Optimasi formula gel UV protection filtrat wortel [Daucus carota, Linn.] : tinjauan terhadap humektan propilen glikol dan sorbitol - USD Repository

  

OPTIMASI FORMULA GEL UV PROTECTION FILTRAT

WORTEL (Daucus carota, Linn.) : TINJAUAN TERHADAP

HUMEKTAN PROPILEN GLIKOL DAN SORBITOL

SKRIPSI

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

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh:

  Desy Chrismawati NIM : 048114015

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2008

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

OPTIMASI FORMULA GEL UV PROTECTION FILTRAT

WORTEL (Daucus carota, Linn.) : TINJAUAN TERHADAP

HUMEKTAN PROPILEN GLIKOL DAN SORBITOL

SKRIPSI

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

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh:

  Desy Chrismawati NIM : 048114015

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2008

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Halaman Per sembahan

Kuper sembahkan kar ya ini unt uk Tuhan dan or ang2 t er kasihku ....

  

Tanpa mer eka aku bukan siapa-siapa

Tuhan,...

  Berikanlah aku kekuatan untuk mengubah apa yang dapat kuubah

Berikanlah aku kepasrahan untuk menerima apa yang tak dapat kuubah

dan ....

  Berikanlah aku kebijaksanaan untuk dapat membedakan keduanya...

  Aku meminta semua hal, agar aku dapat menikmati hidup. D iberiN ya aku hidup, agar aku dapat menikmati semua hal.

  Aku tidak mendapat sesuatu pun yang aku minta.

  T etapi mendapat semua yang kubutuhkan .

  

It i s n i ce t o be i mport an t

But It i s more i m port an t t o be n i ce

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :

  Nama : Desy Chrismawati Nomor Mahasiswa : 048114015

  Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul : Optimasi Formula Gel UV Protection Filtrat Wortel (Daucus carota, Linn.) : Tinjauan terhadap Humektan Propilen Glikol dan Sorbitol.

  Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, me-ngalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

  Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : 28 Januari 2008 Yang menyatakan Desy Chrismawati

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PRAKATA

  Puji dan syukur ke hadirat Tuhan karena atas berkat dan rahmat Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan lancar. Adapun skripsi ini disusun dan diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Strata 1 (S1) Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm).

  Dalam proses penyusunan skripsi ini tentunya sangat tidak mudah. Dibutuhkan banyak bantuan pikiran, tenaga, semangat, doa, dan dana agar akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu dengan kerendahan hati penulis ingin berterima kasih kepada berbagai pihak yang banyak membantu penulis antara lain :

  1. My Almighty God ”Jesus” untuk cinta-Nya yang tak pernah padam.

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

  3. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt., selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis.

  4. C.M. Ratna Rini Nastiti, S.Si, Apt selaku Dosen penguji yang telah menguji sekaligus memberi saran dan kritik yang membangun bagi penulis.

  5. Agatha Budi Susiana, M.Si, Apt selaku dosen penguji atas kesediaannya memberikan waktu untuk menjadi dosen peguji.

  6. Mami dan papi ku tercinta untuk segala dukungan dan bimbingannya selama ini.

  7. Kokoh Tanamal tercinta yang membuat hidupku menjadi lebih hidup.

  8. Tomi adikku tersayang untuk saran dan dukungannya.

  9. Silvia”Cipi”Margaretha teman terbaikku untuk pertemanan kita selama ini dan selamanya.

  10. Tim Project Wortel (Cipi, Dk, Ine, Ella, BA, Finza, Andri) yang selalu berbagi suka duka di laboratorium bersama.

  11. Anak-anak FST 2004 yang memberikan banyak saran dan masukan untuk skripsi ini.

  12. Anak-anak AMAKUSA (Cipi, Heni, Ine, Dk, Cendut, Tata, Ayu, Tyas, Nova, Nike, Jenoy, Nenes, Uut, Dewi, Dian, Yemi, Mira, Flori, Reta, Titin, Lia, dll).

  13. Pak Musrifin, Mas Agung, Mas Iswandi, Mas Ottok, serta laboran- laboran yang lain atas bantuannya selama penulis menyelesaikan laporan akhir.

  14. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan akhir ini.

  Penulis menyadari bahwa mungkin skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan disana-sini karena keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis. Oleh karena itu penulis dengan kerendahan hati mengharapkan adanya saran dan kritik yang membangun yang berguna bagi penelitian selanjutnya.

  Demikian, semoga skripsi ini dapat berguna bagi para pembaca sekalian. Tuhan memberkati.

  Penulis

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

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, 28 Januari 2008 Desy Chrismawati

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  INTISARI

  Penelitian ini merupakan penelitian mengenai optimasi formula gel

  

UV protection filtrat wortel (Daucus carota, Linn.). Tujuan penelitian ini

  adalah mendapatkan area optimum dari formula gel UV protection filtrat wortel dengan komposisi humektan propilenglikol dan sorbitol yang sesuai untuk menghasilkan sifat fisik sediaan gel yang baik. Selain itu juga bertujuan untuk melihat profil sifat fisik dan stabilitas dari gel UV protection filtrat wortel.

  Penelitian ini termasuk dalam kategori penelitian eksperimental eksploratif. Metode optimasi formula yang digunakan adalah Simplex Lattice

  

Design (SLD) 2 komponen. Optimasi dilakukan terhadap sifat fisik dan

  stabilitas fisik yang meliputi viskositas, daya sebar dan persen pergeseran viskositas sediaan gel setelah penyimpanan selama satu bulan.

  Semua formula pada penelitian ini memiliki sifat fisik dan stabilitas fisik yang baik. Namun berdasarkan metode uji Fhitung pada ketiga persamaan SLD didapatkan hasil bahwa hanya persamaan untuk daya sebar saja yang regresi dan dapat digunakan untuk memprediksi respon. Dengan demikian kedua persamaan yang tidak regresi tidak dapat digunakan untuk menentukan komposisi optimum dari kedua humektan dan tidak dapat digunakan untuk memprediksi respon dari persamaan SLD yang dihasilkan.

  Berdasarkan profil sifat fisiknya dapat diketahui bahwa pencampuran kedua humektan akan meningkatan daya sebar dan viskositas dari sediaan namun akan menurunkan persen pergeseran viskositas.

  Kata kunci : filtrat wortel, UV protection, humektan, uji sifat fisik, stabilitas fisik, Simplex Lattice Design 2 komponen

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRACT The research was about the optimization of formula for making UV

protection of carrot filtrate (Daucus carota, Linn.) gels. This research aimed

to obtain the optimum composition of the humectants which were

propilenglikol and sorbitol, which showed good physical properties and good

stability of gels. In addition, it aimed to investigate the physical properties and

stability profiles of UV protection carrot filtrate gels.

  The design of the research was experimental explorative. The method

used to optimize the formula was two components Simplex Lattice Design

(SLD). Optimization was conducted in terms of viscocity and spreadibility; as

well as physical stability (percentage of viscocity shift of storage over one

month).

  All formula in this research showed good physical properties and

stability. But, the result of F test for three equations of SLD indicated that

levene

the equation of spreadibility was the only equation which was regression and

available to predict the response. Therefore, those equations cannot be used to

obtain an optimum composition of the humectants. The response cannot be

predicted by the SLD equation due to the in regression equation.

  Based on the physical profile of the gels, combination of the humectants

could increase both spreadibility and viscocity properties. Meanwhile, the

combination of the humectants could decrease of percentage of viscocity shift

response.

  

Keywords: carrot filtrate, UV protection, humectants, physical properties,

physical stability, Simplex Lattice Design two component

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR ISI

  HALAMAN SAMPUL .......................................................................... ....... i HALAMAN JUDUL ................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................... ........ iii HALAMAN PENGESAHAN .................................................................... iv HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................. v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN............................................... vi PRAKATA ................................................................................................. vii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .......................................................ix

  INTISARI ................................................................................................... x

  

ABSTRACT ................................................................................................ xi

  DAFTAR ISI ............................................................................................... xii DAFTAR TABEL .........................................................................................xv DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xvi DAFTAR LAMPIRAN................................................................................. xvii

  BAB I. PENGANTAR................................................................................ 1 A. Latar Belakang....................................................................... 1 B. Perumusan Masalah .............................................................. 4 C. Keaslian Karya ...................................................................... 4 D. Manfaat Penelitian ................................................................. 5 E. Tujuan Penelitian .................................................................. 5 BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA .......................................................... 6 A. Wortel ................................................................................... 6

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  B. Beta karoten .......................................................................... 7

  C. UV Protection ....................................................................... 7

  D. Spektrofotometri ................................................................... 9

  E. Gel ........................................................................................ 10

  F. Humektan ............................................................................. 12

  G. Simplex Lattice Design .......................................................... 13

  H. Daya sebar ............................................................................ 15

  I. Viskositas .............................................................................. 16 J. Keterangan empiris ................................................................ 16

  BAB III. METODE PENELITIAN ............................................................ 18 A. Jenis Rancangan Penelitian .................................................... 18 B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ......................... 18 C. Bahan dan Alat ...................................................................... 19 D. Tata Cara Penelitian............................................................... 20

  1. Penetapan kadar beta karoten dalam filtrat wortel............. 20

  2. Pembuatan Gel UV protection filtrat wortel...................... 22

  3. Memprediksi nilai SPF beta karoten dalam filtrat wortel .. 23

  4. Optimasi formula Gel UV protection filtrat wortel ........... 23

  E. Analisis Data dan Optimasi .................................................. 24

  BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................. 25 A. Pembuatan filtrat wortel......................................................... 25 B. Penetapan kadar beta karoten dalam filtrat wortel ................. 26 C. Pembuatan gel UV protection filtrat wortel ............................ 29

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  D. Pengukuran SPF filtrat wortel ................................................ 31

  E. Uji sifat fisik dan stabilitas gel UV protection filtrat wortel.... 34

  F. Optimasi formula gel UV protection filtrat wortel .................. 37

  BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN … ................................................. 41 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 43 LAMPIRAN ................................................................................................ 46 BIOGRAFI PENULIS .................................................................................. 65

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Formula untuk Metode SLD ...................................................... 22 Tabel II. Pengukuran Absorbansi larutan baku beta karoten ...................... 28 Tabel III. Penetapan kadar beta karoten dalam filtrat wortel ....................... 29 Tabel IV. Perhitungan SPF Filtrat Wortel.................................................... 33 Tabel V. pH gel ........................................................................................ 35 Tabel VI. Uji Sifat Fisik Sediaan Gel .......................................................... 36 Tabel VII. Komposisi humektan untuk tiap formula ..................................... 37 Tabel VIII. Persamaan SLD respon uji.......................................................... 37 Tabel IX. Perhitungan regresi persamaan SLD .......................................... 39

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Struktur beta karoten ................................................................. 7 Gambar 2. Struktur karbopol ..................................................................... 11 Gambar 3. Struktur propilenglikol ............................................................. 13 Gambar 4. Struktur sorbitol ....................................................................... 13 Gambar 5. Hasil scanning beta karoten....................................................... 27 Gambar 6. Kurva baku beta karoten ........................................................... 28 Gambar 7. Spekra UV (250-400 nm) baku beta karoten ............................. 32 Gambar 8. Spektra UV (250-400 nm) filtrat wortel .................................... 32 Gambar 9. Respon daya sebar .................................................................... 38 Gambar 10. Respon viskositas ..................................................................... 38 Gambar 11. Respon persen pergeseran viskositas......................................... 38 Gambar 12. Counter plot respon daya sebar ................................................. 40

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Perhitungan kadar filtrat wortel ................................................. 46 Lampiran 2. Perhitungan persen pergeseran viskositas ................................. 48 Lampiran 3. Perhitungan Persamaan SLD ................................................... 50 Lampiran 4. Data uji regresi persamaan menggunakan metode F .......... 56

  hitung

  Lampiran 5. Dokumentasi ............................................................................ 62

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Sinar Ultraviolet (UV) dari matahari tidak selalu berbahaya, sinar ini

  dapat bermanfaat untuk meningkatkan aliran darah di kulit, membantu perubahan provitamin D menjadi vitamin D, serta mengubah potensial redoks pada jaringan epidermis menjadi lebih mudah direduksi sehingga dapat mengaktifkan vitamin, hormon, dan enzim. Namun terlalu banyak paparan sinar UV dapat menyebabkan

  

sunburn , premature aging, dan kanker kulit (Ley and Reeve, 1997). Kulit yang

  terpapar sinar matahari secara terus menerus akan menyebabkan kulit menjadi kering .

  Spektrum sinar UV yang sampai ke bumi adalah UV-A ( 320 nm-400 nm) dan sebagian kecil UV-B ( 280 nm-320 nm), sedangkan UV C yang memiliki sifat lebih merusak tidak sampai ke permukaan bumi karena diblok oleh lapisan ozon di stratosfer. Namun adanya penipisan lapisan ozon oleh reaksi fotokimia termasuk chlorofluorocarbons (CFC) menyebabkan lebih banyak sinar UV-B yang dapat sampai ke permukaan bumi (Halliwell and Gutteridge, 1999).

  Sinar UV yang secara biologis paling berpotensi menyebabkan eritema dan hiperpigmentasi adalah sinar UV dengan panjang gelombang 280–320 nm (UV B) (Jellinek, 1970).

  Radikal bebas yang dihasilkan oleh radiasi sinar UV pada kulit akan menyebabkan terjadinya resiko photoaging bahkan dapat menyebabkan kanker.

  2

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Reactive oxygen species (ROS) yang diproduksi setelah terjadi paparan sinar UV

  akan berinteraksi dengan antioksidan pelindung kulit dan akan mempengaruhi struktur kulit seperti elastic fibers atau sel-sel kulit sehingga kulit menjadi kering dan lama kelamaan sel-sel kulit menjadi mati. Efek merugikan dari radiasi sinar UV dapat dikurangi dengan penggunaan senyawa antioksidan baik secara per oral maupun topikal. Karena senyawa antioksidan tersebut dapat mengontrol produksi radikal bebas dan stress oksidatif yang dihasilkan akibat radiasi UV (Morquio, A., Rivera-Megret, F., Dajas, F., 2005).

  Golongan karotenoid merupakan senyawa antioksidan yang efektif, salah satu diantaranya adalah beta karoten. Studi epidemologi menunjukkan bahwa terdapat pengurangan resiko kanker paru–paru dan beberapa kanker lain dengan peningkatan konsumsi makanan yang kaya akan beta karoten (Young and Lowe, 2000).

  Pada penelitian kali ini digunakan zat aktif yang berasal dari alam yaitu ekstrak wortel yang mengandung beta karoten. Wortel merupakan salah satu tanaman yang berkhasiat sebagai prekursor vitamin A dan antioksidan alami. Wortel diketahui mengandung beta karoten yang cukup tinggi yaitu sekitar 740 g

  µ

  (Afriansyah, 2002). Beta karoten sebagai antioksidan banyak digunakan untuk pencegahan dan pengobatan penyakit yang berhubungan dengan strees oksidatif (Sies and Stahl, 2004). Aktivitas fotoprotektif dari karotenoid berhubungan dengan sifatnya sebagai antioksidan, yaitu dapat memakan molekul singlet oksigen dan radikal peroksida (Sies and Stahl, 2004). Kemampuan beta caroten mengurangi ROS dipengaruhi oleh posisi energi level pada tingkat eksitasi yang

  3

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  dipengaruhi oleh adanya ikatan double bound C=C yang dapat mengurangi terjadinya proses oksidasi dengan mekanisme transfer energi (Young and Lowe, 2000). Oleh karena itu, ekstrak wortel dapat digunakan sebagai alternatif dalam pembuatan sediaan UV protection karena bersifat antioksidan sehingga dapat mengurangi kerusakan oksidatif akibat ROS.

  Teknologi terbaru untuk bentuk sediaan produk semisolid adalah sediaan gel. Gel memiliki sifat lebih baik dibanding cream dan lotion dan nyaman dalam penggunaannya. Sediaan gel memiliki keuntungan yaitu memberikan sensasi dingin dan dapat melembabkan kulit ketika diaplikasikan. Selain itu sediaan gel dilihat dari sisi estetikanya lebih menarik dibandingkan cream dan lotion sehingga masyarakat akan lebih tertarik untuk menggunakan sediaan topikal gel dibanding sediaan topikal yang lain.

  Humektan dalam UV protection dapat digunakan sebagai pelembab yang dapat mengurangi penguapan air dari sediaan sehingga sediaan akan tinggal lama di permukaan kulit dan lebih lama mengurangi efek paparan terhadap radiasi sinar UV. Dalam pembuatan gel UV protection ini digunakan humektan berupa propilenglikol dan sorbitol. Propilenglikol akan meningkatkan kelarutan zat lipofilik (beta karoten) ke dalam matriks hidrogel sedangkan sorbitol yang higroskopis akan menjaga konsistensi dari sediaan sehingga sediaan lebih stabil.

  Pendekatan yang digunakan pada optimasi formula gel UV protection ini menggunakan metode Simplex Lattice Design. Pendekatan ini memungkinkan formulator untuk mendapatkan area optimum campuran dari kedua humektan berdasarkan sifat fisik dan stabilitas yang dikehendaki (Amstrong, 1996).

  4

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Penelitian mengenai sediaan UV protection sediaan gel filtrat wortel belum pernah dilakukan sebelumnya. Penelitian yang ada sudah menguji efek beta karoten murni sebagai antioksidan secara peroral yang dapat mengurangi efek radiasi dari UV. Namun belum ditemukan penelitian mengenai efek perasan filtrat wortel yang berpotensi dalam UV protection.

B. Perumusan Masalah

  Permasalahan yang akan diteliti adalah:

  1. Adakah range komposisi optimum dalam pembuatan sediaan gel UV

  protection filtrat wortel (Daucus carota, Linn.) bila diuji secara fisis (uji daya

  sebar dan uji viskositas) dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas) menggunakan metode Simplex Lattice Design?

  2. Berapakah range komposisi humektan dalam formula gel UV protection filtrat wortel (Daucus carota, Linn.) yang menghasilkan formula optimum?

  3. Bagaimanakah profil sifat fisik dan stabilitas fisik gel UV protection filtrat wortel (Daucus carota, Linn.) ?

C. Keaslian Karya

  Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang Optimasi Formula Gel UV protection Filtrat Wortel (Daucus carota, Linn.) : Tinjauan Terhadap Humektan Propilenglikol dan Sorbitol belum pernah dilakukan dan dipublikasikan.

  5

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

D. Manfaat Penelitian

  Penelitian ini secara teoritis menambah informasi bagi ilmu pengetahuan, khususnya dalam bidang kefarmasian mengenai aplikasi Simplex Lattice Design pada proses pembuatan gel UV protection. Penelitian ini secara praktis bermanfaat untuk mengetahui jumlah komposisi humektan yang menghasilkan gel UV

  

protection filtrat wortel (Daucus carota, Linn.) yang memiliki sifat fisis (daya

sebar dan viskositas) yang baik.

E. Tujuan Penelitian

  Tujuan dari penelitian ini adalah :

  1. Untuk mengetahui range komposisi optimum dalam pembuatan gel UV filtrat wortel (Daucus carota, Linn.) bila diuji secara fisis (uji daya

  protection

  sebar dan uji viskositas) dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas) menggunakan metode Simplex Lattice Design.

  2. Untuk mengetahui range komposisi humektan dalam formula gel UV

  protection filtrat wortel (Daucus carota, Linn.) yang menghasilkan formula optimum.

  3. Untuk melihat profil sifat fisik dan stabilitas fisik dari gel UV protection filtrat wortel (Daucus carota, Linn.). PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Wortel ( Daucuss carrota, Linn. ) Famili : Apiaceae Uraian : Wortel adalah tumbuhan sayur yang ditanam sepanjang tahun. Terutama di daerah pegunungan, yang memiliki suhu udara dingin dan lembab. Wortel mempunyai batang daun basah berupa sekumpulan pelepah (tangkai daun) yang muncul dari pangkal buah bagian atas (umbi akar), mirip daun seledri. Kandungan Kimia Wortel mempunyai nilai kandungan vitamin A yang tinggi yaitu sebesar

  12.000 SI. Sementara komposisi kandungan unsur yang lain adalah kalori sebesar 42 kalori, protein 1,2 gram, lemak 0,3 gram; hidrat arang 9,3 gram; kalsium 39 mg; fosfor 37 mg; besi 0,8 mg; vit B1 0,06 mg; dan vit C 6 mg. Komposisi di atas diukur per 100 g (Arisandi dan Andriani, 2006).

  Kadar beta karoten yang terkandung dalam wortel (740

  g) hampir dua

  µ

  kali lipat lebih banyak dari kandungan beta karoten dalam kangkung (380

  g) dan

  µ

  tiga kali lebih banyak kandungan beta karoten daun caisin (286

  g). Makin jingga

  µ warna wortel, makin tinggi kadar beta karoten-nya (Afriansyah, 2002).

  7

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

B. Beta Karoten

  Beta karoten adalah molekul yang memberikan warna oranye pada wortel. Beta karoten termasuk dalam kategori senyawa karotenoid, yang banyak ditemukan pada buah dan sayur juga terdapat dalam kuning telur.

  

Gambar 1. Struktur beta karoten (Evens, 2000)

  Fungsi dari beta caroten sangat penting sebagai antioksidan dan mencegah kanker. Ikatan terkonjugasi dari beta karoten bertanggungjawab terhadap penyerapan sinar gelombang tampak dan menyebabkannya berwarna. Daerah serapan beta caroten terdapat pada daerah panjang gelombang 400-500nm. (Evens, 2000). Beta karoten terlarut dalam CS , benzene, dan kloroform. Agak

  2

  larut dalam ether dan petroleum ether; sukar larut dalam metanol dan etanol dan praktis tidak larut dalam air, basa, dan asam (Anonim, 1989).

C. UV protection Paparan sinar matahari dapat menyebabkan beberapa efek biokimia.

  Sebagai reaksi primer, sinar pada panjang gelombang tertentu dapat bereaksi dengan kromofor yang sesuai. Kromofor ini secara langsung dapat merusak atau dapat bertindak sebagai photosensitizer untuk reaksi lain. Reaksi photooxidative dengan adanya kehadiran oksigen dapat menginisiasi terjadinya ROS pada jaringan yang terkena paparan sinar matahari. ROS, seperti singlet oksigen dan

  8

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  radikal peroksida dapat merusak molekul biologis dan fungsinya. Reaksi

  

photooxidative merupakan awal dari timbulnya premature-skin aging dan proses

  patofisiologis lain akibat kerusakan photosensitivity dari kulit (Sies and Stahl, 2004).

  Secara umum antioksidan dapat didefinisikan sebagai substansi yang pada konsentrasi yang rendah, dapat mengurangi oksidasi (Halliwell,B. and Gutteridge, J.M.C., 1999). Aktivitas photoprotective dari karotenoid berhubungan dengan sifatnya sebagai antioksidan, yaitu dapat memakan molekul singlet oksigen dan radikal peroksida (Sies and Stahl, 2004). Kemampuan beta caroten mengurangi ROS dipengaruhi oleh posisi energi level pada tingkat eksitasi yang dipengaruhi oleh adanya ikatan double bound C=C yang dapat mengurangi terjadinya proses oksidasi dengan mekanisme transfer energi (Young and Lowe, 2000).

  Minimal erythema dose (MED) adalah karakteristik untuk mengetahui

  sensitivitas dari seseorang untuk mengalami resiko erythema akibat paparan sinar UV (Sies and Stahl,2004). SPF adalah rasio minimal erythema dosage (MED) pada kulit manusia yang diproteksi oleh agen UV protection terhadap MED kulit manusia yang tidak diproteksi oleh agen UV protection (Walters, 1997).

  Spektra distribusi dari kemampuan proteksi terhadap sinar UV diketahui dengan memplotkan spektra absorbansi film-tipis (thin-film absorbance spectrum) terhadap panjang gelombang. Rumus hubungan antara serapan dengan SPF :

  1

  

 

  A - log log SPF

  = = _{10 10} SPF

 

(Walters, 1997)

  9

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

D. Spektrofotometri Visibel

  Spektrofotometri Visibel (Vis) merupakan anggota teknik analisis spektroskopik yang memakai sumber radiasi elektromagnetik sinar tampak (380- 780 nm). Pada umumnya pelarut yang sering dipakai dalam analisis Spektrofotometri UV-Vis adalah air, etanol, sikloheksan, dan isopropanol. Namun demikian, perlu diperhatikan absorpsi pelarut yang dipakai di daerah UV-Vis (penggal UV=UV cut off). Hal lain yang perlu diperhatikan dalam masalah pemilihan pelarut adalah polaritas pelarut yang dipakai, karena akan sangat berpengaruh terhadap pergeseran spektrum molekul yang dianalisis (Mulja dan Suharman, 1995).

  Analisis kuantitatif zat tunggal dilakukan dengan melakukan pengukuran absorbansi pada panjang gelombang maksimum. Alasan dilakukan pengukuran pada panjang gelombang tersebut adalah : perubahan absorban untuk setiap satuan konsentrasi adalah paling besar pada panjang gelombang maksimal, sehingga akan diperoleh kepekaan analisis yang maksimal. Di samping itu, pita serapan di sekitar panjang gelombang maksimal datar dan pengukuran ulang dengan kesalahan kecil dengan demikian akan memenuhi hukum Lambert-Beer :

  1 A = log = .b.c

  ε T

  Keterangan : A= absorbansi T = % transmitan

• 1 -1

  = absorbansi molar (liter.mol .cm )

  ε

  b = tebal larutan (cm) c = konsentrasi (mol/liter) (Mulja dan Suharman, 1995)

  10

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

E. Gel

  Gel yang mengandung air disebut hidrogel. Hidrogel sebagian besar penyusunnya terdiri dari zat yang larut air relatif dan ada bagian yang tidak larut air. Sifat inilah yang menyebabkan hidrogel banyak digunakan pada sediaan topikal (Martin, 1993). Konsistensi gel disebabkan oleh gelling agent (biasanya polimer) dengan membentuk matriks tiga dimensi. Hidrogel adalah sistem hidrofilik yang utamanya terdiri dari 85–95% air atau campuran aqueous-

  

alcoholic dan gelling agent. Polimer organik yang biasa digunakan adalah asam

  poliakrilat (karbopol), natrium karboksimetilselulosa, atau selulosa non ionik lainnya (Buchmann, 2001).

  Hidrogel akan memberikan efek mendinginkan karena evaporasi pelarut. Hidrogel mudah diaplikasikan dan memberi kelembaban secara instan tetapi pada penggunaan jangka panjang akan membuat kulit kering. Dengan demikian, diperlukan humektan seperti gliserol (Buchmann, 2001). Salah satu alasan penggunaan hidrogel adalah pelarut yang digunakan dalam pembuatan obat mempunyai kompatibilitas yang baik terhadap jaringan biologis tubuh (Zatz and Kushla, 1996).

  A. Karbopol (Carbomer) Karbopol merupakan polimer hidrofilik dengan struktur cross-link.

  Karbopol diikat dalam suatu polimerisasi asam akrilat dalam pelarut inert. Penggunaan karbopol pada pelarut polar seperti air akan meningkatkan viskositas dan yield value dari gel. Penambahan sedikit alkali akan menyebabkan pH netral sehingga gugus karboksil terionisasi dan melekat satu sama lain sehingga molekul

  11

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  polimer naik. Hal ini akan mempengaruhi rheology sistem gel yang terbentuk (Stephenson and Karsa, 2000).

  Karbopol yang terdispersi dalam air membentuk larutan asam keruh dengan pH 2,8-3,2 tetapi tidak larut. Netralisasi asam dengan basa akan menghasilkan gugus karboksilat bermuatan negatif sehingga polimer akan terurai dan mengentalkan sistem berair (Zatz, J.L., Berry, J.J. and Aldermen, D.A., 1996). Dalam sistem berair, basa yang dapat digunakan adalah natrium, amonium, kalium hidroksida, natrium karbonat, atau amina seperti trietanolamin (Zatz and Kushla, 1996).

  Rumus molekul karbopol adalah C

  3 H

  4 O 2 .

  O H H C C C H OH

  

Gambar 2. Struktur karbopol (Stephenson and Karsa, 2000)

  B. TEA (Tri-Etanol Amin) Merupakan cairan higroskopis yang bening, tidak berwarna atau berwarna kuning pucat, kental, tidak berbau atau sedikit berbau amonia. Dapat bercampur dengan air dan alkohol, larut dalam kloroform, sedikit larut dalam eter. Sepuluh persen larutan ini bersifat basa terhadap kertas lakmus (Stephenson and Karsa, 2000).

  12

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

F. Humektan

  Humektan digunakan untuk mencegah kekeringan dari suatu sediaan terutama setelah sediaan dikeluarkan dari pengemas dan diaplikasikan ke kulit.

  Humektan bekerja dengan mencegah evaporasi air dari sediaan. Contoh humektan yaitu gliserol, polietilenglikol, dan propilenglikol yang biasa digunakan pada konsentrasi 5% (Aulton, 2002).

  Humektan yang digunakan pada penelitian ini yaitu propilenglikol dan sorbitol. Propilenglikol merupakan cairan dengan rasa khas yang jernih, tidak berwarna, tidak berbau, dan higroskopis. Dapat bercampur dengan air, aseton, alkohol, dan kloroform. Larut dalam eter, kurang larut dalam minyak.

  Propilenglikol digunakan sebagai humektan (pelembab), pelarut (cosolvent), dan (Boyland, 1986). Propilen glikol merupakan bahan yang tidak

  plasticizer

  berbahaya dan aman digunakan pada produk kosmetik dengan konsentrasi lebih dari 50% (Loden, 2001). Propilen glikol tidak menyebabkan iritasi lokal bila diaplikasikan pada membran mukosa, subkutan atau injeksi intramuskular, dan telah dilaporkan tidak terjadi reaksi hipersensitivitas pada 38% pemakai propilen glikol secara topikal (Anonim, 1983). Rumus molekul propilenglikol adalah C H O .

  3

  8

2 OH OH

  H C C CH

  2

  3 H

Gambar 3. Struktur propilenglikol (Anonim, 1995a)

  13

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Sorbitol berbentuk kristal putih, tidak berbau,dan bersifat higroskopis.

  Rasanya manis sekitar 50–60% manis daripada sukrosa (Boyland, 1986). Penggunaan sorbitol di bidang kefarmasian adalah sebagai humektan, agen pemanis, dan komponen pemberi rasa (Smolinske, 1992). Rumus molekul sorbitol adalah C H O .

  6

  14

  6 OH OH OH H H _{2 H 2} HO C C C C C C OH H H H OH

Gambar 4. Struktur sorbitol (Anonim, 1995a)

G. Metode Simplex Lattice Design

  Metode Simplex Lattice Design adalah suatu metode optimasi untuk mengetahui sifat-sifat fisik dari dua campuran atau lebih. Dengan menggunakan metode ini diharapkan faktor trial and error dalam mendesain suatu formula dapat dikurangi dan metode ini juga dapat memprediksi sifat-sifat campuran tersebut pada semua perbandingan (Bolton, 1997).

  Implementasi dari Simplex Lattice Design terdiri dari penyiapkan beberapa formulasi dengan kombinasi yang berbeda dari komposisi bahan penyusunnya. Kombinasi dipersiapkan sebagai data percobaan yang dapat digunakan untuk memprediksi respon melalui persamaan Simplex Lattice dengan cara yang sederhana dan efisien. Jika semua yang dioptimasi benar, maka ekstrapolasi data yang berada diluar kombinasi tidaklah direkomendasikan.

  Persamaan simplex yang dihasilkan hanyalah bersifat empiris dimana dapat

  14

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  mendiskripsikan pola respon berdasarkan persamaan yang didapat. Tidak ada alasan untuk percaya bahwa persamaan ini dapat menjelaskan apa yang terjadi secara fisika, tetapi faktanya bahwa pola respon yang kompleks hasil dari perbedaan formulasi dapat dikira-kira hasilnya melalui persamaan simplex (Bolton, 1997).

  Persamaan umum untuk Simplex Lattice Design dengan dua variabel bebas adalah sebagai berikut : Y = a(A) + b(B) + ab(A)(B)

  Keterangan : Y = respon atau hasil penelitian A = kadar proporsi komponen A B = kadar proporsi komponen B a,b,ab = koefisien yang dihitung dari pengamatan penelitian Koefisien a,b,ab dapat dihitung dari asal percobaannya (Bolton, 1997).

  15

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Perubahan proporsi (bagian) dari satu komponen pada campuran akan mengubah proporsi dari komponen bahan penyusun yang lain. Dengan dimikian, pada formulasi farmasetis dari campuran yang mengandung q komponen jika kita ingin mendesign proporsi dari komponen X ,X ,...,X maka :

  1 2 q

  X 1 dengan i = 1,2,...,q (Amstrong, 1996)

  ≤ i ≤

  Semua proporsi dari dua komponen dapat dipresentasikan sebagai garis lurus. Jika respon dari bahan penyusun adalah murni additive (tidak ada interaksi) maka garis respon akan terlihat lurus. Garis respon yang cekung (concave) mengindikasikan adanya efek merugikan dari pencampuran dua komponen.

  Sedangkan garis respon yang cembung (convex) mengindikasikan adanya efek yang menguntungkan dari pencampuran dua komponen (Amstrong, 1996).

H. Uji Daya sebar

  Daya sebar berhubungan dengan sudut kontak tiap tetes cairan atau preparasi semisolid yang behubungan langsung dengan koefisien friksi. Faktor yang mempengaruhi daya sebar adalah formulanya kaku atau tidak, kecepatan dan lama tekanan yang menghasilkan kelengketan, temperatur pada tempat aksi.

  Kecepatan penyebaran bergantung pada viskositas formula, kecepatan evaporasi pelarut dan kecepatan peningkatan viskositas karena evaporasi (Garg, A., Aggarwal, D., Garg, S., and Singla, A.K., 2002).

  The parallel-plate method merupakan metode yang paling sering digunakan dalam menentukan dan mengukur daya sebar sediaan semisolid.

  Metode ini mudah dilakukan dan relatif murah (Garg et al., 2002).

  16

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

I. Viskositas

  Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir; makin tinggi viskositas maka makin besar tahanannya (Martin, A. and Bustamante, P., 1993). Viskositas, elastisitas dan rheologi merupakan karakteristik formulasi yang penting dalam produk akhir sediaan semisolid.

  Peningkatan viskositas akan menurunkan daya sebar (Garg et al., 2002). Gel pada penggunaan topikal sebaiknya tidak terlalu lengket karena dapat menimbulkan rasa tidak nyaman. Penggunaan konsentrasi gelling agent yang terlalu tinggi atau penggunaan gelling agent dengan bobot molekul yang terlalu besar akan menghasilkan gel yang susah diaplikasikan (Zatz and Kushla, 1996).

  Karbopol pada konsentrasi rendah, gel yang dihasilkan memiliki sifat pseudoplastik dan kembali menjadi plastik pada konsentrasi tinggi. Karbopol gel dengan konsistensi yang cukup dapat mempertahankan bentuk sistem yang tidak viskoelastik linier. Dalam perkiraan karbopol gel merupakan solid elastik (Zatz

  and Kushla, 1996).

  J. Keterangan Empiris

  Penelitian dari Helmut Sies dan Wilhelm Stahl tahun 2004 telah membuktikan adanya efektivitas beta caroten sebagai photoprotection dengan pemberian suplemen beta caroten secara per oral. Keefektifan proteksi dari beta caroten terhadap UV dapat ditingkatkan jika diformulasikan dalam sediaan topikal. Wortel (Daucus carota, Linn.) sebagai salah satu tanaman yang memiliki

  17

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  kandungan beta caroten yang paling banyak sangat berpotensi untuk dikembangkan menjadi sediaan UV protection. Beta karoten sebagai antioksidan banyak digunakan untuk pencegahan dan pengobatan penyakit yang berhubungan dengan strees oksidatif (Sies and Stahl, 2004). Oleh karena itu, ekstrak wortel dapat digunakan sebagai alternatif dalam pembuatan sediaan UV protection karena bersifat antioksidan sehingga dapat mengurangi kerusakan oksidatif akibat ROS.

  Sediaan topikal yang sudah banyak beredar di pasar adalah cream dan

  

lotion . Sediaan gel dipilih karena memiliki keuntungan yaitu memberikan sensasi

dingin dan dapat melembabkan kulit ketika diaplikasikan.