada pada suhu 5°-6°C, nilai pH 6.0-8.0, dan stabil dalam larutan dengan pH 2-

  12. Polysorbate 80 digunakan sebagai emulsifier pada krim dan lotion, pelarut minyak esensial dalam air (Greenberg, 1954).

  

J. Cetyl Alcohol

HO

  

Gambar 3. St r ukt ur cet yl alcohol

  Cetyl alcohol (CH (CH ) OH) merupakan surfaktan nonionik dari

  3

  2

  15

  golongan alkohol yang digunakan pada produk perawatan rambut dan digunakan sebagai emollient, emulsifying agent dan thickening agent dalam krim dan lotion.

  Sinonim: 1-hexadecanol, hexadecyl alcohol, ethal, cetanol, palmityl alcohol (Anonim, 2006a). Cetyl alcohol umumnya hanya digunakan sebagai stabilisator

  (Voigt, 1994). Cetyl alcohol bila dikombinasikan dengan emulsifying agent yang larut air dapat meningkatkan stabilitas emulsi M/A. Campuran emulsifying agent tersebut membentuk susunan yang rapat menjadi barrier monomolekular di sekeliling permukaan tetesan minyak yang mampu mencegah koalesensi. Pada sediaan semisolid, cetyl alcohol dikombinasikan dengan emulsifying agent yang larut air untuk membentuk fase luar yang kental (Boyland, 1986).

  Cetyl alcohol berupa kristal putih, tidak larut air, bercampur dengan alkohol, glikol, minyak kosmetik, minyak aromatik (Windholz,1976).

  

K. Asam Stearat

Gambar 4. St r ukt ur asam st ear at

  Asam stearat adalah salah satu contoh asam lemak. Asam lemak adalah molekul panjang yang tersusun dari rantai hidrokarbon dengan gugus asam karboksilat di ujungnya. Rantai lurus pada asam stearat, yang tersusun dari karbon dan hidrogen, tidak berinteraksi dengan air dan disebut hidrofobik. Bagian kepala pada struktur asam stearat, yaitu asam karboksilat, dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air, dan disebut hidrofilik (Anonim, 2007b).

  Asam stearat dapat mengentalkan lotion. Penggunaan asam stearat berkisar antara 3 – 5 % Serbuk asam stearat bersifat iritatif, namun sifat tersebut akan hilang bila terjadi netralisasi (Boyland, 1986).

  

L. Trietanolamin

HO OH N HO

  

Gambar 5. St r ukt ur t r iet anolamin

  Trietanolamin adalah cairan kental jernih, berwarna kekuningan, dan berbau seprti amonia. Trietanolamin bersifat higroskopis. Trietanolamin dapat bereaksi dengan asam membentuk garam dan ester. Reaksi yang terjadi antara trieetanolamin dan asam lemak bebas membentuk sabun yang dapat berfungsi sebagai detergen ataupun emulsifying agent. Garam yang dihasilkan dari reaksi trietanolamin dengan asam lemak bebas mempunyai pH netral dan tidak mengiritasi kulit (Boyland, 1986). Secara umum, trietanolamin merupakan senyawa basa yang aman bila digunakan dalam kosmetik (Jellinek, 1970).

  

M. Gliserin

HO OH

OH

  

Gambar 6. St r ukt ur gliser in

  Gliserin merupakan nama lain dari gliserol, propane-1,2,3-triol, 1,2,3- propanetriol, 1,2,3-trihydroxypropane, glyceritol, dan glycyl alcohol. Gliserin bersifat tidak berwarna, tidak berbau, higroskopis, rasanya manis, dan berupa cairan viscous. Gliserin merupakan gula alkohol dan mempunyai tiga gugus –OH yang bertanggungjawab terhadap kelarutannya di air (Anonim, 2006f).

  Gliserin digunakan sebagai humektan, dan lubricant pada produk – produk perawatan tubuh seperti pasta gigi, mouthwash, produk perawatan kulit, krim cukur, produk untuk rambut, dan sabun (Anonim, 2006f). Gliserin digunakan sebagai humektan pada jumlah 3 – 8 % (Anonim, 2006c).

  

N. Nipagin

O O

HO

  

Gambar 7. St r ukt ur nipagin

  Nipagin disebut juga metil paraben (CH (C H (OH)COO) merupakan

  3

  6

  4

  penghambat pertumbuhan jamur dan merupakan pengawet yang sering digunakan dalam makanan dan kosmetik (Kim, 2005). Metil paraben telah terbukti aman untuk digunakan sebagai pengawet kosmetik (Anger, 1996).

  

O. Desain Faktorial

  Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas. Desain faktorial digunakan dalam percobaan untuk menentukan secara simulasi efek dari beberapa faktor dan interaksinya yang signifikan.

  Signifikan berarti perubahan dari level rendah ke level tinggi pada faktor-faktor akan menyebabkan perubahan besar pada responnya (Bolton, 1990).