Evaluasi efek tween 80 dan span 80 dalam sediaan krim dengan minyak wijen sebagai fase minyak : aplikasi desain faktorial - USD Repository

  

EVALUASI EFEK TWEEN 80 DAN SPAN 80 DALAM SEDIAAN KRIM

DENGAN MINYAK WIJEN SEBAGAI FASE MINYAK : APLIKASI

DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI

  

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Ilmu Farmasi

  

Diajukan oleh :

Maria Intan Josi

NIM : 068114138

FAKULTAS FARMASI

  

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

  

EVALUASI EFEK TWEEN 80 DAN SPAN 80 DALAM SEDIAAN KRIM

DENGAN MINYAK WIJEN SEBAGAI FASE MINYAK : APLIKASI

DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI

  

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Ilmu Farmasi

  

Diajukan oleh :

Maria Intan Josi

NIM : 068114138

FAKULTAS FARMASI

  

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

  ………..Ad Maiorem Dei Gloriam……….

TOO BIG

  No is to have

  BIG Dream Because

  No Beginning is to

  DO ! too small

  Kupersembahkan karya ini untuk Tuhan Yesus yang mencintai aku

  Keluargaku tercinta Cita-cita dan harapan

  

PRAKATA

  Puji dan Syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan kasih karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsinya yang berjudul “Evaluasi Efek Tween 80 dan Span 80 dalam Sediaan Krim dengan Minyak Wijen sebagai Fase Minyak : Aplikasi Desain Faktorial”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm) Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  Selama perkuliahan, penelitian dan penyusunan skripsi, penulis telah banyak mendapat bantuan, sarana, dukungan, nasehat, bimbingan, saran dan kritik dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada :

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

  2. Dewi Setyaningsih, M.Sc., Apt selaku dosen pembimbing yang dengan kesabarannya membimbing, memberi saran dan kritik sejak penyusunan proposal hingga selesainya skripsi ini.

  3. Rini Dwiastuti S.Farm, M.Sc., Apt. dan Christofori Maria Ratna Rini Nastiti M.Pharm., Apt. selaku dosen penguji atas segala masukan dan bimbingannya.

  4. Segenap dosen atas kesabarannya dalam mengajar dan membimbing penulis selama perkuliahan di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.

  5. Bapak, ibu, dan adikku tercinta (Hero) atas segala doa, dukungan, perhatian dan semangat yang selalu menyertai penulis.

  6. Keluarga besarku atas segala perhatian, dukungan, dan motivasi yang menyertai penulis selama menempuh pendidikan di Yogyakarta.

  7. Kakak-kakakku : Adistyawan Yoga Wicaksono, Veronica Ari Haryanti, Didit, Agustina Nia, atas segala kebersamaan dan dukungannya selama ini.

  8. Sahabat-sahabatku : Joice, Krismawulan, Mitha, Dimon, Asti, Dani, Ayem dan Astina atas kebersamaan selama ini.

  9. Teman-teman “Lantai 1” : Grace, Zi, Yosephine, Lia Yumi, Ardani, Ci Vita, Wiwit, Rani, Cicha, Nia, Lulu, Shinta.

  10. Teman-teman “Enolat” dan “STMJ” : Thomas, Rudi, Galih, Yoan, Lulu, Anton, Eka cowok.

  11. Teman-teman kost Alma dan Aulia, Nanda, Maria, Icha, Novi, Yudith, Atik, Carol, Ria, Henny, Bertha, Lia, Dini atas kebersamaan dan bantuannya selama ini.

  12. Teman-teman PSM “Cantus Firmus” dan teman-teman KKN Bongsren yang telah memberikan banyak warna dalam kebersamaannya.

  13. Teman-teman FST 2006 yang telah memberikan saran, dukungan dan semangat bagi penulis untuk menyelesaikan skripsi ini

  14. Teman-teman Fakultas Farmasi angkatan 2006, atas dukungan dan kebersamaannya selama ini.

  15. Pak Musrifin, Mas Agung, Mas Otok, Mas Iswandi, Mas Kayat, dan segenap laboran lain atas segala bantuannya selama ini.

  16. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu

  Penulis menyadari penelitian ini masih belum sempurna mengingat keterbatasan pengetahuan dan kemampuan penullis. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang dapat berguna bagi ilmu pengetahuan.

  Penulis

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN SAMPUL.............................................................................................i HALAMAN JUDUL................................................................................................ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING....................................................iii HALAMAN PENGESAHAN.................................................................................iv HALAMAN PERSEMBAHAN..............................................................................v PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI...................................................vi PRAKATA.............................................................................................................vii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA...............................................................viii DAFTAR ISI...........................................................................................................xi DAFTAR GAMBAR............................................................................................xv DAFTAR TABEL.................................................................................................xvi

  DAFTAR LAMPIRAN.......................................................................................xvii

  INTISARI..............................................................................................................xix ABSTRACT...........................................................................................................xx

  BAB I. PENGANTAR.............................................................................................1 A. Latar Belakang...........................................................................................1 B. Perumusan Masalah...................................................................................6 C. Keaslian Karya...........................................................................................6 D. Manfaat Penelitian.....................................................................................6

  F. Hipotesa Penelitian....................................................................................6

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

  2. Viskositas.............................................................................................19

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

  F. Uji Stabilitas Fisik....................................................................................18

  E. Minyak Wijen..........................................................................................17

  D. Emulsifikasi.............................................................................................14

  2. Span 80.................................................................................................13

  1. Tween 80..............................................................................................12

  B. Krim.........................................................................................................10 C.

  BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA......................................................................7 A. Kulit...........................................................................................................7

  3. Lapisan Subkutis...................................................................................9

  2. Lapisan Dermis......................................................................................8

  e. Stratum basale/ stratum germinativum.............................................8

  d. Stratum spinosum.............................................................................8

  c. Stratum granulosum.........................................................................8

  b. Stratum lusidum...............................................................................8

  a. Stratum corneum..............................................................................8

  1. Lapisan epidermis..................................................................................7

  3. Distribusi Ukuran Droplet....................................................................19

  H. Landasan Teori.........................................................................................21

  I. Hipotesis...................................................................................................24

  BAB III. METODE PENELITIAN........................................................................25 A. Jenis dan Rancangan Penelitian...............................................................25 B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional..........................................25

  1. Variabel Penelitian...............................................................................25

  a. Variabel bebas................................................................................25

  b. Variabel Tergantung.......................................................................25

  c. Variabel pengacau terkendali.........................................................25

  d. Variabel pengacau tak terkendali...................................................25

  2. Definisi Operasional.............................................................................26

  C. Bahan dan Alat Penelitian........................................................................27

  1. Bahan Penelitian...................................................................................27

  2. Alat Penelitian......................................................................................27

  D. Tata Cara Penelitian.................................................................................29

  1. Desain Formula....................................................................................30

  2. Pembuatan Krim...................................................................................32

  3. Penentuan tipe emulsi O/W..................................................................32

  a. Metode pewarnaan.........................................................................32

  b. Metode pengenceran......................................................................33

  4. Pengujian daya sebar............................................................................33

  5. Pengujian viskositas.............................................................................34

  E. Analisis Hasil...........................................................................................35

  BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN..............................................................37 A. Pembuatan Krim......................................................................................37 B. Penentuan Tipe Krim...............................................................................40

  1. Metode pewarnaan...............................................................................41

  2. Metode pengenceran............................................................................41

  C. Sifat fisik dan stabilitas krim..................................................................42

  1. Sifat fisik krim......................................................................................42

  2. Kestabilan sediaan krim.......................................................................46

  a. Profil kestabilan distribusi ukuran droplet 90%.............................46

  b. Profil kestabilan viskositas.............................................................49

  c. Profil kestabilan daya sebar............................................................51

  D. Efek faktor dan grafik interaksi faktor....................................................52

  1. Efek faktor pada respon........................................................................54

  a. Uji distribusi droplet 90%..............................................................55

  b. Pergeseran distribusi ukuran droplet 90%......................................57

  c. Uji viskositas..................................................................................59

  d. Uji daya sebar.................................................................................60

  BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN................................................................63 A. Kesimpulan..............................................................................................63 B. Saran.........................................................................................................63

  LAMPIRAN.........................................................................................................69 BIOGRAFI PENULIS........................................................................................124

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Struktur Polysorbate 80........................................................................14 Gambar 2. Skema stereokimia surfaktan................................................................18

  Gambar 3. Skema alur penelitian...........................................................................29 Gambar 4a. Uji warna dengan sudan III................................................................41 Gambar 4b. Uji warna dengan methylene blue......................................................41 Gambar 5a. Uji Pengenceran dengan tabung fase air berlebih..............................41 Gambar 5b. Uji Pengenceran dengan tabung fase minyak berlebih......................41

  Gambar 6. Profil kestabilan ukuran droplet 90%...................................................48 Gambar 7. Profil kestabilan viskositas...................................................................49 Gambar 8. Profil kestabilan daya sebar..................................................................51 Gambar 9. Grafik interaksi uji distribusi ukuran droplet 90%...............................57 Gambar 10. Grafik interaksi pergeseran distribusi ukuran droplet 90%................58 Gambar 11. Grafik interaksi uji viskositas.............................................................60

  Gambar 13. Grafik interaksi uji daya sebar............................................................62

  

DAFTAR TABEL

  Tabel Ia. Klasifikasi surfaktan berdasarkan nilai HLB..........................................16 Tabel Ib. Klasifikasi surfaktan berdasarkan dispersibilitas dalam air....................16

  Tabel II. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level........................................................................................................................22 Tabel III. Desain formula dengan desain faktorial................................................31

  Tabel IV. Hasil pengukuran sifat fisis dan stabilitas krim.....................................46 Tabel V. Tabel signifikansi model persamaan secara ANOVA............................53

  Tabel VI. Tabel efek untuk respon droplet 90%....................................................55 Tabel VII. Tabel efek untuk pergeseran ukuran droplet 90%................................57 Tabel VIII. Tabel efek untuk respon viskositas.....................................................59 Tabel IX. Tabel efek untuk respon daya sebar.......................................................61

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Tabel berat jenis bahan dan persyaratannya, perhitungan nilai HLB dan penentuan level tinggi dan level rendah dalam formula ......................................................................................

  69 Lampiran 2. Uji viskositas..............................................................................

  72 Lampiran 3. Uji daya sebar.............................................................................

  73 Lampiran 4. Distribusi ukuran droplet SPSS..................................................

  74 Lampiran 5. Data diameter droplet.................................................................

  75 Lampiran 6. Normalitas data..........................................................................

  90 Lampiran 7. Uji statistik Repeated Anova untuk signifikansi profil 107 kestabilan...................................................................................

  Lampiran 8. Data foto..................................................................................... 119 .

  

INTISARI

  Evaluasi Efek Tween 80 dan Span 80 dalam Sediaan Krim dengan Minyak Wijen Sebagai Fase Minyak bertujuan untuk mengevaluasi efek dari faktor yang dipilih yaitu Tween 80 dan Span 80 pada level yang diteliti. Minyak wijen digunakan sebagai fase minyak karena kandungan asam lemak yang dapat berfungsi sebagai emollient pada sediaan topikal.

  2 Penelitian ini menggunakan aplikasi desain faktorial 2 . Tween 80 dan Span 80 ditetapkan sebagai variabel bebas pada level tinggi dan level rendah.

  Evaluasi dilakukan terhadap parameter sifat fisis, yaitu distribusi ukuran droplet 90%, viskositas, daya sebar krim, dan pergeseran distribusi ukuran droplet 90%. Kestabilan sediaan juga diteliti dan diamati dalam waktu selama satu bulan. Analisis data dilakukan dengan ANOVA pada program Desain Expert 7.14 dengan ukuran signifikan jika p<0.05.

  Hasil dari penelitian ini adalah tidak ditemukan faktor yang signifikan, baik pada Tween 80 maupun span 80 terhadap parameter sifat fisis yang diamati pada level yang diteliti. Nilai efek dan persen kontribusi yang didapat digunakan untuk melihat efek dari masing-masing faktor dan grafik model digunakan untuk melihat ada atau tidaknya interaksi dari kedua faktor tersebut.

  Kata kunci : minyak wijen, Tween 80 dan Span 80, desain faktorial.

  

ABSTRACT

  The aim of the research Evaluation of Effects Tween 80 and Span 80 in Sesame Oil Cream: Factorial Design Application was to evaluate the effects of factor that has been chosen in this case is Tween 80 and Span 80 at the observed level. Sesame oil has been used for oil phase in cream because of its function as an emollient in topical preparation.

  Design Factorial 22 application has been used in this research. Tween 80 and Span 80 have been used as free variables in high level and low level research design. Evaluation in physical properties such as droplet size distribution 90%, viscosity, spreadability, and droplet size distribution 90% shift had been done. The stability of cream also evaluated in one month time. ANOVA in Design Expert 7.14 program has been used to analyze data with p<0.05.

  The result shows that no significant factors had been found, neither Tween 80 nor Span 80, for physical properties that had been evaluated in levels that had been chosen. Effects list and percent contribution have been used to study the effect from factors and graph model to study the interaction between factors.

  Keyword : sesame oil, Tween 80 and Span 80, factorial design.

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Kerusakan dan fenomena yang terjadi pada bentuk emulsi dapat

  mengakibatkan rusaknya sediaan yang dibuat. Kestabilan dari suatu sediaan emulsi sangat dipengaruhi oleh emulgator yang digunakan. Salah satu fenomena yang dapat terjadi adalah creaming yaitu fenomena di mana droplet-droplet akan mengalami flokulasi sehingga akan mengalami langkah-langkah potensial selanjutnya terhadap kerusakan emulsi hingga menuju koalesens dari fase dispers. (Jiao,J. dan Burgess, D.J., 2003).

  Salah satu cara mengatasi fenomena-fenomena tersebut adalah dengan pemilihan emulsifying agent yang sesuai dengan formula (Jones, 2008).

  

Emulsifying agent atau surfaktan merupakan bahan-bahan yang memiliki struktur

  dengan 2 bagian yang berbeda, bagian hidrofilik (water-liking) yang lebih tinggi kelarutannya di air dan bagian hidrofobik (water-hating) yang lebih tinggi kelarutannya di pelarut hidrofobik .Jika dilihat dari muatannya surfaktan terbagi atas 4 jenis yaitu anionic surfactant, cationic surfactant, nonionic surfactant dan

  

amphoteric surfactant (Jones, 2008). Nonionic surfactant merupakan surfaktan

  yang tidak memiliki muatan dan penggunaan nonionic surfactant secara kombinasi menghasilkan bentuk interfacial film yang stabil di antara permukaan droplet dari fase dispers. Pengunaan nonionic surfactant lebih menguntungkan jika dibandingkan dengan penggunaan ionic surfactant karena nonionic surfactant lebih stabil dalam elektrolit dan perubahan pH (Jones,2008).

  Contoh dari surfaktan nonionic surfactant adalah Tween 80 dan Span 80 Tween 80 merupakan golongan Polyoxyethylene fatty acid derivatives yang memiliki gugus alkohol. Gugus alkohol ini akan berikatan lemah dengan air dan akan menurunkan tegangan permukaan dari air. Span 80 merupakan golongan

  

Sorbitan fatty acid esters . Nilai 80 baik pada Tween 80 dan Span 80 menunjukkan

  panjang rantai karbon yang dimiliki, dan dengan penggunaan emulsifier nonionic dengan panjang rantai yang serupa, kestabilan emulsi dapat ditingkatkan (Leyden, J.J and Rawlings, A.V., 2002). Tween 80 dan Span 80 dipilih karena ketahanannya terhadap suhu yang tinggi jika dibandingkan dengan Tween dan Span yang lain (Peltopen, 2001). Selain itu , Tween 80 dan Span 80 aman untuk digunakan dan dilaporkan tidak bersifat karsinogenik dan potensi yang rendah terhadap iritasi pada kulit dan sensititasi (Anonim, 1984).

  Namun di sisi lain penggunaan nonionic surfactant pada suhu yang kurang sesuai dapat menyebabkan terjadinya PIT (Phase Inversion Temperature), yaitu saat di mana formasi ikatan hidrogen antara molekul air dengan atom oksigen pada eter didestabilisasi oleh adanya kenaikan suhu, sehingga solubilisasi dari nonionic surfactant menurun (Liberman, Rieger, Banker, 1996). Akibat dari penurunan solubilisasi tersebut adalah berubahnya fase minyak dalam air menjadi air dalam minyak (inversi). Dilaporkan juga bahwa, peningkatan konsentrasi Tween 80 dapat menyebabkan berkurangnya kekuatan interfacial film, sehingga studi yang telah dilakukan sebelumnya, seiring dengan kenaikan nilai HLB pada Span, maka koalesensi yang terjadi karena pengaruh suhu, akan semakin menurun (Peltopen, Hirvonen,Jouko, 2001). Oleh sebab itu, penggunaan kombinasi Tween 80 dan Span 80 perlu untuk dievaluasi agar diperoleh gambaran kestabilan yang diinginkan.

  Emulsi merupakan bentuk sistem yang sering digunakan dalam formulasi sediaan topikal karena kemudahannya untuk diaplikasikan pada kulit. Kulit sebagai barrier tubuh, memiliki karateristik yang unik di mana terdapat lapisan- lapisan tertentu. Lapisan terluar dari kulit dikenal dengan stratum corneum.

  

Stratum corneum terdiri atas 10-15 korneosit dan tersusun dalam intercellular

matrix yang terdiri atas senyawa-senyawa yang larut lemak, seperti long chain

ceramides , free fatty acids, trigliserida, kolesterol, kolesterol sulfate dan sterol.

  Lapisan intercellular matrix ini akan membentuk lapisan lipid billayer di mana terdapat NMF (Natural Moisturizing Factor) yang bersifat larut dalam air. NMF merupakan komponen yang berfungsi sebagai plasticizer untuk mencegah rusaknya stratum corneum (Benson, 2005). Emulsi yang mengandung dua fase cair yang tidak saling larut seperti air dan minyak, sesuai jika dirancang untuk sediaan topikal, mengingat konsistensi kulit yang juga terdiri atas susunan dua fase yang tidak saling campur, sehingga absorpsi dan penetrasi dari krim ke dalam kulit lebih terkontrol. Aksi sediaan emulsi juga lebih lama karena konsistensinya yang semi solid menyebabkan sediaan melekat lebih lama pada daerah aplikasi (Gennaro, 2000).

  Bentuk sediaan topikal dengan system emulsi diantaranya adalah krim, salep, atau lotion. Bentuk sediaan krim memiliki keunggulan tersendiri jika dibandingkan dengan bentuk salep. Krim relatif lebih mudah disebar dan tidak berminyak dibandingkan dengan salep yang cenderung berkonsistensi minyak tinggi. Walaupun keduanya sama-sama berefek sebagai emollient, krim lebih dipilih untuk digunakan jka dibandingkan dengan salep karena salep cenderung membuat kulit menjadi kering, menjebak kulit dalam kelembaban yang rendah karena sifatnya yang cenderung “menutupi” lapisan kulit. Berbeda halnya dengan krim, yang relative membuat kulit dapat “bernafas” karena tetap dapat terjadi sirkulasi lembab antara kulit dan kelembaban lingkungan di sekitar kulit (Mehta, 2004).

  Krim minyak dalam air (M/A) biasanya digunakan untuk melembabkan, mengurangi lesi pada kulit karena mampu memberikan efek melarutkan lesi tersebut ke dalam fase air dari cream (Allen, 2002), sehingga melalui ketersediaan air, humektan, dan minyak, keseimbangan kelembaban dan kelembutan kulit tetap terjaga (Mitsui, 1998). Pada penelitian ini, krim dibuat dengan tipe minyak dalam air (M/A) dengan fase minyak yang digunakan adalah minyak wijen.

  Minyak wijen sering digunakan sebagai fase minyak dalam sediaan kosmetik (Rowe, C. R and Sheskey, P.J., 2006). Minyak wijen telah digunakan farmasi sebagai bahan fat-soluble substances dan sebagai emollient. Minyak wijen mengandung asam lemak dalam bentuk gliserida dengan komposisi asam arachidic 0.8%, asam linoleat 40,4%, asam palmitat 9,1% dan asam stearat 4,3%.

  (Rowe, Sheskey, Quinn, 2009).. Fatty acid atau asam lemak digunakan sebagai emollient. Emollient adalah bahan yang dapat membentuk lapisan yang menutupi permukaan kulit, dan membuat air tetap berada pada kulit yaitu di dalam stratum

  

corneum bagian atas dan secara langsung berfungsi sebagai pelembap (Barel,

  Paye, dan Maibach, 2001). Asam lemak pada minyak wijen berfungsi sebagai

  

emollient dengan cara menirukan komposisi asam lemak pada kulit sehingga

  integritas kulit tetap terjaga. Komposisi lain yang terdapat dalam minyak wijen adalah gugus lignan, yang terdiri atas senyawa yang paling sederhana yaitu sesamol. Sesamol memiliki fungsi sebagai antioksidan (Moazzami, 2006), sehingga dengan penggunaan minyak wijen, sediaan krim akan lebih awet.

  Rancangan percobaan yang bersifat trial and error akan membuang banyak tenaga dan biaya, karena jika sebuah percobaan dilakukan secara random, maka hasil yang dilakukan tentu juga akan random. Oleh sebab itu diperlukan rancangan percobaan untuk dapat menentukan faktor-faktor yang memberikan efek terhadap percobaan tersebut (Lundstedt, Seifert, Abramo, Thelin, Petterson, Bergman, 1998 ). Evaluasi terhadap efek oleh Tween 80 dan Span 80 sebagai faktor dari penentu kestabilan emulsi pada sediaan krim dapat diinvestigasi dengan suatu rancangan percobaan khusus. Desain faktorial dipilih sebagai rancangan percobaan karena mampu melihat secara simultan efek faktor-faktor emulsi pada level faktor yang diteliti, sehingga akan diperoleh informasi tentang signifikansi efek pada level yang diteliti tersebut. Hal ini kurang efisien jika dilakukan dengan metode konvensional yang bersifat trial and error dalam

B. Perumusan Masalah

  Berdasarkan latar belakang di atas, maka permasalahan yang akan diteliti yaitu: Adakah pengaruh yang signifikan pada variasi Tween 80 dan Span 80 pada level yang diteliti?

C. Keaslian Karya

  Berdasarkan penelusuran pustaka yang dilakukan oleh penulis, penelitian tentang evaluasi efek Tween 80 dan Span 80 dalam sediaan krim dengan minyak wijen sebagai fase minyak : aplikasi desain faktorial, belum pernah dilakukan.

D. Manfaat Penelitian

  Manfaat dari penelitian ini adalah : Manfaat teoritis

  Secara teoritis penelitian ini menambah informasi bagi dunia ilmu pengetahuan, khususnya dalam bidang kefarmasian mengenai aplikasi desain faktorial dalam evaluasi efek dalam sediaan krim.

E. Tujuan Penelitian

  Penelitian ini secara umum bertujuan untuk mengetahui faktor-faktor yang signifikan dalam memberikan efek terhadap kestabilan sifat fisis sediaan krim sehingga didapatkan faktor-faktor yang berperan dalam kestabilan sediaan

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Kulit Berdasarkan definisinya, kulit merupakan organ terluas yang menutupi

  seluruh permukaan tubuh. Kulit berfungsi sebagai pelindung tubuh baik dari pengaruh luar baik secara fisik maupun imunologik (Leyden, J.J and Rawlings, 2002).

  Kulit tersusun dari 3 komponen utama, yaitu :

1. Lapisan Epidermis

  Lapisan epidermis terdiri dari 5 lapis sel, dari atas ke bawah, yaitu : a.

   Stratum corneum Stratum corneum adalah lapisan kulit terluar dan terdiri dari

  beberapa lapisan sel gepeng yang mati, tidak berinti dan protoplasmanya telah berubah menjadi keratin. Lapisan tanduk memberikan perlindungan terhadap cahaya, panas, bakteri, dan berbagai bahan kimia

  b.

   Stratum Lucidum

  Lapisan ini merupakan sel gepeng, jernih dan sel mati yang berisi eleidin, eleidin dibentuk dari keratohialin dan akan berubah menjadi keratin.

  c.

   Stratum granulosum

  Lapisan ini terdiri dari 3-5 lapis sel gepeng yang berisi butiran berwarna gelap yang disebut keratohialin. Keratohialin ikut serta dalam langkah pembentukan keratin d.

   Stratum spinosum Lapisan ini terdiri dari 8-10 lapis sel polygonal yang sangat rapat.

  Protoplasmanya jernih karena banyak mengandung glikogen dan inti sel terletak di tengah.

  e. Stratum basale atau stratum germinativum Stratum basale merupakan lapisan terdalam dalam epidermis.

  Lapisan ini terdiri dari satu lapis sel kubus. Pada saat pembelahan sel, sel-sel ini akan bergerak maju ke permukaan menjadi lapisan- lapisan yang diatasnya. Inti selnya akan mengalami degenerasi dan selnya akan mati. Sel-sel ini akan menggantikan sel-sel yang ada pada bagian paling atas epidermis.

2. Lapisan Dermis

  Dermis terdiri dari jaringan connective yang berisi serabut kolagen

  dan serabut elastin. Ruang di antara serabut tersebut berisi jaringan adipose, folikel rambut, saraf, kelenjar lemak dan kelenjar keringat.

  Lapisan ini terdiri dari :

  a. Pars papilaris terdiri dari jaringan connective yang berisi serabut elastis, ujung serabut saraf dan pembuluh darah. b. Pars retikularis adalah bagian bawah dermis yang berhubungan dengan lapisan sub kutis. Bagian ini terdiri dari jaringan

  connective yang padat yang berisi serabut kolagen dan serabut elastis.

3. Lapisan Subkutis

  Lapisan ini terdiri dari jaringan ikat longgar dengan isi sel lemak. Di lapisan ini terdapat ujung saraf tepi, pembuluh darah dan saluran getah bening (Tortora, 1990)

  Elastisitas dan integritas kulit dijaga dengan cara menjaga ketersediaan air dalam kulit. Bagian dari kulit yang memiliki kemampuan menarik air adalah

  

stratum corneum. Stratum corneum punya 3 mekanisme utama dalam menjaga

  ketersediaan air:

  1. Lapisan lipid intercellular lamellar yang memiliki konformasi fisis berbentuk orthorhombic latera-packed gel dan fase lamellar dengan kandungan linoleat dan rantai ceramide yang panjang, sehingga memberikan barrier yang semipermeabel dan kencang untuk lewatmya air masuk ke jaringan.

  2. Adanya ikatan corneodesmosome yang rigid dan korneosit ceramide hydrophob yang mempengaruhi stratum corneum dan difusi dari air.

  3. Adanya bahan higroskopis intracellular dan ekstraselluler yang disebut dengan “Natural Moisturizing Factor” (Draelos, 2006 ).

B. Krim

  Menurut definisinya, krim adalah sistem emulsi sediaan semipadat dengan penampilan tidak jernih, berbeda dengan salep yang tembus cahaya.

  Konsistensi dan sifat rheologisnya tergantung pada jenis emulsinya, apakah jenis air dalam minyak atau minyak dalam air, dan juga pada sifat zat padat dalam fase internal (Lachman, 1994). Krim dapat bertipe air dalam minyak (A/M) atau minyak dalam air (M/A). Tipe A/M tidak larut air dan tidak dapat dicuci dengan air, dan tidak berminyak (Allen, 2002). Lebih spesifik lagi, tipe krim dibagi berdasarkan proporsi minyaknya, terbagi atas :

  1. Vanishing Cream : dengan kandungan 10-30% fase minyak dan sabun sebagai emulsifier utama.

  2. Oil in Water Medium Cream : dengan kandungan 30-50% fase minyak dan biasanya digunakan surfaktan nonionik dan bersifat sebagai krim emollient.

  3. Cold Cream : dengan kandungan 50-85% fase minyak dan contoh produknya adalah krim pembersih dan massage cream.

  4. Anhydrous oily type : dengan kandungan 100% minyak dengan

  emulsifier oily gelling agent dan contoh produk Liquefying cream (Cleansing Cream) (Mitsui, 1998).

  Tujuan dari bentuk sediaan krim antara lain sebagai pelembab (moisturizing) dan pelembut (emollient), merangsang sirkulasi siklus kulit kering proteksi UV. Bahan utama yang biasa digunakan dalam krim antara lain adalah bahan-bahan yang bersifat minyak, bahan-bahan yang larut dalam air, surfaktan, pengawet, agen pengkelat, dan bahan-bahan farmasetik (Mitsui,1998).

   Jika dibandingkan dengan sediaan oral maka penggunaan krim sebagai

  sediaan topikal lebih mudah untuk diaplikasikan dan lebih aman untuk digunakan karena dapat menghindari first-pass metabolism serta meningkatkan efikasi dan keamanan untuk penggunaan lokal (Mitchel, J.T dan Mills, O., 2001).

  C.

  

Emulsifying Agent

  Pembentukan emulsi tidak berlangsung secara spontan dan perlu adanya energi untuk dapat menghasilkan droplet dan untuk dapat membentuk membentuk droplet diperlukan sejumlah besar surfaktan atau energi (Tadros, 2005).

  

Emulsifying agent adalah surfaktan yang mengurangi tegangan antar muka antara

  minyak dan air, meminimalkan energi permukaan dari droplet yang terbentuk (Allen, 2002). Surfaktan merupakan bahan-bahan yang memiliki struktur dengan dua bagian yang berbeda, bagian hidrofilik (water-liking) yang lebih tinggi kelarutannya di dalam air dan bagian hidrofobik (water-hating) yang lebih tinggi kelarutannya di pelarut hidrofobik. Karena adanya dua struktur tersebut dalam satu bahan, maka secara energetic saat bahan tersebut dilarutkan dapat mengabsorbsi pada bagian antarmuka, berorientasi sesuai dengan kelarutannya (Aulton, 2002).

  Jika dilihat dari muatannya surfaktan terbagi atas 4 jenis yaitu anionic

  

Nonionic surfactant merupakan surfaktan yang tidak memiliki muatan dan

  penggunaan nonionic surfactant secara kombinasi menghasilkan bentuk

  

interfacial film yang stabil di antara permukaan droplet dari fase dispers karena

  interaksinya pada bagian antarmuka. Sifat mekanik dari film surfactant ganda cukup untuk mencegah kerusakan pada droplet bahkan saat droplet mengalami perubahan bentuk (Jones, 2008). Tween 80 dan Span 80 merupakan nonionic

  surfactant , dengan deskripsi sebagai berikut : 1.

   Tween 80

  Tween 80 atau Polysorbate 80 merupakan ester oleat dari sorbitol di mana tiap molekul anhidrida sorbitolnya berkopolimerasi dengan 20 molekul etilenoksida (anhidrida sorbitol : etilenoksida = 1:20). Polysorbate 80 berupa cairan kental berwarna kuning muda sampai kuning sawo (Anonim, 1993), berbau caramel yang dapat menyebabkan pusing (Greenberg, 1954), panas dan kadang- kadang pahit (Anonim, 1993). Polysorbate digunakan sebagai emulsifying agent pada emulsi topikal minyak dalam air, dikombinasikan dengan emulsifier hidrofobik pada emulsi minyak dalam air, dan untuk menaikkan kemampuan menahan air pada salep, dengan konsentrasi 1-15% sebagai solubilizer.

  

Polysorbate 80 digunakan secara luas pada kosmetik sebagai emulsifying agent

  (Smolinske, 1953). Penggunaan polysorbate secara kombinasi dengan emulsifier memiliki batas rentang konsentrasi antara 1-10% (Rowe et al, 2009)

  Polysorbate sangat larut dalam air, larut dalam etanol (95%) P dan

  etilasetat P, tidak larut dalam paraffin cair P (Anonim, 1993), tidak larut dalam berada pada suhu 5 -6

  C, nilai pH 6.0-8.0, dan stabil dalam larutan dengan pH 2- 12 (Greenberg, 1954), nilai HLB 15.0 dan berat jenis pada 25 C adalah 1.08, viskositas 425 mPa s (Rowe et al, 2009). Polysorbate 80 digunakan sebagai

  

emulsifier pada krim dan lotion, pelarut minyak essensial dalam air (Greenberg,

1954).

  

Gambar 1. Struktur Polysorbate 80 (Schramm, 2005)

2. Span 80

  atau Sorbitan monooleate merupakan golongan Sorbitan Fatty

  Span 80

Acid Esters dengan karateristik berupa cairan kental berwarna kuning dan

  golongan Sorbitan Fatty Acid Esters akan mengalami penyabunan secara bertingkat jika direaksikan dengan asam kuat atau basa kuat, namun akan tetap stabil dalam asam lemah atau basa lemah (Rowe et al, 2009).

  Nilai HLB Span 80 adalah 4.3, berat jenis 1.01, viskositas pada suhu

  25 C bernilai 970-1080 mPa s dan digunakan sebagai emulsifying agent secara kombinasi pada rentang konsentrasi 1-10% (Rowe et al, 2009). Kelarutannya tidak larut tetapi terdispersi dalam air, bercampur dengan alcohol, tidak larut dalam propilenglikol, larut dalam hampir semua minyak mineral dan nabati,

  Span 80 umumnya digunakan dalam pembuatan emulsi, krim, dan salep sebagai emulgator. Bila digunakan tanpa campuran apapun, membentuk emulsi A/M. Namun dikombinasikan dengan Polysorbate dengan komposisi tertentu dapat membentuk emulsi A/M maupun M/A. Krim dengan sorbitan memiliki tekstur yang halus dan stabil (Aulton, 1991).

  D.

  

Emulsifikasi

  Emulsifikasi merupakan proses pembentukan emulsi dan bersifat dinamis. Surfactant memainkan peran utama dalam pembentukan droplet emulsi, yaitu dengan cara menurunkan tegangan permukaan, sehingga saat tegangan permukaan turun, stress yang dibutuhkan untuk memecahkan droplet juga menjadi lebih sedikit. Surfactant mencegah koalesensi dari droplet yang baru terbentuk.

  Kestabilan dari droplet yang telah terbentuk dipengaruhi oleh ketepatan pemilihan emulsifying agent yang digunakan dan kombinasi nilai HLB yang sesuai dengan kebutuhan dari nilai HLB dari suatu formula. HLB (hydrophile-

  

lipophile balance ) merupakan ukuran relatif hidrofilisitas dan lipofilisitas dari

  molekul amphipilik (seperti surfactant dan emulsifier), yang memiliki gugus hidrofil dan lipofil sekaligus. Untuk membuat emulsi minyak dalam air dengan kandungan eksipien lipofil, maka diperlukan nilai HLB dari surfactant yang sesuai dengan kebutuhan dari nilai HLB eksipien lipofil tersebut.

  Berikut adalah tabel klasifikasi surfactant :

  

Tabel Ia. Klasifikasi surfaktan berdasarkan nilai HLB

HLB Fungsi

1-3 Antifoaming agent 3-6

  W/O emulsifying agent 7-9 Wetting agent 8-16 O/W emulsifying agent

  

13-15 Detergents

15-18 Solubilizing agent

  (Kim, 2005)

  

Tabel Ib. Klasifikasi surfaktan berdasarkan dispersibilitas dalam air

HLB Dispersibilitas dalam air 1-4 Tidak terdispersi 3-6 Terdispersi buruk

6-8 Dispersi seperti susu yang bersifat tidak stabil

8-10

  Dispersi seperti susu bersifat stabil

  10-13 Dispersi translucent 13- Larutan jernih

  (Kim, 2005) Surfaktan yang digunakan memiliki kenampakan sterokimia yang berbeda-beda berdasarkan nilai HLB-nya. Pada gambar 2, terlihat pada gambar A menunjukkan bahwa emulsifier 1 memiliki afinitas yang lebih besar terhadap air bagian kepala yang memberikan pengaruh tersebut. Bentuk droplet yang spheris dari fase minyak yang terbentuk di dalam fase air akan membatasi jumlah

  

emulsifier yang digunakan per unit surface area dari fase minyak. Emulsifier 2

  memiliki afinitas yang lebih kuat terhadap minyak daripada air (HLB 5-12) dan dapat memberikan kontribusi molekul yang lebih banyak per unit area . Emulsifier 3 akan secara cepat membentuk emulsi minyak dalam air (HLB 1-5) (Leyden, J.J and Rawlings, A.V., 2002).

  Kombinasi lebih dari 1 emulsifier dapat membentuk jumlah emulsifier yang lebih banyak per surface unit area dari droplet. Gambar B pada gambar 2 merupakan susunan emulsifier di dalam emulsi minyak dalam air. Gambar C menunjukkan susunan emulsifier pada emulsi air dalam minyak. Gambar D merupakan gambar yang menunjukkan konsep penggunaan emulsifier ganda dengan nilai HLB yang lebih tinggi untuk menstabilkan emulsi (Leyden, J.J and Rawlings, A.V., 2002).

  Efek bilayer dihasilkan pada sekitar droplet minyak dengan posisi gugus polar dan gugus non-polar saling terarah pada posisi alternating fashion. Bagian terluar dari droplet spheris tersebut bersifat hidrofilik, dan bagian yang hidrofilik dari emulsifier primer dan sekunder tersusun satu sama lain pada antarmuka minyak-air. Emulsifier sekunder juga terlihat memasukkan bagian lipofiliknya ke dalam droplet (Leyden, J.J and Rawlings, A.V., 2002). HLB 12-15 Oil

  HLB 5-12 Water

  HLB 1-5

  

Gambar 2. Skema sterokimia surfaktan

Gambar 2a. Bentuk emulsifier. Gambar 2b. Emulsi Oil in Water Gambar 2c.Emulsi Water in Oil.

Gambar 2d. Emulsi dengan emulsifier ganda

E.

  

Minyak Wijen

  Minyak wijen atau dikenal juga dengan sebutan sesame oil dihasilkan dari biji wijen dari varietas Sesamum indicum Linnè (Fam. Pedaliaceae). Minyak wijen biasa digunakan sebagai pelarut pada preparasi sediaan emulsi dan suspensi (Rowe et al, 2009). Minyak wijen diekstraksi dari biji wijen dan terdiri atas 25% protein dan 50% minyak. Minyak wijen mengandung asam lemak dalam bentuk gliserida dengan komposisi asam arachidic 0.8%, asam linoleat 40,4%, asam palmitat 9,1% dan asam stearat 4,3%. Sesamin, kompleks eter siklik dan sesamolin, glikosida ada dalam jumlah kecil (Rowe et al, 2009). Kandungan asam lemak tersebut dapat berfungsi sebagai refatteners substances pada kulit sehingga menjadikan integritas kulit tetap terjaga (Barel, Paye, Maibach, 2001). Minyak wijen berwarna kuning pucat dengan rasa tawar. Minyak wijen memiliki

  3

  densitas 0.916-0.920 g/cm dengan sifat tidak larut dalam air dan ethanol, dapat larut dalam pelarut yang bersifat nonpolar, sedangkan viskositas minyak wijen 43 mPa s (Rowe et al, 2009). Komposisi lain yang terdapat dalam minyak wijen adalah gugus lignan, yang terdiri atas senyawa yang paling sederhana yaitu sesamol. Sesamol memiliki fungsi sebagai antioksidan (Moazzami, 2006).