Formulasi sediaan sunscreen ekstrak rimpang kunir putih [Curcuma mangga Val.] dengan gelling agent carbopol dan humectant gliserol - USD Repository

FORMULASI SEDIAAN SUNSCREEN EKSTRAK RIMPANG
KUNIR PUTIH (Curcuma mangga Val.) DENGAN GELLING
AGENT CARBOPOL® DAN HUMECTANT GLISEROL

SKRIPSI

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

Oleh:
Renny Yuliani Santoso
NIM : 038114098

FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2007

FORMULASI SEDIAAN SUNSCREEN EKSTRAK RIMPANG
KUNIR PUTIH (Curcuma mangga Val.) DENGAN GELLING

AGENT CARBOPOL® DAN HUMECTANT GLISEROL

SKRIPSI

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

Oleh:
Renny Yuliani Santoso
NIM : 038114098

FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2007

ii

Persetujuan Skripsi

FORMULASI SEDIAAN SUNSCREEN EKSTRAK RIMPANG
KUNIR PUTIH (Curcuma mangga Val.) DENGAN GELLING
AGENT CARBOPOL® DAN HUMECTANT GLISEROL

Oleh:
Renny Yuliani Santoso
NIM : 038114098

Skripsi ini telah disetujui oleh:

Pembimbing

Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt.
Tanggal : 2 Februari 2007

iii

iv

v

PRAKATA

Puji dan syukur senantiasa penulis haturkan kepada Tuhan Yesus Kristus
karena atas berkat dan pertolongan-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan akhir
ini guna memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu
Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm.).
Selesainya penulisan laporan akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai
pihak yang telah membantu penulis. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima
kasih kepada:
1. Papa, mama, Rema dan Rio atas dukungan, motivasi serta doa bagi penulis.
2. Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata
Dharma Yogyakarta.
3. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt., yang telah memberikan bimbingan dan
arahan kepada penulis.
4. Rini Dwiastuti, S.Farm., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan
kritik dan saran.
5. Dra. A. Nora Iska Harnita, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah
memberikan kritik dan saran.

6. Dewi Setyaningsih, S.Si., Apt., yang telah memberikan diskusi dan saran.
7. Prof. Dr. Sudibyo Martono, M.S., Apt., yang telah meluangkan waktu untuk
diskusi dan memberikan saran.
8. Segenap dosen atas kesabarannya dalam mengajar dan membimbing penulis
selama perkuliahan di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.

vi

9. Segenap laboran atas bantuan dan kerjasamanya selama penulis menempuh
perkuliahan di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
10. Tirza Ixora dan Eva Nur atas kerjasama dan bantuannya selama mengerjakan
skripsi ini.
11. Teman-teman Youth GPdI Magelang: Eunike, Yosafat, Bramantyo, Andrew,
Sisca, Boaz, Wuri, Jusac, Tabitha, Monike, Yonia, Syela, Ajeng, Dyarike,
Dwipa, Erwan, Erwin, Adi, David, Kris, Victor, Lulu, Sinta, Tria serta Ayiem
dan Ana atas dukungan doa dan semangat yang diberikan.
12. Teman-teman kos Dewi: Indah, Lia, Lanny, Yohana, Ratih, Dianing,
Mellissa, Selvi, Novie, Chika dan Mita atas doa dan semangatnya.
13. Kakak-kakakku Ricka, Meta, Maria, dan Listy atas dukungan dan semangat
yang diberikan.

14. Teman-teman angkatan 2003, khususnya Che-mistry atas kebersamaan dan
kekompakannya selama ini.
15. Teman-teman KKN di Tokerten, Klaten: Marga, Wiwid, Asep, Yosia, Gati,
Desy, Tyas, Bhanu, dan Uwie atas support dan keceriaannya.
16. Semua pihak yang telah memberi bantuan, dukungan dan semangat yang
tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan
dan kelemahan. Harapan penulis skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi
pembaca semua
Yogyakarta,
Penulis

vii

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

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

Yogyakarta, Januari 2007
Penulis,

Renny Yuliani Santoso

viii

INTISARI
Formulasi sediaan sunscreen tanaman kunir putih (Curcuma mangga Val.)
dengan gelling agent Carbopol® dan humectant gliserol bertujuan untuk memperoleh
komposisi optimum dari gelling agent dan humectant agar diperoleh sediaan gel
yang memiliki sifat fisis yang baik dan memenuhi persyaratan.
Penelitian ini menggunakan rancangan eksperimental murni dengan
variabel eksperimental ganda (desain faktorial) dan teknik analisis statistik Yate’s
treatment dengan taraf kepercayaan 95 %. Optimasi formula gel sunscreen dilakukan
dengan kombinasi berbagai variasi level gelling agent dan humectant dengan
parameter sifat fisis dan stabilitas sediaan gel. Formula tersebut diuji keamanannya
dengan uji iritasi primer pada hewan percobaan kelinci albino.
Dari hasil penelitian diperoleh area optimum komposisi gelling agent dan
humectant yang meliputi sifat fisis dan stabilitas gel. Daya sebar optimal sebesar < 5

cm. Viskositas optimal yang dipilih 250 d.Pa.s sampai 260 d.Pa.s. Pergeseran
viskositas yang dikehendaki < 3 %. Dengan menggabungkan ketiga respon tersebut
diperoleh area contour plot superimpossed sebagai respon kombinasi formula pada
level yang diteliti. Interaksi Carbopol® dan gliserol dominan meningkatkan daya
sebar gel. Carbopol® dominan meningkatkan viskositas gel. Tidak ada faktor yang
mempengaruhi pergeseran viskositas gel setelah penyimpanan selama 1 bulan. Hasil
uji iritasi primer menunjukkan gel sunscreen ekstrak rimpang kunir putih tidak
mengiritasi.

Kata kunci: ekstrak rimpang kunir putih, Carbopol®, gliserol, desain faktorial.

ix

ABSTRACT
Formulation of sunscreen from kunir putih plant (Curcuma mangga Val.)
with gelling agent Carbopol® and humectant glycerol intends to get the optimum
composition of gelling agent and humectant in order to obtain the dosage form that
has good physical characteristic and fulfill the requirement.
The research uses a pure experimental design with double experimental
variables (factorial design) and Yate’s treatment as analytic statistic technique with

95 % degree of reliability. Optimizing sunscreen gel formula was done by combine
various level of gelling agent and humectant with parameter on the physical
characteristic of gel and gel stability. The formula safety is tested by primer irritation
test to the experiment animal that are albino rabbits.
From this research, gain an optimum area compotition of gelling agent and
humectant, which include physical characteristic and gel stability. The optimal
spreadability was < 5 cm. The optimal viscocity that was selected 250 d.Pa.s up to
260 d.Pa.s. Alteration of viscocity that was required < 3 %. By mixing the three
respon gained the contour plot superimpossed area as the combination respon
formula at the level that was researched. Interaction of Carbopol® and glycerol
dominant in increasing the spreadability of gel. Carbopol® dominant in increasing gel
viscocity. There is no factor that influence in viscocity moving after a month storage.
The result of primer irritation test showed that sunscreen gel from kunir putih
rhizome extract does not irritate.

Key word: kunir putih rhizome extract, Carbopol®, glycerol, factorial design.

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL..........................................................................................

Hal.
ii

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING.................................................

iii

HALAMAN PENGESAHAN............................................................................

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN.........................................................................

v

PRAKATA......…………………………………………………………………

vi

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA.............................................................

viii

INTISARI………………………………………………………………….......

ix

ABSTRACT………………………………………………………………..........

x

DAFTAR ISI…………………………………………………………………...

xi

DAFTAR TABEL……………………………………………………………...

xv

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………..

xvi

DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………………...

xvii

BAB I. PENGANTAR………………………………………………………

1

A. Latar Belakang............................................................................

1

1. Perumusan masalah......................................................

4

2. Keaslian Karya.............................................................

4

3. Manfaat penelitian........................................................

5

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

5

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

5

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

5

xi

BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA.............................................................

6

A. Kunir Putih…………………………………………………......

6

1. Keterangan botani……………………………………

6

2. Deskripsi……………………………………………..

6

3. Kandungan kimia…………………………………….

6

4. Khasiat……………………………………………….

7

B. Kurkumin……………………………………………………....

7

C. Ekstrak…………………………………………………………

8

D. Formulasi………………………………………………………

9

1. Gel…………………………………………………....

9

2. Carbomer…………………………………………….

11

3. Gliserol………………………………………………

12

E. Sinar UV……………………………………………………….

13

F. Sunscreen………………………………………………………

14

G. Sun Protecting Factor (SPF)…………………………………...

15

H. Spektrofotometri Ultra Violet………………………………….

16

I. Iritasi Primer…………………………………………………...

19

J. Metode Desain Faktorial……………………………………….

19

K. Landasan Teori………………………………………………....

21

L. Hipotesis………………………………………………………..

23

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN………………………………….

24

A. Jenis Rancangan Penelitian……………………………………

24

B. Variabel dalam Penelitian……………………………………..

24

xii

1. Variabel bebas……………………………………….

24

2. Variabel tergantung………………………………….

24

3. Variabel pengacau terkendali………………………..

24

C. Definisi Operasional…………………………………………...

24

D. Bahan dan Alat………………………………………………..

27

E. Tata Cara Penelitian…………………………………………...

27

1. Pembuatan ekstrak rimpang kunir putih.....................

27

2. Uji SPF ekstrak rimpang kunir putih..........................

28

3. Penetapan kadar kurkumin dalam ekstrak rimpang
kunir putih..................................................................

29

4. Optimasi proses pembuatan gel..................................

30

5. Uji sifat dan stabilitas gel sunscreen ekstrak
rimpang kunir putih....................................................

31

6. Uji iritasi primer.........................................................

32

F. Analisis Data dan Optimasi………………………………........

33

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN.......................................................

34

A. Pembuatan Ekstrak Rimpang Kunir Putih.................................

34

B. Scanning Range λ UV yang Diserap oleh Ekstrak Rimpang
Kunir Putih.................................................................................

35

C. Penetapan Nilai SPF..................................................................

36

D. Penetapan Kadar Kurkumin dalam Ekstrak Rimpang Kunir
Putih...........................................................................................

xiii

38

1. Penetapan panjang gelombang maksimum baku
kurkuminoid E. Merck................................................

38

2. Pembuatan kurva baku kurkuminoid E. Merck...........

38

3. Penetapan kadar kurkumin..........................................

39

E. Sifat Fisis dan Stabilitas Gel Sunscreen Ekstrak Rimpang
Kunir Putih.................................................................................

40

1. Daya sebar...................................................................

41

2. Viskositas....................................................................

43

3. Pergeseran viskositas..................................................

45

F. Pengujian Iritasi Primer.............................................................

46

G. Optimasi Formula......................................................................

47

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN.........................................................

54

A. Kesimpulan................................................................................

54

B. Saran...........................................................................................

54

DAFTAR PUSTAKA........................................................................................

56

LAMPIRAN…………………………………………………………………...

60

BIOGRAFI PENULIS………………………………………………………...

97

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel I.

Bahan aktif chemical absorbers sunscreen dengan jenis radiasi
yang diserap………………………………………………………

15

Tabel II.

Beberapa contoh gugus kromofor..................................................

18

Tabel III.

Evaluasi reaksi iritasi kulit.............................................................

32

Tabel IV.

Kriteria Iritasi.................................................................................

32

Tabel V.

Hasil pengukuran SPF....................................................................

37

Tabel VI.

Kurva baku kurkuminoid...............................................................

39

Tabel VII.

Kadar kurkumin dalam ekstrak rimpang kunir putih.....................

39

Tabel VIII.

Hasil pengukuran sifat fisis gel......................................................

40

Tabel IX.

Efek larutan Carbopol® 3 % b/v, efek gliserol, dan efek interaksi
dalam menentukan sifat fisis gel....................................................

41

Tabel X.

Hasil perhitungan Yate’s treatment pada respon daya sebar..........

43

Tabel XI.

Hasil perhitungan Yate’s treatment pada respon viskositas….......

44

Tabel XII.

Hasil perhitungan Yate’s treatment pada respon pergeseran

Tabel XIII.

viskositas……………………………………………………........

46

Hasil pengukuran indeks iritasi primer gel dan sifat iritannya…...

47

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.

Struktur kurkumin..........................................................................

8

Gambar 2.

Struktur carbomer..........................................................................

11

Gambar 3.

Struktur gliserol…………………………………………………..

13

Gambar 4.

Hasil scanning range λ UV yang diserap oleh ekstrak rimpang
kunir putih……………………………………………………......

36

Gambar 5.

Struktur kurkumin dengan sistem kromofor dan auksokrom…….

36

Gambar 6.

Hasil scanning λmaks baku kurkuminoid.........................................

38

Gambar 7.

Hubungan pengaruh larutan Carbopol® 3 % b/v dan gliserol
terhadap daya sebar gel……………………………………..........

Gambar 8.

Hubungan pengaruh larutan Carbopol® 3 % b/v dan gliserol
terhadap viskositas gel…………………………………………...

Gambar 9.

42

43

Hubungan pengaruh larutan Carbopol® 3 % b/v dan gliserol
terhadap pergeseran viskositas gel………………………….........

45

Gambar 10. Contour plot daya sebar gel sunscreen………………………......

48

Gambar 11. Contour plot viskositas gel sunscreen……………………………

50

Gambar 12. Contour plot pergeseran viskositas gel sunscreen………….........

51

Gambar 13. Contour plot superimpossed sifat fisis dan stabilitas gel
sunscreeen……………………………………………………......

xvi

53

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1.

Perhitungan Kadar Kurkumin dalam Ekstrak..........................

60

Lampiran 2.

Perhitungan SPF……………………………………………...

65

Lampiran 3.

Data Penimbangan, Notasi, dan Formula Desain Faktorial.....

68

Lampiran 4.

Data Sifat Fisis dan Stabilitas Gel……………………………

69

Lampiran 5.

Data Uji Iritasi Primer..............................................................

72

Lampiran 6.

Perhitungan Efek Sifat Fisis dan Stabilitas..............................

74

Lampiran 7.

Persamaan Regresi...................................................................

76

Lampiran 8.

Perhitungan Yate’s Treatment………………………………..

83

Lampiran 9.

Foto Tanaman Kunir Putih (Curcuma mangga Val.)...............

92

Lampiran 10.

Foto Gel Setiap Formula Setelah Penyimpanan 1 Bulan.........

94

Lampiran 11.

Foto Uji Iritasi Primer..............................................................

96

xvii

BAB I
PENGANTAR

A. Latar Belakang
Lapisan ozon merupakan lapisan yang melindungi bumi dari bahaya radiasi
Ultra Violet (UV) sinar matahari. Saat ini lapisan ozon di bumi mulai mengalami
penipisan akibat dari zat Chloro Flouro Carbon (CFC) yang banyak digunakan
antara lain untuk pendingin ruangan, zat pendingin lemari es, pembuatan karet busa,
pembersih peralatan elektronika dan aerosol. Penipisan lapisan ozon dapat
membahayakan apabila radiasi UV dari sinar matahari langsung terpapar pada kulit
manusia dalam jangka waktu yang lama. Paparan sinar UV yang berlebihan akan
menyebabkan eritema, hiperpigmentasi, penuaan dini (skin aging), bahkan kanker
kulit (Badmaev, Prakash, Majeen, 2005; Jellinek, 1970). Sinar yang secara biologi
paling aktif menyebabkan eritema dan pigmentasi adalah sinar UV yang pendek,
yaitu yang panjang gelombangnya dibawah 320 nm (Lu, 1995).
Indonesia adalah negara tropis sehingga intensitas sinar matahari yang
sampai ke permukaan bumi semakin tinggi. Meskipun secara alamiah kulit manusia
mempunyai sistem perlindungan terhadap radiasi UV sinar matahari, tetapi tidak
cukup efektif terhadap kontak radiasi yang berlebihan. Oleh karena itu dibutuhkan
perlindungan tambahan baik secara fisik maupun secara kimia seperti menggunakan
produk kosmetik. Penggunaan sediaan sunscreen merupakan salah satu upaya untuk
menanggulangi bahaya dari radiasi UV. Pada umumnya sunscreen diaplikasikan
dengan cara mengoleskan pada permukaan kulit, terutama pada kulit wajah.

1

2

Sunscreen adalah senyawa kimia yang menyerap dan atau memantulkan radiasi
sehingga melemahkan energi UV sebelum terpenetrasi ke dalam kulit (Stanfield,
2003).
Pada umumnya produk sunscreen yang beredar dipasaran mengandung
bahan aktif berupa zat sintetik. Berdasarkan mekanisme kerjanya produk sunscreen
dapat dibedakan menjadi 2 yaitu chemical sunscreen yang bekerja dengan menyerap
radiasi UV dan physical sunscreen yang bekerja dengan memantulkan atau
menghamburkan radiasi UV. Pada produk sunscreen yang bertanggung jawab
menyerap radiasi UV adalah struktur molekul dari bahan aktif yang mengandung
gugus kromofor dan auksokrom yang terikat pada sistem kromofor, contoh bahan
aktif

sunscreen

antara

lain:

derivat

para-aminobenzoic

acid,

octyl

methoxycinnamate, dan octyl salycilate. Produk sunscreen yang memantulkan atau
menghamburkan radiasi UV akan membentuk lapisan buram yang akan menutupi
kulit sehingga menghalangi dari radiasi UV, contoh bahan aktifnya adalah titanium
dioxide dan zinc oxide. Penggunaan sunscreen dengan bahan aktif zat sintetik yang
berlebihan pada beberapa orang dapat menimbulkan efek samping negatif. Sunscreen
dengan zat aktif berasal dari bahan alam memiliki toleransi yang sangat baik
terhadap kulit yang diperlihatkan dengan ikatan yang lemah antara bahan alam
dengan protein kulit (Friid, 1996).
Tanaman kunir putih diketahui mengandung senyawa kurkumin (Anonim,
2004). Struktur molekul kurkumin memiliki gugus kromofor dan gugus auksokrom
yang terikat pada sistem kromofor. Dari struktur molekul tersebut maka senyawa
kurkumin di dalam tanaman kunir putih dapat menyerap radiasi UV.

3

Sediaan sunscreen sudah banyak dikembangkan dalam bentuk krim dan
lotion. Krim dan lotion merupakan sediaan semipadat yang diformulasi sebagai
emulsi yang terdiri dari fase minyak dan fase air. Kekurangan dari sediaan krim dan
lotion antara lain menimbulkan rasa lengket pada kulit sehingga kurang nyaman saat
digunakan. Sediaan krim jika konsistensinya terlalu padat dapat menyumbat poripori yang merangsang timbulnya jerawat pada kulit berminyak. Berdasarkan
kekurangan dari bentuk sediaan sunscreen yang sudah ada maka perlu dikembangkan
suatu bentuk sediaan yang memiliki sifat fisis yang lebih baik.
Gel berbasis senyawa hidrofilik (hidrogel) merupakan sediaan semipadat
yang mempunyai konsistensi lembut dan memberikan rasa dingin pada kulit. Rasa
dingin ini merupakan efek dari evaporasi air. Keuntungan lain dari bentuk sediaan ini
adalah setelah kering akan meninggalkan lapisan tipis tembus pandang, elastis
dengan daya lekat tinggi namun tidak menyumbat pori-pori kulit dan mudah dicuci
dengan air. Berdasarkan kelebihan yang dimiliki oleh sediaan hidrogel maka
dilakukan penelitian sediaan suncreen berbentuk hidrogel.
Dalam penelitian ini dibuat sediaan gel sunscreen dengan gelling agent
Carbopol® dan humectant gliserol. Carbopol® berfungsi sebagai suspending agent
dan atau agen peningkat viskositas yang akan membentuk badan gel. Gliserol
sebagai humectant berfungsi untuk mempertahankan kelembaban kulit sehingga akan
menjaga kelenturan kulit (Harry, 1982). Fungsi humectant dalam sediaan sunscreen
untuk mencegah keriput dan efek jangka panjang lain pada kulit yang ditimbulkan
oleh sinar UV (Johnson, 2002). Gel sunscreen yang dihasilkan diharapkan memenuhi

4

parameter kualitas fisis sediaan gel yang meliputi daya sebar, viskositas, stabilitas
fisis dan keamanannya saat diaplikasikan pada kulit.
Sebelum diaplikasikan ke masyarakat luas, hasil penelitian awal tersebut
masih membutuhkan penelitian lanjutan untuk memperoleh suatu sediaan farmasi
dengan formula yang relatif optimum. Komposisi Carbopol® dan gliserol dioptimasi
berdasarkan metode desain faktorial. Metode ini dapat digunakan untuk melihat efek
yang dominan dalam menentukan respon yang dikehendaki. Diharapkan dengan
komposisi Carbopol® dan gliserol yang optimum akan diperoleh sediaan gel
sunscreen yang memenuhi parameter kualitas fisis sediaan gel yang meliputi daya
sebar, viskositas, stabilitas fisis dan keamanannya saat digunakan.
1. Perumusan masalah
a. Apakah ekstrak rimpang kunir putih memberikan serapan pada daerah
panjang gelombang (λ) UV A dan UV B?
b. Apakah dapat ditemukan area komposisi optimum Carbopol®-gliserol pada
contour plot superimpossed yang diprediksi sebagai formula optimum gel?
c. Mana yang lebih dominan antara Carbopol®, gliserol atau interaksi keduanya
dalam menentukan sifat fisis dan stabilitas gel yang dipengaruhi oleh
formula?
2. Keaslian karya
Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang
formulasi sediaan gel sunscreen ekstrak rimpang kunir putih (Curcuma mangga Val.)
dengan gelling agent Carbopol® dan humectant gliserol belum pernah dilakukan.

5

3. Manfaat penelitian
Secara teoritis penelitian ini menambah khasanah ilmu pengetahuan,
khususnya dalam bidang kefarmasian mengenai aplikasi desain faktorial pada proses
pembuatan gel sunscreen. Secara praktis penelitian ini bermanfaat untuk mengetahui
efek dominan yang menentukan sifat fisis dan stabilitas gel.

B. Tujuan Penelitian
1. Tujuan umum
Membuat formula sediaan sunscreen dengan zat aktif yang berasal dari
bahan alam yaitu ekstrak rimpang kunir putih (Curcuma mangga Val.) dalam bentuk
sediaan gel.
2. Tujuan khusus
a. Mengetahui serapan ekstrak rimpang kunir putih pada daerah λ UV A dan
UV B.
b. Mengetahui area kerja optimum komposisi Carbopol®-gliserol dari contour
plot superimpossed yang diprediksi sebagai formula optimum gel.
c. Mengetahui Carbopol®, gliserol atau interaksi keduanya yang lebih dominan
dalam menentukan sifat fisis dan stabilitas gel sunscreen ekstrak rimpang
kunir putih.

BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA

A. Kunir Putih
1. Keterangan botani
Kunir putih yang beraroma mangga memiliki nama ilmiah Curcuma
mangga Val., termasuk dalam suku Zingiberaceae. Di daerah Jawa disebut sebagai
temu mangga (Hutapea, 1993).
2. Deskripsi
Temu mangga berupa semak dengan tinggi 1-2 meter. Berbatang semu,
tegak, lunak, berwarna hijau, dan batang di dalam tanah membentuk rimpang. Daun
tunggal, berpelepah, lonjong, tepi rata, ujung dan pangkal meruncing, panjang ± 1 m,
lebar 10-20 cm, pertulangan menyirip, dan berwarna hijau. Bunga majemuk di ketiak
daun, bentuk tabung, ujung terbelah, benang sari menempel pada mahkota, berwarna
putih; putik silindris, kepala putik bulat berwarna kuning; mahkota lonjong berwarna
putih. Buah berbentuk kotak-bulat berwarna hijau kekuningan. Biji berbentuk bulat
berwarna coklat. Berakar serabut berwarna putih (Hutapea, 1993).
3. Kandungan kimia
Rimpang dan daun temu mangga mengandung saponin, flavonoid (Hutapea,
1993), tanin, minyak atsiri, amilum, damar, gula (Mulhizah, 1999; Gunawan,
Soegihardjo, Mulyani, Koensoemardiyah, 1988), alkaloid, steroid, terpen dan juga
mengandung senyawa aktif seskuiterpenalkohol yang terdiri dari zederon, zedoaron,
furanodien,

curzeron,

currenon,

furanodienon,

6

isofuranodienon,

curdion,

7

curcumenol, procurcumenol, curcumenol, curcumol, curcumadiol, dehydrocurdion,
curcumin (Anonim, 2004).
4. Khasiat
Rimpang temu mangga digunakan untuk mengobati demam, antipiretik, dan
bersifat sebagai penenang (Gunawan et al., 1988), menguatkan syahwat, obat
penambah nafsu makan, menyempitkan vagina atau menciutkan peranakan, balur
sakit perut dan pengurang lemak perut, penangkal racun, pencahar, mengobati gatalgatal, bronkitis, asma, obat radang yang disebabkan oleh luka, obat masuk angin atau
kembung (Muhlizah, 1999), antitumor, antihepatotoksik (lever), antiinflamasi
(antiradang),

obat

ambeien,

antiradang

tenggorokan,

sariawan,

analgetika

(menghilangkan rasa sakit), melancarkan dan menormalkan haid, melancarkan
peredaran

darah,

menghilangkan

kembung,

menghilangkan

gumpalan,

menghilangkan keputihan, melancarkan pencernaan, antikanker (Anonim, 2004).

B. Kurkumin
Kurkumin adalah komponen utama kunir yang berwarna kuning. Kurkumin
memiliki afinitas yang tinggi terhadap lapisan lemak karena strukturnya yang kaku
dan datar dalam sistem terkonjugasi, yang juga menyebabkan warna kuning
(Nakayama, 1997).
Kurkumin mampu melindungi kulit terhadap radiasi UV B. Selain itu,
kurkumin dapat menghambat aktifitas enzim tirosinase, yaitu enzim yang berperan
dalam pembentukan pigmen kulit atau melanogenesis, dengan demikian mencegah

8

pembentukan melanin yang dapat memacu penuaan dan sebagai penentu kanker kulit
(Badmaev et al., 2005).
O

O

O

O

HO

OH

Gambar 1. Struktur kurkumin (Heinrich, Barnes, Gibbons, Williamson, 2004)

Kurkumin mempunyai aktivitas sebagai antisiklooksigenase, antiedema,
antilipoksigenase, antioksidan, dan antilipid-peroksidasi, sehingga dapat digunakan
sebagai obat anti radang (antiinflamasi), antihepatotoksik (lever), ambeien (wasir),
antialergi, asma, menghambat proses penuaan, dan juga sebagai anti kanker
(Anonim, 2004).

C. Ekstrak
Ekstrak adalah sediaan kering, kental, atau cairan dibuat dengan menyari
nabati atau hewani menurut cara yang cocok, diluar pengaruh cahaya matahari
langsung. Cairan penyari yang biasa digunakan adalah air, eter, atau cairan etanol
dan air (Anonim, 1979).
Etanol dipertimbangkan sebagai larutan penyari karena lebih efektif,
kapang dan kuman sulit tumbuh dalam etanol dengan kadar lebih dari 20%, tidak
beracun, netral, absorpsinya baik, dapat bercampur dengan air pada segala
perbandingan. Etanol dapat melarutkan alkaloid basa, minyak menguap, glikosida,
kurkumin, kumarin, antrakinon, flavonoid, steroid, damar, dan klorofil. Untuk

9

meningkatkan penyarian biasanya digunakan campuran antara etanol dan air
(Anonim, 1986).
Ekstrak yang digunakan adalah ekstrak rimpang kunir putih (Curcuma
mangga Val.) yang diperoleh dari hasil perkolasi serbuk rimpang kunir putih
menggunakan pelarut etanol 70 %.
Perkolasi adalah ekstraksi dengan pelarut yang selalu baru sampai
sempurna yang umumnya dilakukan pada temperatur ruangan. Proses terdiri dari
tahapan pengembangan bahan, tahap maserasi antara, tahap perkolasi sebenarnya
(penetesan atau penampungan ekstrak), terus-menerus sampai diperoleh ekstrak
(perkolat) yang jumlahnya 1-5 kali bahan (Anonim, 2000).
Cara perkolasi lebih baik dibandingkan dengan cara maserasi karena:
1. aliran cairan penyari menyebabkan adanya pergantian larutan dengan larutan
yang konsentrasinya lebih rendah, sehingga meningkatkan derajat perbedaan
konsentrasi
2. ruangan diantara butir-butir serbuk simplisia membentuk saluran tempat mengalir
cairan penyari. Karena kecilnya saluran kapiler tersebut, maka kecepatan pelarut
cukup untuk mengurangi lapisan atas, sehingga dapat meningkatkan perbedaan
konsentrasi (Anonim, 1986).

D. Formulasi
1. Gel
Gel merupakan sistem semipadat terdiri dari suspensi yang dibuat dari
partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar, terpenetrasi oleh

10

cairan (Anonim, 1995). Gel bersifat tiksotropik yaitu berbentuk semipadat dengan
pendiaman namun berbentuk cair pada saat diaplikasikan. Gel pada umumnya
memiliki sifat rheologi pseudoplastik (Nairn, 1997; Zatz and Kushla, 1996).
Mekanisme pembentukan gel dengan membentuk struktur jaringan koloidal
3 dimensi melalui penjeratan solven oleh gelling agent. Struktur tersebut akan
membatasi aliran solven melalui penjeratan dan menghentikan gerakan dari molekul
solven. Struktur ini juga bertanggung jawab menahan deformasi dan kekentalan yang
elastis dari gel (Pena, 1999).
Hidrogel adalah sediaan semisolid yang mengandung material polimer yang
mempunyai kemampuan untuk mengembang dalam air tanpa larut dan bisa
menyimpan air dalam strukturnya. Hidrogel merupakan sistem yang menyebabkan
air tidak bisa bergerak karena adanya polimer tidak larut. Salah satu alasan
disukainya hidrogel sebagai komponen dari sistem penghantaran dan pelepasan obat
adalah kompatibilitasnya yang relatif baik dengan jaringan biologis. Polimer yang
digunakan dalam hidrogel terhidrolisis lambat dan secara bertahap melepaskan obat
bebas (Zatz and Kushla, 1996).
Bentuk sediaan farmasi yang akan diteliti adalah gel berbasis senyawa
hidrofilik (hidrogel). Alasan pemilihan bentuk sediaan gel berbasis senyawa
hidrofilik adalah karena sediaan tersebut memiliki konsistensi lembut, dan
memberikan rasa dingin pada kulit. Rasa dingin ini merupakan efek dari evaporasi
air dan alkohol. Keuntungan lain dari bentuk sediaan ini yaitu setelah kering akan
meninggalkan lapisan tipis tembus pandang, elastis dengan daya lekat tinggi namun
tidak menyumbat pori kulit dan mudah dicuci dengan air.

11

2. Carbomer
Carbomer adalah polimer sintetis berbobot molekul tinggi, polimer non
liner asam akrilat yang membentuk rantai silang dengan sebuah polyalkenyl
polyether. Polimer carbomer bersifat higroskopis di alam karena kemampuannya
menyerap dan menahan air, carbomer dikembangkan selama beberapa waktu untuk
memperoleh volume sebenarnya (Anonim, 2001).

C
H2

H
C
COOH

n

Gambar 2. Stuktur carbomer (Anonim, 2001)

Carbomer mempunyai beberapa sinonim yaitu Carboxypolymethylene,
Carboxyvinyl polymer, acrylic acid polymer dan carbopol. Fungsi carbopol adalah
sebagai suspending agent dan atau agen peningkat viskositas (thickener) (Anonim,
1983). Carbopol di dalam gel dapat mengontrol dan meningkatkan viskositas pada
range pH 3,5 sampai 11 (Weiner and Bernstein, 1989).
Carbomer 1% mempunyai pH 3. Senyawa-senyawa yang dapat
menetralkan carbomer antara lain: NaOH, KOH, Na2CO3, borax, asam amino,
triethanolamine (Anonim, 1983).
Gel yang mengandung carbomer akan lebih kental pada pH 6-11 dan
viskositasnya akan berkurang jika pH kurang dari 3 atau lebih dari 12. Viskositas
juga dapat berkurang jika terdapat elektrolit kuat. Gel akan kehilangan viskositasnya
dengan cepat jika terpapar sinar matahari tetapi reaksi ini dapat dikurangi lajunya

12

dengan penambahan antioksidan. Iritasi primer, sensitisitas atau reaksi alergi tidak
ditemukan pada penggunaan carbomer secara topikal (Anonim, 1983).
Beberapa mekanisme mungkin bertanggung jawab dalam pembentukan gel
dan seperti kombinasi dari beberapa proses yang terjadi. Pada kondisi asam, sebagian
gugus karboksil pada rantai polimer akan terputus untuk membentuk gulungan yang
lentur. Penambahan basa memutuskan lebih banyak gugus dan gaya tolak-menolak
elektrostatis antara tempat-tempat yang diserang akan memperbesar molekul,
membuat gel menjadi lebih rigid (kaku) dan mengembang. Akan tetapi, penambahan
basa yang berlebihan membuat gel menjadi cair (encer) karena kation-kation
melindungi gugus-gugus karboksil dan juga mengurangi gaya tolak-menolak
elektrostatis. Jika ditambahkan amina yang berlebih pada sistem dispersi carbopol,
konsistensinya tidak berkurang, kemungkinan karena efek sterik mencegah
perlindungan gugus karboksil yang akan diserang (Barry, 1983).
3. Gliserol
Gliserol adalah cairan seperti sirup jernih dengan rasa manis. Dapat
bercampur dengan air dan alkohol. Sebagai suatu pelarut, dapat disamakan dengan
alkohol, tapi karena kekentalannya, zat terlarut dapat larut perlahan-lahan
didalamnya kecuali kalau dibuat kurang kental dengan pemanasan. Gliserol bersifat
sebagai bahan pengawet dan sering digunakan sebagai stabilisator dan sebagai suatu
pelarut pembantu dalam hubungannya dengan air dan alkohol (Ansel, 1989). Gliserol
digunakan sebagai emolien dan humectant dalam sediaan topikal dengan rentang
konsentrasi 0.2-65.7% (Smolinske, 1992).

13

CH2

OH

CH

OH

CH2

OH

Gambar 3. Stuktur gliserol (Anonim, 1995)

Gliserol tidak mengiritasi dan sangat jarang terjadi reaksi sensitisitas
(Smolinske, 1992) tetapi pada konsentrasi tinggi gliserol menimbulkan efek iritasi
pada kulit dan lebih disukai konsentrasi gliserol 10-20 % (Jellinek, 1970).

E. Sinar UV
Sinar UV adalah sinar yang dikeluarkan atau diemisikan oleh matahari. Sinar
UV dapat dibagi menjadi tiga yaitu UV A (320-400 nm), UV B (290-320 nm), dan
UV C (200-290 nm) (Harry, 1982). Lapisan ozon merupakan pelindung yang efektif
terhadap penetrasi radiasi UV ke bumi. Kerusakan lapisan ozon menyebabkan
terjadinya peningkatan penetrasi radiasi UV ke bumi yang akan memberikan dampak
besar bagi manusia dan organisme lain (Tedesco, 1997). Sinar UV C sangat
berbahaya tetapi diserap oleh lapisan ozon dan gas-gas lain yang ada di atmosfer
(Walters, 1997).
Sinar UV B bertanggung jawab terhadap terbakarnya kulit setelah terpapar
oleh sinar matahari. Pewarnaan kulit akibat sinar matahari terjadi ketika sinar UV B
mengaktifkan melanosit pada kulit sehingga terbentuk melanin. UV A dilaporkan
menyebabkan efek samping hilangnya kolagen, mengurangi kuantitas pembuluh
darah, dan mengubah jaringan penyambung pada dermis (Walters, 1997).

14

F. Sunscreen
Sunscreen merupakan bahan kimia yang menyerap dan atau memantulkan
radiasi sehingga melemahkan energi ultraviolet sebelum terpenetrasi ke kulit
(Stanfield, 2003). Menurut Food and Drug Administration (1999), bahan aktif
sunscreen adalah bahan yang menyerap, memantulkan atau menghamburkan radiasi
pada daerah UV dengan λ 290-400 nm.
Berdasarkan mekanisme aksinya, topikal sunscreen secara luas dapat
dikelompokan menjadi 2 yaitu: physical blockers dan chemical absorbers. Physical
blockers bekerja dengan memantulkan atau menghamburkan radiasi UV. Chemical
absorbers bekerja dengan menyerap radiasi UV dan dapat dibedakan berdasarkan
jenis radiasi yang diserap yaitu UV A atau UV B, atau baik UV A maupun UV B
(Anonim, 2005b).
Physical blockers sunscreen efektif dalam melindungi UV A dan UV B.
Bahan aktif physical blockers yang umum digunakan adalah titanium dioxide dan
zinc oxide. Agen ini dapat dikatakan ideal sunscreen karena bersifat inert, aman, dan
melindungi dari semua spektrum UV (Anonim, 2005b). Prinsipnya adalah
membentuk lapisan tipis yang kusam pada permukaan kulit (Calder, 1997). Kerugian
dari physical blockers sunscreen adalah cenderung mengotori dan dapat
meninggalkan noda pada pakaian (Verros, 1997).
Chemical absorbers sunscreen biasanya mengandung kombinasi bahan
aktif yang dapat menyerap radiasi baik UV A maupun UV B, ada juga yang
dikombinasi dengan physical blockers.

15

Tabel I. Bahan aktif chemical absorbers sunscreen dengan jenis radiasi yang diserap

Chemical
Aminobenzoic acid derivatives
PABA
Glyceryl PABA
Padimate O
Roxadimate
Benzophenones
Dioxybenzone
Oxybenzone
Sulisonbenzone
Cinnamates
Octocrylene
Octyl methoxycinnamate
Salicylates
Homosalate
Ethylhexyl salicylate
Trolamine salicylate

UVB
(290-320nm)

UVA II
(320-340nm)

UVA I
(340-400nm)

sebagian
sebagian
sebagian
sepenuhnya

tidak
tidak
tidak
sebagian

tidak
tidak
tidak
tidak

sepenuhnya
sepenuhnya
sepenuhnya

sepenuhnya
sepenuhnya
sepenuhnya

sebagian
sebagian
sebagian

sepenuhnya
sepenuhnya

sepenuhnya
tidak

sebagian
tidak

sebagian
sepenuhnya
sepenuhnya

tidak
tidak
tidak

tidak
tidak
tidak
(Anonim, 2005b)

G. Sun Protecting Factor (SPF)
SPF adalah tingkat perlindungan produk sunscreen terhadap sinar matahari
yang dapat menyebabkan eritema. Sejak SPF ditetapkan sebagai ukuran
perlindungan sunscreen terhadap eritema pada manusia, dan sejak eritema terutama
disebabkan oleh λ UV B, SPF ditetapkan terutama sebagai ukuran perlindungan
terhadap sinar UV B (Stanfield, 2003).
SPF merupakan perbandingan Minimal Erythema Dose (MED) pada kulit
manusia yang terlindungi oleh sunscreen dengan MED tanpa perlindungan sunscreen
(Stanfield, 2003). Kondisi uji standar ditetapkan dosis sunscreen adalah 2 mg/cm2.
MED untuk kulit dengan sunscreen (2 mg/cm2 )
SPF =
MED untuk kulit tanpa sunscreen

(Walters, 1997)

16

Meskipun pengukuran SPF dapat dilakukan secara alami dengan melihat
respon biologis yang tidak diketahui hubungannya dengan sifat kimia, hubungan
tersebut dapat diperkirakan dengan menghubungan antara serapan dan SPF.
⎡ I ⎤
A = − log 10 ⎢ ⎥ = − log 10 T
⎣ Io ⎦

SPF =

1
T

T=

⎡ 1
A = − log 10 ⎢
⎣ SPF

1
SPF

⎤
⎥⎦= log 10 SPF

(Stanfield, 2003; Walters,1997)
Io sebagai intensitas sinar yang sampai ke kulit tanpa sunscreen, I sebagai
intensitas sinar dengan keberadaan sunscreen dan A merupakan serapan (Walters,
1997). Sunscreen dengan nilai SPF 2 akan meneruskan 50 % energi matahari yang
dapat menyebabkan kulit terbakar, SPF 15 akan meneruskan 6,7 % dan nilai SPF 30
akan meneruskan 3,3 % (Stanfield, 2003).

H. Spektrofotometri Ultra Violet
Spektrofotometri

UV

adalah

anggota

teknik

spektroskopik

yang

menggunakan sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dekat (190-380 nm) dengan
instrumen spektrofotometer. Spektrofotometri UV melibatkan energi elektronik yang
cukup besar pada molekul yang dianalisis sehingga spektrofotometri UV lebih
banyak dipakai untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif (Mulja dan
Suharman, 1995).

17

Analisis

kuantitatif

selalu

melibatkan

pembacaan

serapan

radiasi

elektromagnetik oleh molekul, atau radiasi elektromagnetik yang diteruskan, yang
disebut dengan serapan (A) tanpa satuan dan transmitan dengan satuan persen (%T).
Bouger, Lambert, dan Beer membuat formula secara matematik hubungan antara
transmitan atau serapan terhadap intensitas radiasi atau konsentrasi zat

yang

dianalisis dan tebal larutan yang menyerap sebagai:

T=

It
= 10 −ε.c.b
Io

A = log

1
= ε.c.b
T

Keterangan :
T = persen transmitan
Io = intensitas radiasi yang datang
It = intensitas radiasi yang diteruskan
ε

= daya serap molar (Lt.mol-1.cm-1)

c

= konsentrasi (mol.Lt-1)

b

= tebal larutan (cm)

A = serapan
(Mulja dan Suharman, 1995)
Apabila suatu molekul dikenai radiasi elektromagnetik maka akan terjadi
eksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi yang dikenal sebagai orbital elektron
antibonding. Ada empat tipe transisi elektronik yang mungkin terjadi yaitu σÆσ*,
nÆσ*, nÆπ*, dan πÆπ*. Eksitasi elektron (σÆσ*) memberikan energi yang
terbesar dan terjadi pada daerah ultraviolet jauh yang diberikan oleh ikatan tunggal,

18

misalnya alkana. Eksitasi elektron (πÆπ*) diberikan oleh ikatan rangkap dua dan
tiga, juga terjadi pada derah ultraviolet jauh. Eksitasi elektron (nÆπ*) terjadi pada
gugus karbonil (dimetil keton dan asetaldehid) yang terjadi pada daerah ultraviolet
jauh (Mulja dan Suharman, 1995).
Suatu molekul dapat menyerap radiasi elektromagnetik jika memiliki
kromofor, yaitu gugus penyerap dalam molekul. Molekul yang mengandung
kromofor disebut kromogen.
Tabel II. Beberapa contoh gugus kromofor

Kromofor
Amine
Ethylene

Struktur
NH2
C
C
H
H

Ketone

C

CHO

Nitro
Nitrite

NO2
ONO

Naphthalene

Anthracene

N

ε maksimum
2,800
8,000
1,000
18-30

210
280-300
210
220-230
300-400
285-400
184
202
255
220
275
312
252
375

Strong
11-18
Strong
1,000-2,000
10
3-25
46,700
6,900
170
112,000
5,600
175
199,000
7,900

O

Aldehyde

Azo
Benzene

λ maksimum
195
190
195
270-285

N

(Christian, 2004)
Pada senyawa organik dikenal pula gugus auksokrom, yaitu gugus yang
tidak menyerap radiasi namun jika terikat bersama kromofor dapat meningkatkan
penyerapan oleh kromofor atau mengubah panjang gelombang penyerapan. Contoh

19

auksokrom: -OCH3, -Cl, dan -OH (Christian, 2004). Terikatnya gugus auksokrom
oleh gugus kromofor akan mengakibatkan pergeseran pita serapan menuju ke
panjang gelombang yang lebih panjang disertai dengan peningkatan atau penurunan
intensitas (Mulja dan Suharman, 1995).

I. Iritasi Primer

Iritasi adalah suatu reaksi pada kulit oleh zat kimia, misalnya alkali kuat,
asam kuat, pelarut dan detergen. Beratnya bermacam-macam dari hiperemia, edema
dan vesikulasi sampai pemborokan. Iritasi primer terjadi di tempat kontak dan
umumnya pada sentuhan pertama (Lu, 1995).
Suatu rangsangan kimia langsung pada jaringan disebabkan oleh zat yang
mudah bereaksi dengan berbagai bagian jaringan. Biasanya zat ini tidak mencapai
peredaran darah, karena langsung bereaksi dengan tempat jaringan yang pertama
berhubungan. Organ tubuh yang terlibat terutama mata, hidung, tenggorokan, trakea,
bronkus, epitel, alveolus, esophagus dan kulit (Ariens, Simons, Mutschler, 1985).

J. Metode Desain Faktorial

Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk
memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel
bebas. Model yang diperoleh dari analisis tersebut berupa persamaan matematika.
Desain faktorial dua level berarti ada dua faktor (misal A dan B) yang masingmasing faktor diuji pada dua level yang berbeda, yaitu level rendah dan level tinggi.

20

Dengan desain faktorial dapat didesain suatu percobaan untuk mengetahui faktor
yang dominan berpengaruh secara signifikan terhadap suatu respon (Bolton, 1997).
Optimasi campuran dua bahan (berarti ada dua faktor) dengan desain
faktorial (two level factorial design) dilakukan berdasarkan rumus:
Y = b0 + b1(A) + b2(B) + b12 (A)(B)………………………………………...(1)
Dengan:
Y

= respon hasil atau sifat yang diamati

(A),(B)

= level bagian A, level bagian B, yang nilainya -1 dan +1

b0, b1, b2, b12 = koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan
Pada desain faktorial dua level dua faktor diperlukan empat percobaan (2n =
4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah faktor), yaitu :
Formula
1
a
b
ab
Keterangan :
+
Formula 1
Formula a
Formula b
Formula ab

Faktor A
+
+

=
=
=
=
=
=

Faktor B
+
+

Interaksi
+
+

level rendah
level tinggi
faktor I pada level rendah, faktor II pada level rendah
faktor I pada level tinggi, faktor II pada level rendah
faktor I pada level rendah, faktor II pada level tinggi
faktor I pada level tinggi, faktor II pada level tinggi

Dari persamaan (1) dan data yang diperoleh dapat dibuat contour plot suatu
respon tertentu yang sangat berguna dalam memilih komposisi campuran yang
optimum (Bolton, 1997).
Untuk mengetahui besarnya efek masing-masing faktor, maupun efek
interaksinya dapat diperoleh dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada

21

level tinggi dan rata-rata respon pada level rendah. Konsep perhitungan efek menurut
Bolton (1997) sebagai berikut:
Efek faktor A

= { a – (1) } + { ab – b }
2

Efek faktor B

= { b – (1) } + { ab – a }
2

Efek interaksi

= { ab – b } + { (1) – a }
2

Desain faktorial memiliki beberapa keuntungan. Metode ini memiliki
efisiensi yang maksimum untuk memperkirakan efek yang dominan dalam
menentukan respon. Keuntungan utama desain faktorial adalah bahwa metode ini
memungkinkan untuk mengidentifikasi efek masing-masing faktor, maupun efek
interaksi antar faktor (Muth, 1999).

K. Landasan Teori

Sebagai upaya mencegah kerusakan kulit akibat radiasi UV sinar matahari
maka penggunaan sediaan sunscreen merupakan salah satu upaya yang dapat
dilakukan sendiri oleh masyarakat. Salah satu mekanisme aksi dari sediaan sunscreen
adalah menyerap radiasi UV oleh struktur bahan aktif dalam sunscreen yang
mengandung gugus kromofor dan auksokrom yang terikat pada sistem kromofor.
Ekstrak rimpang kunir putih mengandung senyawa kurkumin yang dalam strukturnya
memiliki gugus kromofor dan auksokrom yang terikat dalam sistem kromofor. Oleh
karena itu ekstrak rimpang kunir putih dapat menyerap radiasi UV.

22

Untuk membuat sediaan sunscreen yang dapat digunakan oleh masyarakat
dengan mudah, praktis, nyaman, dan manjur maka diperlukan suatu bentuk sediaan
farmasi yang memenuhi persyaratan tersebut. Bentuk sediaan farmasi yang akan
diteliti adalah gel berbasis senyawa hidrofilik. Sediaan gel berbasis senyawa
hidrofilik memiliki konsistensi lembut, memberikan rasa dingin, dan dapat
membentuk lapisan tipis pada kulit yang dapat tercuci oleh air. Rasa dingin yang
ditimbulkan merupakan efek dari evaporasi air dan alkohol yang terkandung dalam
gel.
Produk sediaan farmasi dengan kandungan bahan alam saat ini lebih disukai
oleh masyarakat daripada bahan sintetik karena dianggap lebih aman. Dalam
penelitian ini dilakukan optimasi formula gel ekstrak rimpang kunir putih dengan
gelling agent Carbopol® dan humectant gliserol. Sifat dan stabilitas fisis formula

dilihat dari formula yang memiliki viskositas tertentu yaitu memiliki konsistensi
padat pada penyimpanan dan memiliki konsistensi cair sesaat setelah diaplikasikan
pada kulit dan memiliki daya sebar yang baik, dalam arti tanpa tekanan besar mampu
menyebar secara merata sehingga menjamin pemerataan dosis. Formula dengan
konsistensi yang lebih encer diasumsikan memiliki daya sebar yang lebih baik (Garg,
Aggarwal, Garg, Singla, 2002). Sedangkan keamanan pemakaian gel sunscreen
ekstrak rimpang kunir putih diuji dengan uji iritasi primer pada hewan percobaan
kelici albino.

23

L. Hipotesis

Diduga ekstrak rimpang kunir putih memberikan serapan pada daerah λ UV
A dan UV B. Diduga dapat ditentukan faktor yang dominan dari komposisi
Carbopol® dan gliserol dalam menentukan sifat gel sunscreen sehingga diduga dapat
ditemukan area komposisi optimum gelling agent dan humectant yang dikehendaki
terbatas pada level yang diteliti serta tidak mengiritasi.

BAB III
METODOLOGI PENELITIAN

A. Jenis Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental murni dengan variabel
eksperimental ganda (desain faktorial) dan bersifat eksploratif, yaitu mencari formula
optimum gel sunscreen ekstrak rimpang kunir putih yang memenuhi syarat mutu,
yaitu aman, manjur, dan dapat diterima oleh masyarakat.

B. Variabel dalam Penelitian
1. Variabel bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah variasi dan level gelling agent
Carbopol® dan humectant gliserol.
2. Variabel tergantung
Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisis gel meliputi daya
sebar, viskositas, pergeseran viskositas, dan indeks iritasi primer.
3. Variabel pengacau terkendali
Variabel

pengacau

terkendali

dalam

penelitian

ini

adalah

suhu

penyimpanan, lama penyimpanan, dan wadah penyimpanan.

C. Definisi Operasional
1. Gel sunscreen ekstrak rimpang kunir putih adalah sediaan semipadat yang
berfungsi sebagai agen penyerap sinar UV yang dibuat dari ekstrak rimpang

24

25

kunir putih, gelling agent, dan humectant sesuai dengan formula yang telah
ditentukan, dibuat sesuai prosedur pembuatan gel pada penelitian ini.
2. Ekstrak rimpang kunir putih adalah sediaan cair dari rimpang kunir putih yang
diperoleh dengan cara perkolasi menggunakan pelarut etanol 70 % tanpa proses
pemekatan. Hasil perkolasi yang diperoleh diasumsikan memiliki konsentrasi
100 %.
3. Desain faktorial adalah metode optimasi yang memungkinkan untuk mengetahui
efek yang lebih dominan dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas gel serta
digunakan untuk mencari area komposisi optimum gelling agent-humectant
berdasarkan contour plot superimpossed yang diprediksi sebagai formula
optimum terbatas pada level yang diteliti.
4. Faktor adalah setiap besaran yang mempengaruhi respon, dalam penelitian ini
digunakan 2 faktor, yaitu larutan Carbopol® 3 % b/v sebagai faktor A dan gliserol
sebagai faktor B.
5. Level adalah nilai atau tetapan untuk faktor, dalam penelitian ini terdapat 2 level,
yaitu level rendah dan