Pengaruh TWEEN 80 sebagai emulsifying agent dan sorbitol sebagai humektan dalam sediaan krim ekstrak etanol batang Jarak Cina (Jatropha multifida L.) dengan aplikasi desain faktorial.
INTISARI
Batang jarak cina dengan kandungan zat aktif tanin berfungsi sebagai antibakteri Staphylococcus aureus. Sediaan krim ekstrak etanol batang jarak cina dipilih karena memberi rasa lembab di kulit, mudah saat diaplikasikan di kulit dan mudah dibersihkan.Tujuan pada penelitian ini adalah mengetahui pengaruh faktor sorbitol dan Tween 80 terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik krim ekstrak etanol batang jarak cina, serta mengetahui area optimum dari kedua faktor menggunakan
contour plot superimposed.
Jenis penelitian ini eksperimental dengan menggunakan metode desain faktorial dua level dan dua faktor. Tween 80 digunakan pada level rendah 4 g dan level tinggi 6 g. Sorbitol digunakan pada level rendah 7 g dan level tinggi 9 g. Analisis statistik menggunakan ANOVA dan Kruskal-Wallis dengan taraf kepercayaan 95% untuk mengetahui pengaruh interaksi kedua faktor (sorbitol dan Tween 80) terhadap respon sifat fisik dan stabilitas krim ekstrak etanol batang jarak cina, serta memprediksi area optimum pada grafik contour plot superimposed. Data diolah dengan menggunakan software R. 3.1.1
Hasil penelitian menunjukkan krim berwarna putih mengkilap, bertipe M/A, tidak berbau, dan homogen dengan pH 6. Variasi jumlah Tween 80 dan sorbitol memberikan pengaruh yang signifikan terhadap respon pergeseran daya sebar. Variasi jumlah Tween 80 dan sorbitol tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap respon viskositas, daya sebar, dan pergeseran viskositas krim ekstrak etanol batang jarak cina. Area optimum dari Tween 80 dan sorbitol pada grafik contour plot superimposed tidak dapat ditemukan.
Kata kunci: jarak cina, krim, Tween 80, sorbitol, desain faktorial.
(2)
ABSTRACT
The stem of jarak cina contains the active tanin substance which has antibacterial activity for Staphylococcus aureus. The cream of the extracts etanol of jarak cina is chosen because it give a sense of moist skin, easily applied and cleaned. The aim of this research is to determine out the influence of sorbitol and Tween 80 on the physical characteristic and stability of the extracts etanol of the jarak cina stem, and to find out the optimum area of those two factors by using the contour plots superimposed.
This research is an experimental research which uses two-level and two-factor factorial design method. Tween 80 is used at the low level that is 4 g and high level that is 6 g. Sorbitol is used at low level that is 7 g and high level that is 9 g. The statistical analysis uses ANOVA and Kruskal-Wallis with the level of 95% to determine the effect of the interaction of both factors (sorbitol and Tween 80) towards the response of physical characteristic and stability of the extract etanol of jarak cina stem, as well as to predict the optimum area on the contour plots superimposed chart. Meanwhile, the data is processed using R. 3.1.1 software.
The result of the research produces the shiny white O/W cream, unscented, and homogeneous with a pH at 6.The variations of Tween 80 and sorbitol had a significant influence on the response of spread shift. Meanwhile, the amount variations of Tween 80 and sorbitol did not has the significant effect on the viscosity response, spreadability, and viscosity shifting. Optimum area of Tween 80 and sorbitol on the contour plots superimposed chart could not be found
Keywords: jarak cina, cream, Tween 80, sorbitol, factorial design
(3)
PENGARUH TWEEN 80 SEBAGAI EMULSIFYING AGENT DAN SORBITOL SEBAGAI HUMEKTAN DALAM SEDIAAN KRIM
EKSTRAK ETANOL BATANG JARAK CINA (Jatropha multifida L.) DENGAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk Menenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Yoannes Deni Setiawan NIM: 118114016
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
2015
(4)
i
PENGARUH TWEEN 80 SEBAGAI EMULSIFYING AGENT DAN SORBITOL SEBAGAI HUMEKTAN DALAM SEDIAAN KRIM
EKSTRAK ETANOL BATANG JARAK CINA (Jatropha multifida L.) DENGAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk Menenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Yoannes Deni Setiawan NIM: 118114016
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
2015
(5)
ii
(6)
iii
(7)
iv
Halaman Persembahan
Anak-anak hidup dan tumbuh sesuai kodratnya sendiri. Pendidikan hanya dapat merawat dan menuntun tumbuhnya kodrat itu
(Ki Hadjar Dewantara)
Aku bukanlah orang hebat yang istimewa tetapi aku akan memberikan sesuatu yang istimewa untuk orang-orang yang aku kasihi
Aku persembahkan karyaku kepada: Tuhan Yesus Kristus Yang Maha Baik,
Bapak, Ibu, dan Kakakku Tersayang Sahabat-sahabatku Farmasi 2011
(8)
v
(9)
vi
(10)
vii
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi berjudul “Pengaruh Tween 80 sebagai Emulsifying Agent dan Sorbitol
Sebagai Humektan dalam Sediaan Krim Ekstrak Etanol Batang Jarak cina (Jatropha multifida L. ) dengan Aplikasi Desain Faktorial“ sebagai salah satu
syarat untuk mencapai gelar Sarjana Farmasi (S. Farm) pada Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Keberhasilan penulis dalam penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari dukungan dan bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak, Ibu dan Mas Rudi yang telah bekerja keras, memberikan semangat,
doa dan kasih sayang yang tiada hentinya.
2. Ibu Aris Widayati, M.Si., Ph.D., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi
Universitas Sanata Dharma yang telah memberikan ijin pada penelitian ini.
3. Bapak Septim awant o Dwi P ras et yo, M .Si., Apt. selaku dosen
pembimbing yang selalu memberikan waktu, semangat, pengarahan, masukan, kritik dan saran baik selama penelitian maupun penyusunan skripsi ini.
4. Ibu Dr. Erna Tri Wulandari, M.Si., Apt.dan Ibu Beti Pudyastuti, M.Sc.,
Apt.selaku dosen penguji atas masukan saran dan kritik yang membangun
kepada penulis.
(11)
viii
5. Semua dosen-dosen farmasi yang tidak dapat disebutkan satu per satu
yang telah sabar mendidik serta memberikan ilmu kepada penulis selama menempuh pendidikan di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
6. Staf – staf laboratorium Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma:
khususnya Pak Musrifin, Pak Parlan, Mas Kunto, Mas Bimo, Mas Wagiran, Mas Heru, Mas Agung, Pak Iswandi yang telah banyak membantu selama penelitian di laboratorium.
7. Staf kebersihan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma yang telah
membantu kelancaran penulis dalam melakukan penelitian.
8. Henra, Lauren, Ardha, Sheila yang menjadi teman seperjuangan dan
tempat berbagi keluh kesah selama penelitian dan penyusunan skripsi. Terima kasih atas segala masukan, semangat, dan kebersamaan yang telah diberikan.
9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah
membantu penulis dalam mewujudkan skripsi ini. Terima Kasih semua. Penulis menyadari begitu banyak kekurangan dalam naskah skripsi ini mengingat keterbatasan pengetahuan dan kemampuan penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun untuk kemajuan selanjutnya.
Yogyakarta, 4 Mei 2015 Penulis
(12)
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH KEPENTINGAN AKADEMIS ... vi
PRAKATA ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
INTISARI ... xvi
ABSTRACT ... xvii
BAB I. PENGANTAR ... 1
A. Latar Belakang ... 1
1. Perumusan masalah ... 3
2. Keaslian penelitian ... 3
3. Manfaat penelitian ... 5
B. Tujuan Penelitian ... 5
1. Tujuan umum ... 5
2. Tujuan khusus ... 5
(13)
x
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA ... 6
A. Jarak Cina ... 6
B. Staphylococus aureus ... 8
C. Krim ... 9
D. Surfaktan ... 10
E. Humektan ... 11
F. Monografi Bahan ... 12
1. Tween 80 ... 12
2. Sorbitol ... 12
3. Asam stearat ... 14
4. Butylated hydroxyltoluen ... 14
5. Triethanolamine (TEA) ... 15
6. Methyl paraben ... 15
G. Stabilitas ... 16
H. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Krim ... 17
1. Uji ukuran droplet ... 17
2. Uji viskositas ... 17
3. Uji daya sebar ... 18
4. Uji iritasi ... 18
I. Metode Desain Faktorial ... 19
J. Landasan Teori ... 21
K. Hipotesis ... 24
(14)
xi
BAB III. METODE PENELITIAN ... 25
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 25
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ... 25
1. Variabel utama ... 25
2. Variabel pengacau ... 25
3. Definisi operasional ... 26
C. Bahan Penelitian ... 27
D. Alat Penelitian ... 27
E. Tata Cara Penelitian ... 28
1. Determinasi dan pembuatan simplisia jarak cina. ... 28
2. Ekstrak etanol batang jarak cina ... 28
3. Uji kualitatif tanin ... 28
4. Uji antibakteri ... 29
5. Formula krim ... 30
6. Pembuatan krim ... 31
7. Uji stabilitas dan sifat fisik krim ... 31
8. Analisis hasil ... 34
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 35
A. Determinasi dan Pembuatan Ekstrak Etanol Batang Jarak Cina... 35
B. Uji Kualitatif Tanin ... 37
C. Uji Antibakteri Ekstrak Etanol Batang Jarak Cina ... 40
D. Pembuatan Krim Ekstrak Etanol Batang Jarak Cina ... 41
E. Uji Sifat dan Stabilitas Fisik Krim Ekstrak Etanol Batang Jarak Cina ... 44
(15)
xii
1. Uji organoleptis dan pH ... 44
2. Uji tipe krim ... 45
3. Uji ukuran droplet ... 46
4. Uji viskositas ... 47
5. Uji daya sebar ... 48
F. Analisis Statistik Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik ... 49
1. Viskositas ... 49
2. Pergeseran viskositas ... 51
3. Daya sebar ... 52
4. Pergeseran daya sebar ... 54
G. Uji Iritasi dengan Metode HET-CAM ... 56
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 58
A. Kesimpulan ... 58
B. Saran ... 58
DAFTAR PUSTAKA ... 59
LAMPIRAN ... 64
BIOGRAFI PENULIS ... 89
(16)
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel I. Rancangan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level ... 20
Tabel II. Formula sediaan krim Oxalis corniculata ... 30
Tabel III. Modifikasi krim antibakteri ekstrak etanol batang jarak cina .... 31
Tabel IV. Indeks iritasi ... 34
Tabel V. Data uji organoleptis dan pH krim ekstrak etanol batang jarak cina ... 44
Tabel VI. Hasil uji ukuran droplet ... 46
Tabel VII. Viskositas (x̅ ± SD) krim ekstrak etanol batang jarak cina ... 47
Tabel VIII. Daya sebar (x̅ ± SD) krim ekstrak etanol batang jarak cina ... 49
Tabel IX. Hasil uji Shapiro Wilk untuk respon viskositas ... 50
Tabel X. Hasil uji Wilcoxon untuk melihat pengaruh variasi Tween 80 terhadap respon viskositas ... 50
Tabel XI. Hasil uji Wilcoxon untuk melihat pengaruh variasi sorbitol terhadap respon viskositas ... 51
Tabel XII. Hasil uji Shapiro Wilk untuk respon pergeseran viskositas ... 51
Tabel XIII. Hasil uji Shapiro Wilk untuk respon daya sebar ... 52
Tabel XIV. Hasil uji Wilcoxon untuk melihat pengaruh variasi Tween 80 terhadap respon daya sebar ... 53
Tabel XV. Hasil uji Wilcoxon untuk melihat pengaruh variasi sorbitol terhadap respon daya sebar ... 53
Tabel XVI. Hasil uji Shapiro Wilk untuk respon pergeseran daya sebar ... 54
Tabel XVII. Hasil uji iritasi dengan metode HET-CAM ... 56
(17)
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Tanaman jarak cina (Jatropha multifidan L.) ... 6
Gambar 2. Struktur molekul Tween 80 ... 12
Gambar 3. Struktur molekul sorbitol ... 13
Gambar 4. Struktur molekul asam stearat ... 14
Gambar 5. Struktur molekul butylated hydroxyltoluene ... 14
Gambar 6. Struktur molekul triethanolamine (TEA) ... 15
Gambar 7. Struktur molekul methyl paraben ... 16
Gambar 8. Reaksi FeCl3 dengan tanin ... 37
Gambar 9. Hasil uji kualitatif tanin ... 38
Gambar 10. Reaksi Gelatin 1% dengan tanin ... 39
Gambar 11. Uji penegasan tanin dengan gelatin 1% ... 39
Gambar 12. Hasil uji antibakteri ... 40
Gambar 13. Grafik orientasi pengaruh sorbitol terhadap viskositas dan daya sebar ... 43
Gambar 14. Grafik orientasi pengaruh Tween 80 terhadap viskositas dan daya sebar ... 43
Gambar 15. Hasil uji tipe krim dengan methylene blue ... 45
Gambar 16. Grafik pergeseran viskositas ekstrak etanol batang jarak cina ... 47
Gambar 17. Grafik pergeseran daya sebar ekstrak etanol batang jarak cina .. 49
(18)
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil determinasi keaslian batang jarak cina ... 65
Lampiran 2. Kadar air serbuk batang jarak cina ... 66
Lampiran 3. Hasil uji sifat fisik dan stabilitas fisik krim ekstrak etanol batang jarak cina. ... 67
Lampiran 4. Hasil analisis statistik sifat fisik dan stabilitas fisik ... 72
Lampiran 5. Hasil perhitungan rendemen. ... 80
Lampiran 6. Hasil uji zona hambat ... 81
Lampiran 7. Hasil uji iritasi dengan metode HET-CAM ... 82
Lampiran 8. Dokumentasi ... 84
(19)
xvi
INTISARI
Batang jarak cina dengan kandungan zat aktif tanin berfungsi sebagai
antibakteri Staphylococcus aureus. Sediaan krim ekstrak etanol batang jarak cina
dipilih karena memberi rasa lembab di kulit, mudah saat diaplikasikan di kulit dan mudah dibersihkan.Tujuan pada penelitian ini adalah mengetahui pengaruh faktor sorbitol dan Tween 80 terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik krim ekstrak etanol batang jarak cina, serta mengetahui area optimum dari kedua faktor menggunakan contour plot superimposed.
Jenis penelitian ini eksperimental dengan menggunakan metode desain faktorial dua level dan dua faktor. Tween 80 digunakan pada level rendah 4 g dan level tinggi 6 g. Sorbitol digunakan pada level rendah 7 g dan level tinggi 9 g.
Analisis statistik menggunakan ANOVA dan Kruskal-Wallis dengan taraf
kepercayaan 95% untuk mengetahui pengaruh interaksi kedua faktor (sorbitol dan Tween 80) terhadap respon sifat fisik dan stabilitas krim ekstrak etanol batang
jarak cina, serta memprediksi area optimum pada grafik contour plot
superimposed. Data diolah dengan menggunakan software R. 3.1.1
Hasil penelitian menunjukkan krim berwarna putih mengkilap, bertipe M/A, tidak berbau, dan homogen dengan pH 6. Variasi jumlah Tween 80 dan sorbitol memberikan pengaruh yang signifikan terhadap respon pergeseran daya sebar. Variasi jumlah Tween 80 dan sorbitol tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap respon viskositas, daya sebar, dan pergeseran viskositas krim ekstrak etanol batang jarak cina. Area optimum dari Tween 80 dan sorbitol pada
grafik contour plot superimposed tidak dapat ditemukan.
Kata kunci: jarak cina, krim, Tween 80, sorbitol, desain faktorial.
(20)
xvii
ABSTRACT
The stem of jarak cina contains the active tanin substance which has antibacterial activity for Staphylococcus aureus. The cream of the extracts etanol of jarak cina is chosen because it give a sense of moist skin, easily applied and cleaned. The aim of this research is to determine out the influence of sorbitol and Tween 80 on the physical characteristic and stability of the extracts etanol of the jarak cina stem, and to find out the optimum area of those two factors by using the contour plots superimposed.
This research is an experimental research which uses level and two-factor two-factorial design method. Tween 80 is used at the low level that is 4 g and high level that is 6 g. Sorbitol is used at low level that is 7 g and high level that is 9 g. The statistical analysis uses ANOVA and Kruskal-Wallis with the level of 95% to determine the effect of the interaction of both factors (sorbitol and Tween 80) towards the response of physical characteristic and stability of the extract etanol of jarak cina stem, as well as to predict the optimum area on the contour plots superimposed chart. Meanwhile, the data is processed using R. 3.1.1 software.
The result of the research produces the shiny white O/W cream, unscented, and homogeneous with a pH at 6.The variations of Tween 80 and sorbitol had a significant influence on the response of spread shift. Meanwhile, the amount variations of Tween 80 and sorbitol did not has the significant effect on the viscosity response, spreadability, and viscosity shifting. Optimum area of Tween 80 and sorbitol on the contour plots superimposed chart could not be found
Keywords: jarak cina, cream, Tween 80, sorbitol, factorial design
(21)
1
BAB I PENGANTAR
A. Latar Belakang
Bakteri merupakan mikroorganisme yang paling banyak ditemukan hampir di semua tempat seperti pada organ manusia yaitu pada kulit, saluran
pernafasan, tangan, rambut, dan vagina. Bakteri Staphylococcus aureus
merupakan bakteri gram positif yang diperkirakan 20-75% ditemukan pada organ manusia tersebut. Infeksi bakteri ini menimbulkan penyakit dengan tanda-tanda khas seperti jerawat, infeksi folikel, rambut, dan pembentukan abses (Razak, Djamal, dan Revilla, 2013). Sediaan krim dengan fungsi antibakteri digunakan untuk mengatasi penyakit tersebut.
Tanaman jarak cina (Jatropha multifida L.) merupakan tanaman yang
memiliki banyak khasiat sebagai obat tradisional, namun hanya sebagian kecil masyarakat Indonesia yang mengetahuinya. Beberapa masyarakat pedesaan hanya memanfaatkan tanaman ini sebagai obat luka baru. Getah dan daunnya digunakan untuk menyembuhkan infeksi luka pada kulit. Ekstrak dari berbagai bagian tanaman ini dilaporkan memiliki aktifitas mikroba terhadap berbagai jenis bakteri dan jamur patogen. Senyawa aktif yang diharapkan sebagai penghambat aktivitas
antibakteri terhadap Staphylococcus aureus dalam tanaman batang jarak cina
adalah tanin (Yuliarti, 2009). Penelitian mengenai sediaan topikal yang mengandung tanin sebagai antibakteri belum pernah dilakukan, sehingga dalam penelitian ini dilakukan formulasi sediaan krim dari ekstrak etanol batang jarak cina untuk meningkatkan penerimaan dan kenyamanan pasien. Ekstrak etanol
(22)
2
dipilih sebagai pelarut karena bersifat netral dan dan kapang-kamir sulit tumbuh dalam etanol 20% ke atas, serta tidak beracun (Dirjen POM RI, 1995), selain itu
penggunaan etanol mempercepat proses penguapan menggunakan rotary
evaporator jika dibandingkan dengan pelarut air.
Krim merupakan salah satu jenis kosmetik yang sudah umum digunakan oleh masyarakat karena kemudahan dalam penggunaannya saat diaplikasikan di
kulit dam mudah dibersihkan. Krim pada umumnya digunakan sebagai emollient
atau tujuan pengobatan pada kulit. Suatu tipe adalah krim tipe emulsi yang memiliki fase minyak dan fase air.
Komponen penting yang harus diperhatikan dalam menjaga stabilitas
fisik sediaan adalah humektan dan emulsifying agent. Surfaktan sebagai salah satu
emulsifying agent yang diperlukan sebagai penurun tegangan permukaan sehingga
membentuk suatu emulsi, karena struktur surfaktan yang memiliki sifat polar dan non polar (Lieberman, Reiger, dan Banker, 1996). Tween 80 merupakan salah satu surfaktan yang digunakan dalam sediaan krim karena memiliki toksisitas rendah dan tidak mengiritasi kulit serta tahan terhadap perubahan pH (Jones, 2008). Tween 80 merupakan surfaktan non-ionik dengan nilai HLB 15,0 yang digunakan sebagai emulsifier pada tipe emulsi minyak dalam air (Rowe, Sheskey, dan Quinn, 2009). Humektan dapat digunakan sebagai bahan yang mengontrol perubahan kelembaban antara produk dengan udara, baik dalam wadah ataupun pada kulit. Terdapat banyak bahan yang memiliki sifat sebagai humektan namun yang digunakan pada penelitian yaitu sorbitol. Sorbitol digunakan sebagai humektan, karena sorbitol relative inert dan kompatibel dengan sebagian besar
(23)
3
eksipien. Pemilihan sorbitol pada penelitian ini karena sorbitol tidak membuat iritasi kulit, tidak korosif, dan tidak volatile (Barel, Marc, dan, Maibach, 2001).
Sediaan krim perlu dioptimasi untuk memperoleh sifat fisik dan stabilitas fisik optimal untuk menunjang hasil formulasi yang baik pada suatu sediaan farmasi. Kestabilan sediaan diperlukan agar menjamin sediaan tersebut masih dapat menimbulkan efek yang diharapkan. Metode desain faktorial dapat mengetahui ada atau tidak interaksi antara Tween 80 dan sorbitol, sehingga diketahui faktor dominan yang menentukan sifat fisik yaitu viskositas dan daya sebar serta stabilitas sediaan krim. Sejauh ini belum ada penelitian terkait formulasi krim ekstrak etanol batang jarak cina. Penelitian ini diharapkan dapat melihat pengaruh variasi Tween 80 dan sorbitol pada level yang diteliti terhadap sifat fisik dan stabilitas krim ekstrak etanol batang jarak cina sehingga diperoleh sediaan krim antibakteri yang secara fisik berkualitas dan stabil.
1. Perumusan masalah
a. Bagaimanakah pengaruh variasi Tween 80 dan sorbitol pada level yang
diteliti terhadap sifat fisik dan stabilitas krim ekstrak etanol batang jarak cina?
b. Apakah dapat ditemukan area komposisi optimum dari Tween 80 dan
sorbitol menggunakan contour plot superimposed?
2. Keaslian penelitian
Penelitian terkait tanaman jarak cina yang pernah dilakukan adalah:
a. “Ekstraksi Zat Aktif Antimikroba dari Tanaman Yodium (Jatropha
multifida L. Linn) sebagai Bahan Baku Alternatif Antibiotik Alami,” oleh
(24)
4
Sari dan Sari (2011). Penelitian tersebut bertujuan untuk mengambil
ekstrak dari Jatropha multifida L. sebagai bahan baku antibakteri alami.
Pada penelitian ini daya antibakteri Jatropha multifida L. dibandingkan
terhadap bermacam-macam bakteri. Bakteri yang digunakan penelitian ini
antara lain Staphylococus aureus dan Eschericia coli dan jamur Candida
albicans. Kesimpulan yang didapat adalah antibakteri dari ekstrak
Jatropha multifida L. hanya efektif untuk Staphylococus aureus dan jamur
Candida albicans.
b. “The Efficacy of Jatropha Multifida in The Management Of Oral
Candidiasis: A Preliminary Study” oleh Adesola dan Adetunju (2007).
Penelitian tersebut hanya meneliti sebatas tanaman Jatropha multifida L.
terhadap penderita infeksi akibat dari bakteri Candida albicans, hasil yang
didapat bahwa tanaman ini lebih efektif dibandingkan antibiotik yang biasa digunakan. Jadi pada penelitian ini juga tidak ada analisis secara kuantitatif terkait zat aktif yang terdapat dalam ekstrak tanaman.
c. “The Antimicrobial Activity of Jatropha Multifida Extract and
Chromatographic Fractions Against Sexually Transmitted Infections” oleh Aiyelaagbe, Oguntuase, Arimah, dan Adeniyi (2008). Penelitian tersebut hanya ditekankan pada aktifitas antimikroba dari ekstrak tanaman ini. Ekstraksi dilakukan secara kasar dengan maserasi tanpa memperhatikan kondisi operasi yang sesuai.
Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan oleh peneliti, penelitian
mengenai Pengaruh Tween 80 sebagai Emulsifying Agent dan Sorbitol sebagai
(25)
5
Humektan dalam Sediaan Krim Ekstrak Etanol Batang Jarak cina (Jatropha
multifida L. ) dengan Aplikasi Desain Faktorial belum pernah dilakukan.
3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis. Hasil penelitian yang didapat diharapkan menjadi suatu
sumbangan ilmu pengetahuan, khususnya di bidang formulasi sediaan krim ekstrak etanol batang jarak cina dengan viskositas dan daya sebar yang memenuhi standar.
b. Manfaat praktis. Menghasilkan krim ekstrak etanol batang jarak cina
yang memenuh persyaratan sifat fisik dan stabilitas fisik, sehingga dapat efek krim antibakteri untuk penyakit kulit seperti gatal-gatal atau infeksi ringan pada kulit.
B. Tujuan Penelitian
1. Tujuan umum
Membuat sediaan krim ekstrak etanol batang jarak cina dengan Tween 80
sebagai emulsifying agent dan sorbitol sebagai humektan dengan aplikasi
desain faktorial.
2. Tujuan khusus
a. Mengetahui pengaruh variasi jumlah Tween 80 dan sorbitol pada level yang
diteliti terhadap sifat fisik dan stabilitas krim ekstrak etanol batang jarak cina.
b. Mengetahui area optimum dari Tween 80 dan sorbitol menggunakan
contour plot superimposed.
(26)
6
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Jarak Cina
Tanaman jarak cina (gambar 1) termasuk dalam suku perdu dan tersebar di seluruh Nusantara. Tanaman ini sering digunakan dalam pengobatan tradisional karena memiliki kandungan senyawa kimia yang bersifat antibakteri, penurun panas, dan antiinflamasi (Darmawi, Manaf, dan Putranda, 2013)
Tanaman jarak cina memiliki aktivitas antibakteri terutama pada batang.
Beberapa zat kimia yang terkandung dalam jarak cina diantaranya yaitu: α-amirn,
kampesterol, 7 α-diol, stigmaterol, β-sitosterol, dan HCN. Batang jarak cina
mengandung alkaloid, saponin, flavonoid, dan tanin (Suharmiati dan Handayani, 2005). Penelitian Aiyelaagbe dkk (2008) menunjukkan bahwa dengan uji phytokimia, kandungan zat-zat tersebut berfungsi sebagai antimikroba.
Gambar 1. Tanaman Jarak Cina (Jatropha multifida L.) (Neal, 2012)
Taksonomi Jarak cina:
Kerajaan : Plantae (Tumbuhan)
(27)
7
Sub Kerajaan : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi : Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas : Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil)
Sub Kelas : Rosidae
Bangsa : Euphorbiales
Suku : Euphorbiaceae
Marga : Jatropha
Jenis : Jatropha multifida L. (Bagus, 2014)
Ekstraksi perlu dilakukan untuk mendapatkan zat aktif yang terkandung dalam batang jarak cina. Ekstrak merupakan sediaan pekat yang diperoleh dengan mengekstraksi zat aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yang sesuai. Ekstraksi batang jarak cina meggunakan etanol 70%. Penggunaan etanol 70% sebagai cairan penyari karena bersifat netral dan kapang-kamir sulit tumbuh dalam etanol 20% ke atas, serta tidak beracun. Pemekatan menggunakan etanol 70% relatif lebih cepat (Dirjen POM RI, 1995).
Pembuatan ekstrak etanol batang jarak cina dilakukan menggunakan metode maserasi. Maserasi merupakan salah satu cara ekstraksi zat aktif dengan menggunakan cairan pengekstraksi atau penyari dengan cara penggojogan atau pengadukan pada suhu ruang. Maserasi merupakan metode ekstraksi yang paling banyak digunakan dalam satu proses ekstraksi, dikarenakan mempunyai keuntungan yaitu peralatan yang digunakan sederhana dan mudah diusahakan (List dan Schmidt, 1989).
(28)
8
Zat aktif yang diharapkan terkandung dalam ekstrak etanol batang jarak cina yaitu tanin. Tanin merupakan senyawa aktif metabolit sekunder yang diketahui mempunyai beberapa khasiat yaitu sebagai astrigen, anti diare, antibakteri, dan antioksidan. Tanin merupakan komponen zat organik yang sangat kompleks, terdiri dari senyawa fenolik yang sukar dipisahkan dan sukar mengkristal, mengendapkan protein dari larutannya dan bersenyawa dengan protein tersebut (Malangngi, Sangi, dan Paendong, 2012).
Penelitian oleh Muntiaha, 2014 konsentrasi ekstrak etanol batang jarak cina memiliki aktivitas antibakteri mulai dari konsentrasi 1%, 5%, dan 10%. Semakin besar konsentrasi yang digunakan menunjukkan tingkat atau waktu penyembuhan luka yang lebih cepat. Proses penyembuhan pada kulit dipengaruhi oleh adanya zat aktif tanin pada batang jarak cina yang bersifat sebagai antibakteri. Tanin memiliki sifat seperti fenol yang mampu memutuskan ikatan peptidoglikan dalam menembus dinding sel dan menyebabkan kebocoran nutrient sel dengan merusak ikatan hidrofobik komponen membran sel seperti protein dan fospolipida sehingga terjadi kerusakan pada membrane sel bakteri yang mengakibatkan terhambatnya aktivitas dan biosintesa enzim-enzim spesifik yang diperlukan untuk reaksi metabolisme bakteri (Muntiaha, Yamlean, dan Lolo, 2014).
B. Staphylococus aureus
Staphylococus aureus adalah bakteri gram positif, berbentuk bulat, dan
biasanya tersusun dalam rangkaian yang tak beraturan seperti anggur. Bakteri ini
(29)
9
mudah tumbuh pada berbagai perbenihan dan mempunyai metabolisme aktif, meragikan karbohidrat, serta menghasilkan pigmen yang bervariasi dari putih
sampai kuning tua. Bakteri ini tumbuh paling cepat pada suhu kamar 370C. Koloni
pada pembenihan padat berbentuk bundar, halus, menonjol dan berkilau.
Taksonomi Staphylococus:
Domain : Bacteria
Phylum : Firmicutes
Class : Bacili
Ordo : Bacillales
Family : Staphylococcaceae
Genus :Staphylococus (Jewetz, Melnick, Adelberg, 1996).
Penelitian Sari dan Sari, 2011 berjudul “Ekstraksi Zat Aktif Antimikroba
dari Tanaman Yodium (Jatropha multifida L.) sebagai Bahan Baku Alternatif
Antibiotik Alami” bertujuan untuk mengetahui kondisi optimum ekstraksi
tanaman Jatropha multifida, serta mengetahui efektifitas hasil ekstraksi terhadap
berbagai jenis mikroorganisme pathogen penyebab berbagai macam penyakit.
Hasil menunjukkan bahwa ekstrak Jatropha multifida L. hanya efektif untuk
Staphylococus aureus.
C. Krim
Menurut Farmakope Indonesia III definisi krim adalah sediaan setengah padat berupa emulsi mengandung air tidak kurang dari 60% dan dimaksudkan untuk pemakaian luar lain (Dirjen POM RI, 1979). Krim adalah bentuk sediaan
(30)
10
setengah padat berupa emulsi yang mengandung satu atau lebih bahan obat terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar yang sesuai (mengandung air tidak kurang dari 60%) (Syamsuni, 2006). Krim dibedakan menjadi dua yaitu tipe M/A dan A/M. Tipe krim yang digunakan pada kulit baik M/A maupun A/M tergantung pada faktor seperti zat terapeutik yang akan dimasukan ke dalam krim dan kemudahan pelepasan dari zat aktif yang digunakan (Ansel, 1989). Stabilitas krim akan rusak apabila terganggu sistem campurannya terutama disebabkan perubahan suhu dan perubahan komposisi yang disebabkan perubahan salah satu fase secara berlebihan atau pencampuran dua tipe krim yang zat pengemulsinya tidak tercampur satu sama lain (Dirjen POM RI, 1979).
Menurut Farmakope IV krim merupakan bentuk sediaan setengah padat mengandung satu atau lebih bahan obat terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar yang sesuai (Dirjen POM RI, 1995). Syarat krim yang baik yaitu tidak tengik, tidak mudah mengiritasi kulit, dan terdistribusi secara merata. Krim merupakan bentuk sediaan yang tidak tembus cahaya. Krim digunakan untuk obat luar (Allen,
2002). Jenis-jenis krim terdiri dari 4 yaitu; vanishing and foundation crem,
cleanshing and cold cream, massage and emollient cream,dan hand and body
cream (Dirjen POM RI, 1985).
D. Surfaktan
Surfaktan adalah salah satu emulsifying agent yang mengurangi tegangan
antar muka antara minyak dan air dan meminimalkan energi permukaan dari
droplet yang terbentuk. Surfaktanmemiliki rantai hidrokarbon polar dan non polar
(31)
11
di tiap ujugnya sehingga dapat menarik fase minyak dan fase air dengan menempatkan diri diantara kedua fase tersebut (Lieberman, Reiger, dan Banker,
1996). Surfaktan dapat dikelompokan menjadi 4 yaitu: anionik (sabun alkali,
Na-lauril sulfat), kationik (senyawa ammonium kuartener), nonionik (Tween dan Span), amfoterik (protein dan lestisin) (Syamsuni, 2006).
E. Humektan
Secara klasik, tiga pendekatan yang dapat digunakan untuk
melembabkan stratum korneum: (1) emollient (untuk menutupi kondisi bersisik
kasar); (2) oklusi (untuk mengurangi kehilangan air dari kulit); atau (3) humektan (untuk membantu menahan air di kulit). Dua pendekatan terakhir bekerja dengan mempertahankan air dalam stratum korneum, yang akan secara alami hilang dari
tubuh dengan Trans-Epidermal Water Loss (TEWL). Humektan juga dapat
menarik air di lingkungan ke kulit tetapi hanya dalam kondisi kelembaban tinggi. (Layden dan Rawlings, 2002).
Humektan merupakan senyawa higroskopis yang umumnya larut dalam air dan mudah jika tercuci. Humektan yang biasa digunakan dalam sediaan antara lain gliserol, propilenglikol, dan sorbitol. Humektan dapat mencegah penguapan dan pembentukan lapisan kering pada permukaan produk. Humektan membantu menjaga kelembaban kulit dengan cara menjaga kandungan air pada lapisan stratum korneum serta mengikat air dari lingkungan ke kulit (Layden dan Rawlings, 2002).
(32)
12
F. Monografi Bahan
Monografi bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan sediaan krim dalam penelitian ini antara lain:
1. Tween 80
Tween 80 atau polysorbate 80 (gambar 2) merupakan ester oleat dari
sorbitol di mana tiap molekul anhidrida sorbitolnya berkopolimerisasi dengan 20 molekul etilenoksida. Tween 80 berupa cairan kental berwarna kuning dan sedikit pahit. Tween 80 larut dalam air dan etanol (95%), namun tidak larut
dalam mineral oil dan vegetable oil. Tween 80 mempunyai nilai pH 6-8, dan
stabil dalam lautan pada pH 2-12. Tween 80 merupakan surfaktan non-ionik dengan nilai HLB 15,0 yang digunakan sebagai emulsifier pada tipe emulsi minyak dalam air, sehingga membentuk krim tipe M/A. Namun jika nilai HLB kurang dari 8 tipe krim yang terbentuk lebih kearah A/M. Konsentrasi yang
dapat digunaka Tween 80 sebagai emulsifying agent yaitu 1-15% (Rowe dkk.,
2009).
Gambar 2. Struktur molekul Tween 80 (Mahdi, Sakeena, Abdulkarim, Abdullah, Sattar, dan Noor, 2011)
2. Sorbitol
Sorbitol (gambar 3) memiliki rasa manis bersifat higroskopik dan tidak berbau. Sorbitol yang paling sering digunakan yaitu sorbitol 70% karena sudah dalam bentuk larutan. Larutan sorbitol berupa cairan seperti sirup tidak ber-
(33)
13
berwarna, jernih dan bersifat netral. Larutan sorbitol tidak untuk diinjeksikan.
Sorbitol dengan jumlah 1 g dapat larut pada 0,45 mL air. Sorbitol bersifat inert
dan kompatibel jika bercampur dengan bahan tambahan lain. Sorbitol akan relatif aman digunakan karena tidak memiliki sifat iritatif pada kulit. Selain itu sorbitol memiliki kestabilan kelembaban lebih baik dibanding propilen glikol dan gliserol sehingga menghasilkan kenampakan dan rasa yang lebih baik (Barel, Marc, dan,
Maibach, 2001). Di bawah kondisi 250C dengan kelembaban 50% memiliki
hikroskopisitas 1 mg H2O/100mg dan kapasitas menahan air sebesar 21 mg
H2O/100mg (Layden dan Rawlings, 2002).
Gambar 3. Struktur molekul sorbitol (Florence dan Attwood, 2011)
Sorbitol berfungsi sebagai humektan pada konsentrasi 3-15%. Sorbitol dapat stabil pada udara dan tidak membuat gelap campuran apabila suhu meningkat. Sorbitol tidak volatil dan tidak mudah terbakar. Meskipun sorbitol tahan terhadap fermentasi mikroorganisme namun tetap harus diberi pengawet untuk mengatasi hal tersebut, dan disimpan pada plastik,
aluminium atau wadah stainless steel (Rowe dkk., 2009).
(34)
14
3. Asam stearat
Asam stearat (gambar 4) berfungsi sebagai agen pengemulsi serta memberikan tampilan kental pada krim dengan konsentrasi 1-20%. Asam stearat berbentuk kristal berwarna putih, sedikit mengkilap, dan terasa berlemak. Asam stearat akan tetap stabil dengan penambahan antioksidan.
Asam stearat tidak kompatibel dengan kebanyakan logam hidroksida dan
mungkin tidak kompatibel dengan basa, zat pereduksi, dan oksidator (Rowe dkk., 2009).
Gambar 4. Struktur molekul asam stearat (Rowe dkk., 2009)
4. Butylated hydroxyltoluene
Butylated Hydroxyltoluene (BHT) (gambar 5) merupakan salah satu
komponen pada sediaan yang berfungsi pencegah bau tengik pada krim. BHT berbentuk kristal padat atau bubuk berwarna kuning pucat atau putih dengan bau fenolik. Paparan cahaya, kelembaban, dan panas menyebabkan perubahan warna dan hilangnya aktivitas. BHT harus disimpan dalam wadah tertutup rapat, terlindung dari cahaya, di tempat yang sejuk dan kering. Konsentrasi yang digunakan untuk sediaan topikal yaitu 0,0075-0,1% (Rowe dkk., 2009).
Gambar 5. Struktur molekul butylated hydroxyltoluene (Rowe dkk., 2009).
(35)
15
5. Triethanolamine (TEA)
Triethanolamine (TEA) (gambar 6) merupakan salah satu bahan yang
digunakan sebagai emulsifying agent jika bereaksi dengan asam stearat.
Konsentrasi yang dianjurkan sebagai emulsifying agent adalah 2-4%. TEA
dapat berubah warna menjadi coklat karena paparan cahaya dan udara. Homogenitas TEA dapat dikembalikan dengan pemanasan dan pencampuran sebelum digunakan. TEA harus disimpan dalam wadah kedap udara dan terlindung dari cahaya, di tempat yang sejuk dan kering. TEA juga akan bereaksi dengan tembaga untuk membentuk garam kompleks. Perubahan warna dan presipitasi dapat terjadi dengan adanya garam logam berat. TEA dapat bereaksi dengan reagen seperti klorida tionil untuk menggantikan gugus hidroksi dengan halogen (Rowe dkk., 2009).
Gambar 6. Struktur molekul triethanolamine (TEA) (Rowe dkk., 2009)
6. Methyl paraben
Pengawet sediaan krim ekstrak etanol batang jarak cina yang digunakan
adalah methyl paraben. Methyl paraben (gambar 7) berbentuk bubuk kristal
berwarna putih dan tidak berbau. Konsentrasi yang digunakan sebagai
pengawet pada sediaan topikal sebanyak 0,02-0,3%. Methyl paraben pH 3-6
stabil (kurang dari 10% dekomposisi) sampai sekitar 4 tahun pada suhu kamar, sedangkan larutan air pada pH 8 atau di atas dikenakan hidrolisis cepat (10%
(36)
16
atau lebih setelah penyimpanan sekitar 60 hari pada suhu kamar) (Rowe dkk., 2009).
Gambar 7. Struktur molekul methyl paraben (Rowe dkk., 2009)
G. Stabilitas Fisik
Hal yang diperhatikan dalam pembuatan emulsi adalah stabilitas fisiknya. Karakteristik stabilitas fisik tersebut dilihat dari tidak adanya fenomena creaming dan coalescence serta memiliki kenampakan, bau, warna, dan sifat fisik
lainnya yang stabil. Creaming merupakan fenomena pemisahan menjadi 2 bagian
yaitu fase minyak dan fase air, tetapi bersifat reversible sehingga dapat
diredistribusi dengan penggojogan. Coalescence disebabkan karena rusaknya
lapisan film di sekitar droplet yang sifatnya irreversible. Peningkatan viskositas
dimungkinkan dapat menambah stabilitas dan meminimalisasi coalescence
(Ansel, 1989).
Stabilitas emulsi adalah sifat emulsi tanpa adanya coalescence dan
creaming. Faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan emulsi adalah sebahai
berikut: 1) Perbedaan berat jenis antara kedua fase, 2) Kohesi fase terdispersi, 3) Presentase padatan di dalam emulsi, 4) Temperatur luar yang ekstrim, 5) Ukuran butiran fase terdispersi, 6) Viskositas fase kontinyu, 7) Muatan fase terdispersi, 8)
(37)
17
Distribusi ukuran butiran fase terdispersi, dan 9) Tegangan interfasial antara kedua fase (Tran dkk., 2010)
H. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Fisik Krim
1. Uji ukuran droplet
Uji ukuran droplet merupakan hal yang penting karena berhubungan dengan luas permukaan ukuran droplet yang berkaitan dengan sifat fisik suatu sediaan. Droplet krim dari tiap formula diukur sebanyak 500 partikel dengan menggunakan mikroskop dan dilihat distribusi ukaran partikel droplet. Satuan untuk ukuran partikel yang sering digunakan dalam uji ukuran droplet adalah mikrometer (µm) atau disebut juga mikron (Martin, Swarbrick, dan Cammarata,1993). Uji ukuran droplet dikatakn memenuhi standar yang ditetapkan dengan rentang 10-100 µm (Gupta dan Garg, 2002).
2. Uji viskositas
Viskositas merupakan parameter reologi yang penting dalam sediaan semisolid. Viskositas suatu sediaan semisolid menentukan seberapa lama sediaan ada pada kulit untuk berpenetrasi dengan baik. Meningkatnya viskositas akan menaikkan waktu retensi pada tempat aplikasi, namun menurunkan daya sebar. Viskositas yang diharapkan pada penelitian ini adalah 100-150 d.Pa.s. (Garg, Aggarwal, Garg, dan Singla, 2002). Semakin rendah viskositas akan berakibat pada kestabilan dari sediaan krim, hal tersebut dapat juga dari faktor ukuran droplet yang terlalu kecil sehingga
(38)
18
meningkatkan energi bebas permukaan karena terjadi tumbukan antar partikel sehingga stabilitas sediaan menjadi kurang baik.
3. Uji daya sebar
Daya sebar berhubungan dengan sudut kontak antara sediaan dengan
tempat aplikasinya yang mencerminkan kelicinan (lubricity) sediaan tersebut,
yang berhubungan dengan koefisien gesekan. Daya sebar merupakan karakteristik yang penting dari formulasi sediaan topikal dan bertanggung jawab untuk ketepatan transfer dosis atau melepaskan bahan atau obat dan kemudian penggunaannya. Krim yang baik memiliki rentang daya sebar antara 5-7 cm (Garg, Aggarwal, Garg, dan Singla, 2002).
Daya sebar dipengaruhi oleh konsentrasi formula, kecepatan dan lama pengaplikasian, suhu permukaan kulit, viskositas, kecepatan penguapan pelarut dan peningkatan viskositas akibat penggunaan pelarut tersebut (Garg, Aggarwal, Garg, dan Singla, 2002).
4. Uji iritasi
Iritasi merupakan suatu kondisi pada kulit yang muncul akibat kontak berkepanjangan dengan zat kimia tertentu. Setelah beberapa waktu, kulit akan mengering terasa nyeri, mengalami perdarahan, dan pecah-pecah. Kondisi ini diakibatkan oleh solven, asam, alkali (basa), dan detergen. Begitu kontak dengan zat kimia yang menyebabkan kondisi tersebut dihentikan, kulit akan pulih seperti sediakala. Gejala umum yang dapat terjadi pada kondisi iritasi seperti panas, disebabkan karena dilatasi pembuluh darah pada daerah yang terkena yang dapat dilihat dengan timbulnya kemerahan pada daerah
(39)
19
kulit tersebut (eritema). Selain itu dapat juga menyebabkan terjadinya udema, yang dapat diamati dengan terjadinya perbesaran plasma yang membeku pada daerah yang terluka, dan dipercepat dengan adanya jaringan fibrosa yang
menutupi daerah tersebut (Irsan, Mangau, Pakki,dan Usmar 2013).
I. Metode Desain Faktorial
Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi untuk memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas, digunakan dalam percobaan untuk menentukan secara simulasi efek signfikan dari beberapa faktor dan interaksinya. Desain faktorial dikenal istilah faktor, level, efek, dan respon. Faktor adalah setiap besaran yang mempengaruhi respon. Level merupakan nilai atau tetapan untuk faktor. Level yang digunakan pada percobaan dengan metode desain faktorial adalah level rendah dan level tinggi. Efek yang merupakan perubahan respon yang disebabkan oleh variasi tingkat dari faktor. Respon adalah besaran yang akan diamati perubahan efeknya. Desain faktorial dua level berarti ada dua faktor yang masing-masing diuji pada level rendah dan level tinggi (Bolton, 1997).
Persamaan umum yang digunakan dalam desain faktorial adalah: Y = b0 + b1X1 + b2X2 + b12X1X2 ... (1)
Di mana: Y = respon hasil atau sifat yang diamati
X1X2 = level bagian A, level bagian B
b0 = rata-rata dari semua percobaan
(40)
20
b1, b2, b12 = koefisien yang dihitung dari hasil percobaan
(Bolton, 1997). Metode desain faktorial dua level dan dua faktor ini dibutuhkan empat
percobaan (2n = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah
faktor). Formula 1 menunjukkan percobaan I, formula A untuk percobaan II, formula B untuk percobaan III, dan formula AB untuk percobaan IV.
Tabel I. Rancangan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level
Formula Faktor A Faktor B Interaksi
1 - - +
A + - -
B - + -
Ab + + +
Keterangan:
(-) = level rendah
(+) = level tinggi
Formula 1 = Formula dengan faktor A level rendah, dan faktor B level rendah
Formula A = Formula dengan faktor A level tinggi, dan faktor B level rendah
Formula B = Formula dengan faktor A level rendah, dan faktor B level tinggi
Formula AB = Formula dengan faktor A level tinggi, dan faktor B level tinggi Berdasarkan persamaan umum yang digunakan dalam desain faktorial, masing-masing faktor maupun efek interaksi dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
1. Efek A = [(a-1)+(ab-b)]/2
2. Efek B = [(b-1)+(ab-b)]/2
3. Efek interaksi A dan B = [(ab-b)+(1-a)]/2
(41)
21
Selain faktor dominan yang berpengaruh dengan metode ini adalah juga
dapat diketahui komposisi optimum melalui contour plot superimposed pada level
yang diteliti (Bolton, 1997).
J. Landasan Teori
Jarak cina merupakan tanaman yang berkhasiat sebagai antibakteri. Senyawa pada jarak cina yang berkhasiat sebagai antibakteri adalah tanin. Kandungan tanin pada tanaman ini terdapat pada batang. Pada umumnya masyarakat menggunakan getah tanaman ini secara langsung sebagai penyembuh infeksi pada kulit, tanpa memperhatikan kebersihan batang jarak cina yang digunakan.
Zat aktif yang diharapkan terkandung dalam batang jarak cina adalah tanin. Tanin pada batang jarak cina dapat diperoleh dengan cara ekstaksi. Ekstraksi merupakan proses menarik atau mengambil senyawa yang terdapat dalam suatu bahan dengan pelarut yang sesuai, hasil yang didapat disebut ekstrak. Ekstrak adalah sediaan pekat yang diperoleh dengan mengekstraksi zat aktif dari simplisia nabati yaitu batang jarak cina menggunakan pelarut yang sesuai. Pelarut yang digunakan untuk ekstraksi yaitu etanol 70%, karena etanol 70% bersifat netral dan kapang kamir sulit tumbuh jika digunakan etanol lebih dari 20%.
Penelitian oleh Muntiaha, 2014 konsentrasi ekstrak etanol batang jarak cina memiliki aktivitas antibakteri mulai dari konsentrasi 1%, 5%, dan 10%. Semakin besar konsentrasi yang digunakan menunjukkan tingkat atau waktu penyembuhan luka yang lebih cepat. Proses penyembuhan pada kulit dipengaruhi
(42)
22
oleh adanya zat aktif tanin pada batang jarak cina yang bersifat sebagai
antibakteri. Penelitian Sari dan Sari (2011) menunjukkan ekstrak Jatropha
multifida L. hanya efektif untuk Staphylococus aureus
Krim didefinisikan sebagai sediaan setengah padat berupa emulsi mengandung air tidak kurang dari 60% dan dimaksudkan untuk pemakaian luar lain (Dirjen POM RI, 1979). Syarat krim yang baik yaitu tidak tengik, tidak mudah mengiritasi kulit, dan terdistribusi secara merata. Penelitian ini bertujuan membuat krim dari ekstrak etanol batang jarak cina untuk meningkatkan penerimaan dan kenyamana pada pasien.
Surfaktan sebagai emulsifying agent merupakan komponen penting
dalam pembuatan sediaan krim karena memiliki rantai hidrokarbon polar dan non polar di tiap ujungnya sehingga dapat menarik fase minyak dan fase air dengan menempatkan diri diantara kedua fase tersebut sehingga terbentuk krim
(Lieberman, Reiger, dan Banker, 1996). Tween 80 digunakan sebagai emulsifying
agent pada konsentrasi 1-15% untuk sediaan topikal dan HLB 15 sehingga
membantu terbentuknya sistem krim tipe M/A.
Humektan merupakan senyawa higroskopis yang umumnya larut dalam air membantu menjaga kelembaban kulit dengan cara menjaga kandungan air pada lapisan stratum korneum serta mengikat air dari lingkungan ke kulit (Layden dan Rawlings, 2002). Sorbitol sebagai humektan bersifat tidak iritatif pada kulit dan relatif kompatibel jika diformulasikan dengan bahan-bahan alin serta mudah larut dalam fase air.
(43)
23
Penelitian Mantyas (2013) yang berjudul “Pengaruh Tween 80 sebagai Surfaktan dan PEG 6000 sebagai Basis terhadap Sifat Fisis dan Stabilitas Krim Ekstrak Etil Asetat Tomat dengan Desain Faktorial” menunjukan bahwa Tween 80 sebagai surfaktan sangat berpengaruh terhadap sifat fisik seperti viskositas dan daya sebar dari krim, semakin besar jumlah Tween 80 nilai viskositas semakin tinggi dan menurunkan daya sebar, sedangkan pada penelitian Marlina (2007) dengan judul “Optimasi Komposisi Propilen Glikol dan Sorbitol sebagai
Humektan dalam Formula Krim Anti Hair Loss Ekstrak Saw Palmetto (Serenoa
repens): Aplikasi Desain Faktorial: menunjukan bahwa sorbitol paling dominan
dalam menentukan viskositas dan daya sebar krim, dimana semakin banyak jumlah sorbitol yang digunakan diketahui menaikan daya sebar pada level tinggi propilen glikol dan menaikan viskositas pada level rendah propilen glikol. Berdasarkan penelitian tersebut masing-masing faktor dari Tween 80 dan sorbitol memberikan pengaruh terhadap sifat fisik seperti viskositas dan daya sebar, sehingga dapat diperkirakan variasi jumlah antara Tween 80 dan sorbitol dalam penelitian ini akan menghasilkan area komposisi optimum dengan metode desain faktorial.
Metode desain faktorial merupakan salah satu metode rasional untuk menyimpulkan dan mengevaluasi secara objektif efek dari besaran yang berpengaruh terhadap kualitas produk. Desain faktorial dikenal istilah faktor, level, efek, dan respon. Metode desain faktorial membutuhkan empat percobaan
dari dua level dan dua faktor ini (2n = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n
menunjukkan jumlah faktor). Percobaan tersebut diolah dengan analisis statistik
(44)
24
menggunkan R program untuk mendapatkan persamaan yang digunakan untuk
membuat grafik countour plot superimposed. Area optimum dapat diperoleh
dengan membuat grafik countour plot superimposed berdasarkan parameter yang
ditentukan.
K. Hipotesis
1. Variasi jumlah Tween 80 dan sorbitol atau interaksi keduanya berpengaruh
signifikan terhadap respon sifat fisik dan stabilitas fisik pada variasi level yang diteliti.
2. Area optimum dari Tween 80 dan sorbitol dapat ditemukan pada grafik
contour plot superimposed.
(45)
25
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimetal, yaitu penelitian dengan observasi dilakukan terhadap efek dari manipulasi penelitian terhadap satu atau sejumlah ciri (variabel) subjek penelitian. Istilah manipulasi yang dimaksudkan di sini ialah setiap tindakan terhadap subjek penelitian akan menimbulkan efek, dan kemudian efek inilah yang akan dipelajari (Pratiknya, 2001). Penelitian menggunakan metode desain faktorial dua level. Dibutuhkan empat percobaan dalam metode desain faktorial dua level dan dua faktor ini,
dimana 2n = 4, dengan 2 menunjukkan level (tinggi - rendah) dan n menunjukkan
jumlah faktor (Tween 80 - sorbitol).
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
1. Variabel utama
a. Variabel bebas: komposisi Tween 80 sebagai emulsifying agent dengan
level rendah 4 g dan level tinggi 6 g, dan sorbitol sebagai humektan dengan level rendah 7 g dan level tinggi 9 g.
b. Variabel tergantung: sifat fisik krim dari ekstrak etanol batang jarak cina
yang meliputi uji pH, viskositas krim, daya sebar, dan stabilitas krim yang meliputi pergeseran viskositas dan daya sebar.
2. Variabel pengacau
a. Variabel tak terkendali: suhu dan kelembaban
(46)
26
b. Variabel terkendali: kondisi bahan yang digunakan, lama pengadukan,
kecepatan putar mixer, dan wadah penyimpanan.
3. Definisi Operasional
a. Tanin adalah zat aktif yang digunakan dalam sediaan krim yang berfungsi
sebagai zat antibakteri dari ekstrak etanol batang jarak cina dengan memutuskan ikatan peptidoglikan dan merusak ikatan hidrofobik yang mengakibatkan terhambatnya aktivitas metabolisme bakteri
b. Surfaktan adalah bahan pembantu yang ditambahkan pada emulsi untuk
menggabungkan fase minyak dan fase air. Penelitian ini menggunakan
surfaktan sebagai emulsifying agent yang bekerja dengan cara menurunkan
tegangan permukaan.
c. Humektan adalah bahan dengan sifat yang higroskopis dapat menjadi
pengontrol kelembaban produk dengan udara.
d. Faktor adalah besaran yang mempengaruhi respon dalam penelitian, yaitu
jumlah dari emulsifying agent dan humektan
e. Level adalah tingkatan jumlah atau besaran faktor pada penelitian yaitu
dua level (level tinggi dan level rendah).
f. Respon adalah hasil percobaan yang akan diamati perubahannya secara
kuantitatif.
g. Efek adalah perubahan respon yang disebabkan variasi level dan faktor.
h. Sifat fisik krim adalah parameter untuk mengetahui kualitas fisis dari suatu
sediaan krim dengan uji viskositas, daya sebar, ukuran droplet, dan pH.
(47)
27
i. Sifat fisik yang dioptimasi dalam penelitian ini adalah viskositas dan daya
sebar.
j. Stabilitas fisik krim adalah kemampuan krim dalam mempertahankan fase
dispers terdistribusi halus dan merata dalam jangka waktu yang panjang.
k. Zona hambatmenunjukkan seberapa besar pengaruh ekstrak etanol batang
jarak cina mampu menghambat bakteri.
l. Desain faktorial merupakan suatu desain penelitian yang mengevaluasi
efek dari berbagai faktor dan interaksi dalam waktu yang bersamaan.
C. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain batang jarak cina (diperoleh dari Desa Gondang Kebonarum, Klaten), etanol 70% (teknis), asam
stearat (farmasetis), Tween 80 (farmasetis), sorbitol (farmasetis), Methyl paraben
(farmasetis), TEA (farmasetis), Butylated Hidroxy Toluene (farmasetis), strain
bakteri Staphylococcuc aurerus, akuades, dan telur fertil.
D. Alat Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian meliputi alat-alat gelas (Pirex
Germany), timbangan analitik ( Mettler Teledo GB 3002), waterbath, sendok,
pipet tetes, vacuum rotary evaporator, thermometer, mixer (Modifikasi USD),
maserator, stopwatch, alat uji daya sebar, viscotester seri VT 04 (Rion Japan),
mikroskop (merk Olympus CH2-Japan), dan kertas pH universal.
(48)
28
E. Tata Cara Penelitian
1. Determinasi dan pembuatan simplisia jarak cina.
Determinasi tanaman jarak cina terlebih dahulu dilakukan sebelum masuk pada tahap ekstraksi batang dari tanaman jarak cina. Persiapan bahan baku yang dilakukan berupa batang mula-mula dipilih dan dicuci sampai bersih dan diiris tipis-tipis. Kemudian pengeringan dengan dijemur di bawah sinar matahari dan ditutup dengan kain hitam sampai batang jarak cina kering. Setelah kering bahan kemudian diblender sampai halus dan diayak dengan menggunakan ayakan mesh no. 40. Bahan yang tidak tersaring di mesh no. 40 diblender kembali supaya lebih halus sehingga dapat digunakan (Sari dan Sari, 2011).
2. Ekstraksi batang jarak cina
Setelah diblender dan diayak bahan baku siap untuk digunakan dalam
proses ekstraksi. Sebuk batang jarak cina ditimbang 120 g dimasukan dalam
erlenmeyer etanol 70% (1 L untuk 120 g) diamkan selama 2 hari, sesudah itu disaring, ambil filtrat hasil maserasi dan dipekatkan hingga didapatkan ekstrak kental.
3. Uji kualitatif tanin
Uji kualitatif tanin dilakukan dengan menggunakan ekstrak etanol batang jarak cina 8 g yang mengandung etanol 70% disaring dan dikeringkan pada penangas air. Residu ekstrak dilarutkan dengan 20 mL air panas. Ekstrak dibagi menjadi 2 tabung reaksi. Satu buah tabung untuk kontrol dan tabung lainnya untuk uji ferri klorida. Tabung reaksi untuk identifikasi tanin
(49)
29
ditambahkan dengan 3 tetes reagen FeCl3. Tanin yang terhidrolisis
memberikan warna biru atau biru kehitaman, sedang tanin yang terkondensasi berwarna biru hijau. Kemudian dilakukan penegasan dengan menambahkan 3 tetes larutan gelatin dan amati endapan protein yang terjadi (Maula, 2014).
4. Uji antibakteri
a. Pembuatan stok bakteri Staphylococcus aureus. Sebanyak 7,6 g media
Muller Hinton Agar (MHA) disuspensikan ke dalam 200 mL akuades.
Sebanyak 5 mL media MHA dimasukan kedalam tabung reaksi, kemudian
disterilkan dengan menggunakan autoklaf suhu 121oC selama 15 menit.
Setelah steril, tabung reaksi disimpan pada kemiringan 30-45o dan media
dibiarkan memadat. Satu ose biakan murni Staphylococcus aureus diambil
lalu diinokulasikan pada media agar miring secara zig-zag dan diinkubasi
selama 2 hari pada suhu suhu 37oC.
b. Pembuatan suspensi bakteri Staphylococcus aureus. Sebanyak 1 ose
koloni bakteri Staphylococcus aureus dari stok bakteri dimasukan kedalam
tabung reaksi yang berisi NaCl 0,9%. Kekeruhan suspensi bakteri
disesuaikan dengan kekeruhan standar 0,5 McFarland (1,5x108 CFU/mL).
c. Pembuatan konsentrasi ekstrak etanol batang jarak cina 5%. Ekstrak etanol
batang jarak cina diambil sebanyak 5 g, kemudian dilarutkan dalam 100 mL akuades.
d. Pengujian potensi antibakteri ekstrak etanol batang jarak cina. Media
MHA steril disiapkan ke dalam cawan petri lalu tunggu hingga memadat.
Suspensi bakteri Staphylococcus aureus dimasukan pada media MHA
(50)
30
yang telah memadat dengan menggunakan cotton bud steril. Oleskan
suspensi bakteri tersebut dengan merata. Pada media MHA yang telah dioleskan suspensi bakteri, dibuat lubang sumuran dengan menggunakan pelubang sumuran. Ekstrak etanol batang jarak cina diambil 5% (50 µL) dengan menggunakan spuit dan diletakan kedalam lubang sumuran tersebut. Lakukan tiap tahapan secara aseptis. Cawan petri tersebut
diinkubasi selama 24 jam pada suhu 370C di dalam inkubator. Dilakukan
replikasi sebanyak 3 kali. Pengujian potensi antibakteri ekstrak etanol batang jarak cina dibandingkan dengan kontrol negatif yang berisi media
MHA bakeri Staphylococcus aureus, kemudian pelarut yang digunakan
sebagai kontrol negatif yaitu akuades.
5. Formula krim
Formulasi acuan yang digunakan dari artikel Handali, Hosseini, Ameri,
dan Mogmipour (2011) dengan judul “Formulation and Evaluation of an
Antibacterial Cream fromOxalis corniculata aqueous Extract” pada tabel II.
Tabel II. Formula Sediaan Krim Oxalis corniculata
Komposisi Jumlah (g)
Asam stearat 1g
Spermaceti 0,5g
Cetyl alcoho 0,5g
Gliserol 0,5g
Triethanolamine 0,2g
Benzyl alkohol 0,2g
Akuades 7 mL
O. corniculata extract 0,1 g
(Handali dkk., 2011)
(51)
31
Tabel III. Modifikasi krim antibakteri ekstrak etanol batang jarak cina
Komposisi
Formula (g)
F1 FA FB FAB
Ekstrak etanol batang jarak cina 8 8 8 8
Asam stearat 20 20 20 20
Tween 80 4 6 4 6
Butylated hydroxyl toluene 0,02 0,02 0,02 0,02
Sorbitol 7 7 9 9
Triethanolamine 2 2 2 2
Methyl paraben 0,03 0,03 0,03 0,03
Akuades 55 55 55 55
6. Pembuatan krim
Bahan-bahan yang dibutuhkan ditimbang sesuai jumlah masing-masing.
Fase minyak dan fase air masing-masing dipanaskan pada suhu yang sama (70oC).
Fase minyak yaitu asam stearat dipanaskan dalam cawan porselin hingga meleleh, kemudian ditambahkan BHT dalam cairan asam stearat, aduk hingga homogen.
Setelah itu dalam cawan porselen yang berbeda, fase air (sorbitol, methyl paraben,
TEA, Tween 80) dicampurkan di atas waterbath hingga larut dan homogen.
Kemudian campuran dari fase air dan fase minyak dicampur dalam mortir hangat.
Campuran dari kedua fase dilakukan pengadukan tersebut menggunakan mixer
hingga terbentuk massa krim. Ekstrak etanol batang jarak cina dimasukkan dalam
sediaan krim tersebut dan dihomogenkan selama 1 menit menggunakan mixer.
Sediaan krim dimasukkan dalam kemasan.
7. Uji stabilitas dan sifat fisik krim
a. Uji organoleptis dan pH. Uji organoleptis dilakukan dengan cara
mengamati warna dan bau dari krim 2 hari setelah pembuatan. Pengukuran
pH dilakukan dengan menggunakan bantuan indikator pH universal (pH
stick) dengan cara memasukkan pH universal ke dalam sediaan krim dan
membandingkan warnanya dengan standar.
(52)
32
b. Uji tipe krim. Sejumlah krim dioleskan pada gelas objek dan ditambahkan
satu tetes methylene blue. Selanjutnya dilakukan pengamatan secara
mikroskopik untuk menentukan apakah emulsi dari sediaan krim tersebut bertipe M/A atau A/M.
c. Uji daya sebar. Uji daya sebar krim ekstrak etanol batang jarak cina
dilakukan setelah 2 hari. Uji daya sebar dilakukan dengan menimbang massa krim sebanyak 1 g, kemudian diletakkan di tengah horizontal plate. Pemberat seberat 125 g diletakkan diatas horizontal plate dan didiamkan selama 1 menit. Setelah didiamkan selama 1 menit, diameter penyebaran krim diukur selama 2 hari setelah pembuatan, 14 hari, 21 hari dan 28 hari.
d. Uji viskositas. Krim dimasukkan ke dalam wadah dan dipasang pada
viscotester Rion VT-04. Masing-masing formula krim sebanyak 100 g
ditentukan viskositasnya menggunakan viscotester Rion VT-04 pada suhu
370C dengan kecepatan putar 50 rpm. Nilai viskositas krim ditunjukkan
oleh jarum penunjuk saat viscotester dinyalakan. Pengujian dilakukan
selama 2 hari, 14 hari, 21 hari dan 28 hari (Melani, 2005).
e. Uji ukuran droplet. Sejumlah krim dioleskan pada gelas objek, ditutup
menggunakan kaca penutup, kemudian diletakkan dibawah mikroskop. Ukuran droplet yang terdispersi dalam krim diamati. Sebanyak 500 droplet diamati menggunakan perbesaran 40 x 10 kali (Martin dkk., 1993).
f. Uji iritasi dengan HET-CAM. Uji iritasi dilakukan dengan menggunakan
metode Hen’s Egg Test Chorioallantoic Membrane (HET CAM). HET
CAM merupakan uji in vivo menggunakan telur fertil untuk mengetahui
(53)
33
apakah krim ekstrak etanol batang jarak cina mengiritasi kulit atau tidak. Telur yang digunakan dalam penelitian ini adalah telur ayam kampung yang berusia 10 hari. Bagian cangkang yang terdapat rongga udara dibuka (biasanya bagian bawah). Kontrol positif yang digunakan adalah NaOH 0,1 N dan kontrol negatif yang digunakan adalah NaCl 0,9%. Masing-masing formula krim diambil sebanyak 0,3 mL dengan spuit dan dimasukkan ke dalam telur yang terdapat pembuluh darah. Krim diambil 0,3 g dan diletakkan pada telur yang terdapat pembuluh darah. Perubahan yang terjadi pada pembuluh darah diamati (Cazedey, Carvalho, Fiorentino, Gremião, dan Salgado, 2009). Gejala – gejala yang diamati dalam
pengujian dengan metode HET-CAM adalah hemorrhage (pendarahan),
vascular lysis (disintegrasi pembuluh darah), serta coagulation (denaturasi
protein ekstravaskuler dan intravaskuler) (Cazedey dkk., 2009). Prinsip
dari metode ini adalah terjadi pendarahan (hemorrhage), lisis (lysis), dan
koagulasi (coagulation) pada chorioallantoic membrane akibat adanya
paparan sediaan selama 5 menit (Cazedey dkk., 2009). Skor yang diperoleh dari hasil pengamatan interval waktu 1, 24, 48, 72 jam dan 1 minggu dicatat dan dirata-rata. Rata-rata ini disebut indeks iritasi primer.
Nilai indeks iritasi diperoleh menggunakan rumus Irritation Score (IS),
kemudian untuk mendapatkan kriteria iritasi dicocokan pada tabel IV.
=( ) 5 +( ) 7 +( ) 9 ... (2)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(54)
34
Tabel IV. Indeks iritasi
Irritation Score Kategori
0-0,9 Tidak mengiritasi
1-4,9 Sedikit mengiritasi
5-8,9 Cukup mengiritasi
9-21 Sangat mengiritasi
(Cazedey dkk., 2009)
8. Analisis hasil
Data dari hasil pengukuran sifat dan stabilitas fisik kemudian dianalisis dengan menggunakan metode desain faktorial untuk mengetahui nilai efek dari Tween 80 dan propilen glikol dan interaksi dari kedua faktor tersebut. Pendekatan desain faktorial digunakan untuk menghitung koefisien F1, Fa, Fb, Fab sehingga didapat persamaan y = F1 + FaA + FbB + FabAB. Persamaan tersebut kemudian
dapat dibuat grafik contour plot sifat fisik krim ekstrak etanol batang jarak cina.
Grafik tersebut akan digabung sehingga menjadi contour plotsuperimposed untuk
mengetahui komposisi optimum dari Tween 80 dan propilen glikol, pada level yang diteliti.
Analisis data menggunakan software R. 3.1.1 dengan berbagai uji
statistik yang dilakukan antara lain, Shapiro-Wilk untuk mengetahui normalitas
distribusi data dan Levene’s Test untuk mengetahui kesamaan varian, kemudian
dilanjutkan uji ANOVA jika hasil data memenuhi syarat uji parametrik. Jika tidak
memenuhi syarat tersebut, maka dilanjutkan dengan uji Kruskal-Wallis dengan
post hoc Wilcoxon.
(55)
35
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Determinasi dan Pembuatan Ekstrak Etanol Batang Jarak Cina
Batang jarak cina yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari Desa Gondang Kebonarum, Klaten dan diambil dari satu tempat untuk menghindari adanya faktor pengacau seperti suhu dan kelembaban yang kemungkinan dapat mempengaruhi hasil penelitian ini. Pengumpulan bahan tanaman jarak cina yang diperoleh masih dalam keadaan segar (basah) dan pada kondisi lengkap yaitu terdapat akar, batang, ranting, daun, dan buah. Tahap determinasi harus dilakukan untuk mengetahui morfologi dari tanaman jarak cina, pada proses determinasi dilakukan di Bagian Biologi Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Hasil yang diperoleh akan menunjukkan kebenaran dan keaslian batang jarak cina yang digunakan dalam penelitian (Lampiran 1).
Penelitian ini bagian dari tanaman jarak cina yang digunakan adalah batang jarak cina karena pada bagian tersebut terdapat banyak getah yang mengandung tanin. Sortasi basah dilakukan pada batang jarak cina yang masih segar, proses ini dilakukan dengan cara batang jarak cina dicuci agar diperoleh simplisia yang dikehendaki, baik kemurnian maupun kebersihannya. Tahap pengeringan dilakukan dengan panas sinar matahari. Sortasi kering dilakukan sebagai tahap akhir pembuatan simplisia dengan cara memisahkan benda-benda asing yang tertinggal pada simplisia kering. Pengeringan adalah suatu cara pengawetan atau pengolahan pada bahan dengan cara mengurangi kadar air,
(56)
36
sehingga proses pembusukan dapat terhambat. Dengan demikian dapat dihasilkan simplisia terstandar, tidak mudah rusak dan tahan disimpan dalam waktu yang lama. Hasil kadar air yang terkandung dalam simplisia batang jarak cina sebanyak 6,32 % (Lampiran 2). Hal ini sesuai dengan kriteria kadar air simplisia maksimal yaitu kurang dari 10% (Herawati, Nuraida, dan Sumarto., 2012). Kemudian dilanjutkan ke tahap penyerbukan pada batang yang telah kering dengan menggunakan blender, tujuan penyerbukan adalah untuk memperkecil luas permukaan batang jarak cina sehingga pada saat proses ekstraksi, tanin lebih mudah ditarik, karena lebih banyak terjadi kontak antara pelarut dan serbuk. Tanin merupakan senyawa yang bersifat polar, sehingga digunakan pelarut etanol yang bersifat semipolar. Pelarut etanol 70% digunakan, karena lebih aman, lebih mudah dalam proses pemekatan, dan mikroba sukar untuk tumbuh. Tanin yang bersifat polar bisa juga digunakan dengan pelarut air pada proses ekstraksi namun, penggunaan air sebagai pelarut dapat mengakibatkan aktivasi enzim sehingga menurunkan kualitas tanin sebagai antibakteri. Hasil ekstrak cair tersebut
dipindahkan ke labu alas bulat kemudian diuapkan menggunakan vaccum rotary
evaporator pada tekanan rendah dan suhu 60-70ºC. Jika dibandingkan antara
pelarut air dengan etanol 70% pada proses penguapan, pelarut etanol 70% relatif lebih cepat dibanding pelarut air. Ekstrak yang diperoleh kemudian dipindahkan
kedalam cawan porselen dan diuapkan pada waterbath untuk menghilangkan sisa
pelarut dan menentukan bobot tetap ekstrak etanol batang jarak cina. Ekstrak pada cawan porselen tersebut diambil dari waterbath dan ditimbang pada waktu menit ke 15 dan 30, hal ini dilakukan untuk mengetahui apakah terjadi pengurangan bobot ekstrak atau tidak. Apabila bobot yang didapat telah kurang dari 10% maka
(57)
37
dapat disimpulkan bahwa ekstrak telah mencapai bobot tetap. Rata-rata rendemen ekstrak etanol batang jarak cina yang diperoleh sebesar 35,85 % (Lampiran 5).
B. Uji Kualitatif Tanin
Uji kualitatif dilakukan pada ekstrak cair batang jarak cina untuk menunjukkan adanya tanin yang berfungsi sebagai antibakteri. Ekstrak dibagi
kedalam 2 tabung yang berbeda untuk kontrol dan untuk uji ferri klorida (FeCl3).
Tabung reaksi untuk identifikasi tanin ditambahkan 3 tetes reagen FeCl3. Menurut
Farmakope tahun 1979, kecuali dinyatakan lain, jumlah yang digunakan sebagai indikator dalam pengujian ± 0,2 mL atau 3 tetes (Dirjen POM RI, 1979). Apabila timbul warna biru kehitaman atau hijau kehitaman maka terdapat kandungan tanin di dalamnya (Andriyani, Utami, dan Dhiani, 2010). Hasil penelitian yang diperoleh menunjukkan adanya tanin yang ditandai dengan adanya perubahan warna hijau kehitaman (gambar 9).
Terjadinya pembentukan warna hijau ini karena terbentuknya senyawa
kompleks antara ion logam Fe3+ dan ion nonlogam tanin (gambar 8). Senyawa
kompleks terbentuk karena adanya ikatan kovalen koordinasi antara ion atau atom logam dengan atom nonlogam (Harborne,1987).
Gambar 8.Reaksi FeCl3 dengan tanin (Harborne,1987).
(58)
38
(i) (ii)
Gambar 9. Hasil uji kualitatif tanin
(i) sebelum pemberian FeCl3; (ii) setelah pemberian FeCl3
Gelatin (gambar 10) merupakan protein alami yang memberikan sifat penstabil dan pengental bagi media yang berbasiskan air, mengandung asam amino yaitu dengan kandungan glisin (27%), prolin (16%) dan hidroxiprolin (14%), sehinga terbentuknya senyawa tanin protein dikarenakan adanya ikatan hidrogen antara tanin dan protein pada gelatin sehingga terbentuk endapan putih (Harborne,1987).
Penegasan adanya tanin dilakukan dengan penambahan NaCl 2% pada ekstrak etanol batang jarak cina dengan tujuan mengendapkan zat lain yang bukan tanin, endapan yang terbentuk dari reaksi dengan NaCl disaring dan dilanjutkan dengan penambahan gelatin 1%. Timbulnya endapan (gambar 11) menunjukkan adanya tanin, karena adanya reaksi dari gelatin dengan tanin ekstrak etanol batang jarak cina. Tanin bersifat dapat menggumpalkan protein (Sulistyani dan Wardhani, 2012).
(59)
39
Gambar 10. Reaksi gelatin 1% dengan tanin (Harborne,1987)
Gambar 11. Uji penegasan tanin dengan gelatin 1%
Gumpalan protein
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(60)
40
C. Uji Antibakteri Ekstrak Etanol Batang Jarak Cina
Tujuan dilakukan uji antibakteri ini adalah untuk mengetahui daya kemampuan antibakteri ekstrak etanol batang jarak cina. Bakteri yang digunakan dalam
pengujian ini yaitu Staphylococcus aureus, karena baktreri ini hampir dapat
ditemukan pada semua organisme hidup. Uji antibakteri pada batang jarak cina menggunakan metode difusi sumuran, karena hasil ekstraksi penelitian ini berbentuk cair. Cawan petri yang digunakan pada uji antibakteri ini ada 2: cawan pertama sebagai kontrol negatif yang diberi perlakukan dengan akuades dan cawan kedua sebagai berisi sampel ekstrak etanol batang jarak cina sebanyak 5%. Kontrol negatif sebagai pembanding sampel. Hasil pengujian menunjukkan sampel ekstrak etanol batang jarak cina terdapat zona hambat disekitar lubang
sumuran sebesar 1,9861 cm2 (lampiran 6) sehingga dapat diketahui bahwa ekstrak
etanol batang jarak cina memiliki aktivitas sebagai antibakteri yang disajikan pada gambar 12.
(i) (ii)
Gambar 12. Hasil uji antibakteri
(i) ekstrak etanol batang Jarak Cina, (ii) kontrol negatif
(61)
41
D. Pembuatan Krim Ekstrak Etanol Batang Jarak Cina
Krim adalah bentuk sediaan setengah padat berupa emulsi yang mengandung satu atau lebih bahan obat terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar
yang sesuai (mengandung air tidak kurang dari 60%) (Syamsuni, 2006). Tipe krim
yang digunakan pada penelitian ini adalah minyak dalam air, karena rasio fase air lebih dominan dibanding fase minyak , selain itu dapat dilihat dari nilai HLB Tween 80 memiliki nilai HLB 15 sehingga memiliki sifat hidrofil (suka dengan medium air). Tipe krim M/A memiliki beberapa kelebihan seperti kenyamanan saat pemakaian serta mudah dicuci dengan air. Formula yang digunakan antara
lain: asam stearat, butylated hydroxyl toluene (BHT), sorbitol, Triethanolamine
(TEA), methyl paraben, Tween 80, dan ekstrak etanol batang jarak cina. Krim
terdiri dari dua fase yaitu fase air dan fase minyak. Bahan yang termasuk dalam kategori fase minyak yaitu asam stearat dan BHT, sedangkan fase air terdiri dari
sorbitol, Triethanolamine (TEA), methyl paraben dan Tween 80. Pembuatan krim
dimulai dengan mencampurkan semua bahan dan memanaskan sesuai dengan
masing-masing fase pada waterbath dengan suhu 70ºC. Kemudian campuran dari
fase air dan fase minyak dicampurkan kedalam mortir hangat. Tujuan digunakan
mortir hangat agar tidak terjadi socktermal pada bahan. Kemudian dilakukan
pengadukan pada campuran dari kedua fase menggunakan mixer hingga terbentuk
massa krim. Akuades diberikan sesaat setelah semua fase minyak dan fase air
tercampur dan terakhir ekstrak etanol batang jarak cina. Ekstrak etanol batang jarak cina dimasukkan ke dalam sediaan krim dan dihomogenkan selama 2 menit
menggunakan mixer dengan kecepatan konstan.
(62)
42
Asam stearat berfungsi sebagai agen pengemulsi serta memberikan tampilan kental pada krim. Asam stearat yang digunakan dalam penelitian
sebanyak 20 g. Jumlah triethanolamine (TEA)yang digunakan pada penelitian ini
2 g. TEA dan asam stearat dalam formulasi topikal berperan dalam basis penyusun krim. BHT dalam formulasi ini berperan sebagai pencegah atau penunda bau tengik pada sediaan krim. BHT mencegah asam lemak yaitu asam stearat yang dapat teroksidasi sehingga dapat membuat bau tengik pada sediaan krim. BHT digunakan dalam sediaan krim sebanyak 0,02 g.
Sorbitol bersifat hidroskopis sehingga berperan sebagai humektan dengan mempertahankan kandungan air dalam sediaan serta mendukung hidrasi kulit sehingga kondisi kelembaban kulit tetap terjaga. Pada penelitian ini sorbitol digunakan dalam formulasi sediaan krim dengan level rendah pada konsentrasi 7 g dan konsentrasi level tinggi pada 9 g untuk penggunaan sebagai humektan sehingga diharapkan terdapat faktor yang dominan dari sorbitol yang dapat berpengaruh pada sifat fisik dan stabilitas fisik sediaan krim. Pengawet sediaan
krim ekstrak etanol batang jarak cina yang digunakan adalah methyl paraben
untuk mencegah adanya mikroba yang mudah berkembang dalam kadar air yang cukup tinggi karena tipe yang dihasilkan M/A sehingga rasio fase air lebih dominan. Konsentrasi yang digunakan sebagai pengawet pada sediaan topikal sebanyak 0,03 g. Tween 80 merupakan salah satu bahan dalam pembuatan krim ekstrak etanol batang jarak cina yang berperan sebagai surfaktan non-ionik
hidrofilik dalam emulsifier pada emulsi tipe minyak dalam air (M/A). Tween 80
(63)
43
yang digunakan pada penelitian diperoleh level rendah 4 g dan level tinggi 6 g dan diharapkan dapat mempengaruhi respon sifat fisik dan stabilitas fisik.
Orientasi dari formula yang telah dimodifikasi perlu dilakukan agar dapat menentukan besaran level tinggi dan level rendah padri faktor sorbitol dan Tween 80. Selain itu untuk melihat apakah respon yang diteliti mampu memberikan perubahan secara linier. Hasil orientasi yang diperoleh nantinya dapat dilanjutkan ke dalam tahap optimasi.
Hasil orientasi pada gambar 13 jumlah sorbitol yang dapat menyebabkan perubahan viskositas dan daya sebar yaitu 7 g dan 9 g. Pada grafik tersebut menunjukkan respon linier. Hal ini dapat menyimpulkan untuk penelitian ini ditemukan level rendah sorbitol 7 g dan level tinggi sorbitol 9 g. Gambar 14 jumlah Tween 80 yang didapat menyebabkan perubahan viskositas dan daya sebar adalah 4 g dan 6 g. Grafik tersebut menunjukkan adanya respon linier sehingga dapat disimpulkan pada penelitian ini ditetapkan untuk level rendah Tween 80 yaitu 4 g sedangkan level tinggi Tween 80 yaitu 6 g.
Gambar 13. Grafik orientasi pengaruh sorbitol terhadap viskositas dan daya sebar
90 100 110 120 130
0 5 10 15
Pengaruh sorbitol terhadap viskositas
Jumlah Sorbitol (g)
V is k o si ta s (d .P a .s ) 5.60 5.80 6.00 6.20 6.40
0 5 10 15
Pengaruh sorbitol terhadap daya sebar
Jumlah Sorbitol (g)
D a y a S eb a r (c m )
(64)
44
Gambar 14. Grafik orientasi pengaruh tween 80 terhadap viskositas dan daya sebar
E. Uji Sifat dan Stabilitas Fisik Krim Ekstrak Etanol Batang Jarak Cina
Untuk meningkatkan penerimaan masyarakat terhadap suatu sediaan maka sedian tersebut harus memenuhi persyaraatan sifat fisik dan stabilitas. Penelitian ini pengujian stabilitas dan sifat fisik krim meliputi:
1. Uji organoleptis dan pH
Uji organoleptis yang dilakukan meliputi bentuk, warna, dan bau. Tujuan uji organoleptis adalah untuk mengetahui bentuk secara visual krim ekstrak etanol batang jarak cina sehingga dapat diterima oleh konsumen. Pada sediaan krim, pH harus disesuaikan dengan pH kulit untuk menghindari adanya iritasi pada kulit. Uji pH dilakukan menggunakan pH indikator. Hasil dari uji organoleptis dan pH disajikan pada tabel V.
Tabel V. Data uji organoleptis dan pH krim ekstrak etanol batang jarak cina Kriteria Formula F1 Formula FA Formula FB Formula
FAB
Warna Putih
mengkilap Putih mengkilap Putih mengkilap Putih mengkilap
Bau Tidak berbau Tidak berbau Tidak berbau Tidak berbau
Homogenitas Homogen Homogen Homogen Homogen
pH 6 6 6 6
5.85 5.9 5.95 6 6.05 6.1 6.15
0 5 10
Pengaruh Tween80 terhadap daya sebar
Jumlah Tween80 (g)
D a y a S eb a r (c m ) 95 100 105 110 115
0 5 10
Pengaruh Tween80 terhadap viskositas
Jumlah Tween80 (g)
V is k o si ta s (d .P a .s )
(65)
45
Tabel V menunjukkan bahwa krim ekstrak etanol batang jarak cina memiliki warna putih mengkilap dengan bau yang khas serta homogen. Hasil pH pada krim ekstrak etanol batang jarak cina 6, hal ini sesuai dengan range pada pH kulit manusia yaitu 4,5-7 (Zulkarnain, Ernawati, Sukardani, 2012). Apabila nilai pH melebihi atau kurang dari rentang tersebut dapat menimbulkan iritasi pada kulit.
2. Uji tipe krim
Pengujian tipe krim pada penelitian ini menggunakan metode pewarnaan
dengan methylene blue. Pemilihan methylene blue karena merupakan zat yang
mudah larut dalam air, komposisi formula bahwa krim ekstrak etanol batang jarak cina menunjukkan sistem emulsi tipe M/A, untuk membuktikan dapat dilihat dari droplet-droplet yang tidak berwarna mengelilingi droplet-droplet yang berwarna biru (gambar 15). Droplet merupakan fase terdispersi yaitu fase minyak dan fase pendispersi yaitu fase air yang mengelilingi droplet.
Gambar 15. Hasil uji tipe krim dengan methylene blue
Warna biru dari methylene blue hanya terlarut dalam air, hal ini
mengindikasikan fase luar dari krim adalah fase air sedangkan droplet yang tidak terwarnai adalah fase minyak. Oleh karena itu, krim ekstrak etanol batang jarak
FORMULA 1 FORMULA A FORMULA B FORMULA AB
(1)
Lampiran 8. Dokumentasi
1. Krim ekstrak etanol batang jarak cina
a) Krim ekstrak etanol batang jarak cina hari ke-2
Formula F1 Formula FA
Formula FAB Formula FB
(2)
b) Krim ekstrak batang jarak cina hari ke-28
Formula FB Formula FAB
Formula FA Formula F1
(3)
2. Uji tipe krim
Formula FAB Formula FB
Formula FA Formula F1
(4)
3. Uji Ukuran Droplet
Formula FB Formula FAB
Formula FA Formula F1
(5)
4. Uji Iritasi Metode HET-CAM
Kontrol Positif Kontrol Negatif
Formula F1
Formula FAB Formula FB
(6)
BIOGRAFI PENULIS
Penulis bernama lengkap Yoannes Deni Setiawan, lahir di Banjarnegara, 17 April 1993. Penulis adalah anak ke dua dari dua bersaudara, dari pasangan Albertus Sulistyo dan Eni Puji Ujiyanti. Penulis menempuh pendidikan formal di TK Pertiwi Kabupaten Banyumas (1998 - 1999), SDN 03 Kedungwuluh (1999 - 2005), SMP Negeri 9 Purwokerto (2005 - 2008), dan SMA Negeri 4 Purwokerto (2008 - 2011). Pada Tahun 2011, penulis melanjutkan pendidikan di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Selama menempuh pendidikan S1, penulis aktif dalam kegiatan untuk meningkatkan softskills seperti menjadi pengrawit pada acara Malam Penghargaan Dies Natalis ke-56 Universitas Sanata Dharma Tahun 2011. Pagelaran Sendratari Prahara Cinta Tangkuban Prahu Tahun 2012, anggota divisi perlengkapan pada Kegiatan Lomba Tari Seleksi Daerah (SELEKDA) Tahun 2012 dan Jurnalistic Competition Tahun 2012, panitia Pelantikan Apoteker Angkatan XXIII Tahun 2012, anggota dokumentasi dan dekorasi pada Pelaksanaan Aksi Hari Kesehatan dan Lingkungan Hidup Di SD Pangudi Luhur Yogyakarta Tahun 2012. Anggota divisi dana dan usaha TITRASI 2013 serta Makrab Jaringan Mahasiswa Kesehatan Indonesia (JMKI) tahun 2013. Asisten dosen matakuliah Farmakognosi Fitokimia T.A 2014/2015.