Optimasi sodium carboxymethyl cellulose sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan dalam sediaan gel anti-aging ekstrak spirulina platensis menggunakan aplikasi desain faktorial.

OPTIMASI SODIUM CARBOXYMETHYL CELLULOSE SEBAGAI GELLING AGENT DAN PROPILEN GLIKOL SEBAGAI HUMEKTAN

DALAM SEDIAAN GEL ANTI-AGING EKSTRAK Spirulina platensis MENGGUNAKAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

INTISARI

Pigmen warna dari Spirulina platensis diketahui memiliki aktivitas antioksidan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui formula yang optimum dalam pembuatan gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis menggunakan CMC-Na sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan. Efek paling dominan dari jumlah CMC-Na dan propilen glikol maupun interaksi keduanya akan menentukan respon sifat fisik dari sediaan. Pergeseran viskositas selama penyimpanan 28 hari menjadi parameter stabilitas.

Rancangan penelitian menggunakan desain eksperimental faktorial. Faktor adalah CMC-Na dan propilen glikol dengan masing-masing menggunakan level rendah dan level tinggi. Analisis data menggunakan uji ANOVA interaksi dua faktor dengan taraf kepercayaan 95%. Respon yang dihasilkan digunakan untuk mendapatkan area komposisi optimum CMC-Na dan propilen glikol. Pengolahan data statistik menggunakan software SPSS versi 22.

Hasil menunjukkan CMC-Na memberikan efek signifikan terhadap respon viskositas dengan efek meningkatkan. CMC-Na, propilen glikol dan interaksi kedua faktor memberikan efek signifikan terhadap respon daya sebar. Efek CMC-Na menurunkan daya sebar, sedangkan propilen glikol dan interaksi kedua faktor meningkatkan daya sebar. CMC-Na merupakan faktor paling dominan dalam mempengaruhi sifat fisik gel. Diperoleh area optimum dalam pembuatan gel ekstrak Spirulina platensis dengan hasil yang valid, namun tidak stabil selama penyimpanan 28 hari.

Kata kunci : Spirulina platensis, anti-aging, CMC-Na, propilen glikol, desain faktorial.

OPTIMIZATION SODIUM CARBOXYMETHYL CELLULOSE AS GELLING AGENT AND PROPYLENE GLYCOL AS HUMECTANT IN

PREPARATION OF Spirulina platensis EXTRACT AS ANTI-AGING DOSAGE FORM USING FACTORIAL DESIGN APPLICATION

ABSTRACT

Pigment color of Spirulina platensis has a good antioxidant activity. This research was conducted in order to know optimal formula for manufacture anti-aging gel of Spirulina platensis extract using CMC-Na as gelling agent and humectant propylene glycol. Dominant effect from CMC-Na and propylene glycol as well their interaction will be determine physical characteristics gel response. Viscosity shift during storage about 28 days become a parameter stability.

This research using an experimental factorial design. Factor is CMC-Na and propylene glycol with each factors using low level and high level. Data analysis using ANOVA interaction two factors with a 95% confidence level. Response result was made to obtain optimum composition area of CMC-Na and propylene glycol. Analysis statistic using software SPSS version 22.

The result showed that CMC-Na provide significant effect on viscosity response with enhancing viscosity. CMC-Na, propylene glycol, and their interaction provide significant effect on spreadibility. CMC-Na gives decrease effect, but propylene glycol and their interaction gives increase spreadibility. CMC-Na is the most dominant factors that affects the viscosity and spreadibility response.Optimum area could be found with valid result but not stable in 28 days storage.

Keywords : Spirulina platensis, anti-aging, CMC-Na, propylene glycol, factorial design.

OPTIMASI SODIUM CARBOXYMETHYL CELLULOSE SEBAGAI GELLING AGENT DAN PROPILEN GLIKOL SEBAGAI HUMEKTAN

DALAM SEDIAAN GEL ANTI-AGING EKSTRAK Spirulina platensis MENGGUNAKAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI

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

Program Studi Farmasi

Oleh :

Andriana Cindy Salim NIM : 128114112

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

OPTIMASI SODIUM CARBOXYMETHYL CELLULOSE SEBAGAI GELLING AGENT DAN PROPILEN GLIKOL SEBAGAI HUMEKTAN

DALAM SEDIAAN GEL ANTI-AGING EKSTRAK Spirulina platensis MENGGUNAKAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI

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

Program Studi Farmasi

Oleh :

Andriana Cindy Salim NIM : 128114112

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

HALAMAN PERSEMBAHAN

Tiga Hal yang Tidak Akan Terulang Dalam Hidup :

Karya tulis ini kupersembahkan untuk :

Papa dan Mama Tecinta

Kakak-adik Tersayang

Sahabat dan Teman-teman

Almamaterku, Universitas Sanata Dharma

WAKTU

UCAPAN

PRAKATA

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa untuk segala berkat dan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “OPTIMASI SODIUM CARBOXYMETHYL CELLULOSE SEBAGAI GELLING

AGENT DAN PROPILEN GLIKOL SEBAGAI HUMEKTAN DALAM

SEDIAAN GEL ANTI-AGING EKSTRAK Spirulina platensis

MENGGUNAKAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL”. Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Program Studi Farmasi (S.Farm) Universitas Sanata Dharma.

Proses penulisan hingga terselesaikannya tugas akhir ini tidak terlepas dari peran, dukungan dan bantuan dari berbagai pihak kepada penulis. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :

1. Orang tua, kakak dan adik yang selalu memberikan kasih sayang, motivasi, dukungan moral maupun material dan saran kepada penulis.

2. Ibu Aris Widayati, M.Si., Apt., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3. Bapak Septimawanto Dwi Prasetyo, S.Farm., M.Si., Apt., selaku Dosen Pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan semangat, dukungan, arahan dan masukan kepada penulis selama proses pembuatan dan penyusunan naskah skripsi ini.

4. Ibu Wahyuning Setyani, M.Sc., Apt. dan Bapak Yohanes Dwiatmaka, M.Si., selaku dosen penguji yang telah meluangkan waktu dan memberikan kritik serta saran bagi penulis.

5. Bapak laboran khususnya Pak Musrifin, Pak Wagiran, Mas Agung, Pak Parlan, Mas Bimo dan Mas Kunto atas segala bantuan yang diberikan kepada penulis selama penelitian.

6. Mitra kerja skripsi yang selalu memberikan dukungan dan semangat kepada penulis dari awal penyusunan proposal, penelitian hingga penyusunan naskah skripsi ini.

7. Rekan-rekan skripsi lantai 1 dan lantai 3 yang selalu memberikan semangat, dukungan, masukan serta keceriaan kepada penulis selama penelitian di laboratorium.

8. Teman-teman Farmasi angkatan 2012, khususnya kelas FST-B untuk kebersamaan, kerjasama, keceriaan dan kenangan yang tak terlupakan selama masa perkuliahan.

9. Segenap pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu untuk setiap bantuan dan dukungan kepada penulis.

Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, penulis menerima segala bentuk kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan skripsi ini. Penulis mengharapkan agar skripsi ini dapat berguna bagi perkembangan ilmu pengetahuan.

Yogyakarta, 20 Januari 2016

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 .. vi

PRAKATA ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvi

INTISARI ... xvii

ABSTRACT ... xviii

BAB I. PENGANTAR ... 1

A. Latar Belakang ... 1

1. Rumusan Masalah ... 3

2. Keaslian penelitian ... 3

3. Manfaat penelitian ... 5

B. Tujuan Penelitian ... 5

1. Tujuan umum ... 5

A. Kulit ... 7

B. Penuaan Dini ... 8

C. Radikal Bebas ... 9

D. Spirulina platensis ... 10

E. Ekstraksi dengan Maserasi ... 13

F. Spektrofotometri ... 13

G. Desain Faktorial ... 14

H. Gel... 15

I. Gelling Agent... 15

J. Humektan ... 16

K. Metil Paraben ... 17

L. Parameter Uji Sifat Fisik ... 18

1. Viskositas ... 18

2. Daya Sebar ... 19

M. Uji Hedonik (Uji Kesukaan) ... 19

N. Landasan Teori ... 20

O. Hipotesis ... 21

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ... 22

A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 22

B. Variabel Penelitian... 22

1. Variabel bebas ... 22

2. Variabel tergantung ... 22

4. Variabel pengacau tak terkendali ... 23

C. Definisi Operasional ... 23

D. Bahan Penelitian ... 25

E. Alat Penelitian ... 25

F. Tata Cara Penelitian ... 25

1. Ekstraksi Spirulina platensis... 25

2. Uji % aktivitas antioksidan ekstrak Spirulina platensis ... 26

3. Optimasi formula gel anti-aging ... 27

4. Pembuatan gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis... 28

5. Uji sifat fisik dan stabilitas gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis .. 29

6. Validasi ... 30

7. Uji Hedonik ... 30

G. Analisis Data ... 31

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 32

A. Pemilihan Sampel ... 32

B. Pembuatan Ekstrak Spirulina platensis ... 32

C. Penetapan % Aktivitas Antioksidan Ekstrak air Spirulina platensis ... 34

D. Pembuatan Gel Anti-aging Ekstrak Spirulina platensis ... 36

E. Orientasi Gel Anti-aging Ekstrak Spirulina platensis ... 39

F. Optimasi Gel Anti-aging Ekstrak Spirulina platensis ... 43

G. Uji Sifat Fisik Gel Anti-aging Ekstrak Spirulina platensis ... 44

1. Uji organoleptis ... 44

3. Uji viskositas ... 46

4. Uji daya sebar ... 47

H. Uji Stabilitas Gel Anti-aging Ekstrak Spirulina platensis ... 48

I. Efek Penambahan CMC-Na dan Propilen Glikol serta Interaksinya dalam Menentukan Sifat Fisik Gel Anti-aging Ekstrak Spirulina platensis ... 51

1. Uji normalitas data ... 51

2. Uji kesamaan varians data ... 53

3. Uji ANOVA interaksi dua faktor ... 54

4. Efek dari kedua faktor dan interaksinya ... 56

J. Prediksi Komposisi Optimum CMC-Na dan Propilen Glikol ... 57

1. Contour plot viskositas ... 57

2. Contour plot daya sebar ... 58

3. Superimposed contour plot ... 59

K. Validasi Area Komposisi Optimum... 60

L. Uji Hedonik ... 62

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 65

A. Kesimpulan ... 65

B. Saran ... 65

DAFTAR PUSTAKA ... 66

LAMPIRAN ... 72

DAFTAR TABEL

Tabel I. Formula lubricating jelly ... 27

Tabel II. Formula modifikasi hasil orientasi ... 27

Tabel III. Level tinggi dan level rendah dari CMC-Na dan Propilen glikol dalam formula gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis ... 28

Tabel IV. Formula gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis ... 28

Tabel V. Hasil penetapan persen aktivitas antioksidan ekstrak air Spirulina platensis ... 35

Tabel VI. Level rendah dan level tinggi dari tiap faktor yang diperoleh ... 43

Tabel VII. Formula optimasi gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis... 44

Tabel VIII. Data uji organoleptis gel ekstrak Spirulina platensis ... 45

Tabel IX. pH gel ekstrak Spirulina platensis setelah 48 jam pembuatan ... 46

Tabel X. Hasil uji viskositas gel 48 jam setelah pembuatan ... 47

Tabel XI. Hasil uji daya sebar gel 48 jam setelah pembuatan ... 48

Tabel XII. % Pergeseran viskositas ( ± SD) gel ekstrak Spirulina platensis ... 49

Tabel XIII. Viskositas ( ± SD) gel ekstrak Spirulina platensis pada 48 jam, 7 hari, 14 hari, 21 hari, 28 hari setelah pembuatan ... 50

Tabel XIV. Hasil uji normalitas data viskositas dan daya sebar ... 52

Tabel XV. Hasil uji kesamaan varians data viskositas dan daya sebar ... 53

Tabel XVI. Hasil uji ANOVA terhadap respon viskositas ... 55

Tabel XVII. Hasil uji ANOVA terhadap respon daya sebar ... 55 Tabel XVIII. Perhitungan efek CMC-Na dan propilen glikol serta interaksinya

Tabel XIX. Hasil validasi area komposisi optimum ... 61 Tabel XX. Pertanyaan dan jumlah jawaban responden ... 62

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur kulit ... 8

Gambar 2. Morfologi Spirulina platensis ... 11

Gambar 3. Struktur CMC-Na ... 16

Gambar 4. Struktur Propilen Glikol ... 17

Gambar 5. Struktur Metil Paraben ... 18

Gambar 6. Serbuk Spirulina platensis ... 32

Gambar 7. Ekstrak air Spirulina platensis ... 34

Gambar 8. Reaksi antioksidan dalam menghambah radikal bebas DPPH ... 36

Gambar 9. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi CMC-Na terhadap respon viskositas ... 40

Gambar 10. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi CMC-Na terhadap respon daya sebar ... 41

Gambar 11. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi propilen glikol terhadap respon viskositas ... 42

Gambar 12. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi propilen glikol terhadap respon daya sebar ... 43

Gambar 13. Grafik perubahan viskositas setiap formula selama peyimpanan ... 50

Gambar 14. Ilustrasi dari analisis ANOVA interaksi dua faktor ... 54

Gambar 15. Contour plot respon viskositas gel ekstrak Spirulina platensis 58 Gambar 16. Contour plot respon daya sebar gel ekstrak Spirulina platensis ... 59

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Surat keterangan produk Spirulina platensis dari CV. Blue Green

Algae Biotechnology ... 72

Lampiran 2. Hasil pengukuran lamda maksimum DPPH ... 73

Lampiran 3. Hasil pengukuran % aktivitas antioksidan ... 73

Lampiran 4. Hasil orientasi kedua faktor penelitian ... 74

Lampiran 5. Formula desain faktorial ... 76

Lampiran 6. Hasil uji sifat fisik gel ekstrak Spirulina platensis... 76

Lampiran 7. Hasil uji stabilitas gel ekstrak Spirulina platensis ... 78

Lampiran 8. Perhitungan efek... 79

Lampiran 9. Hasil uji pergeseran viskositas gel ekstrak Spirulina platensis setiap minggu ... 80

Lampiran 10. Hasil validasi formula ... 81

Lampiran 11. Lisensi analisis data dengan software SPSS versi 22 ... 82

Lampiran 12. Hasil analisis data dengan software SPSS versi 22 ... 83

INTISARI

Pigmen warna dari Spirulina platensis diketahui memiliki aktivitas antioksidan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui formula yang optimum dalam pembuatan gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis menggunakan CMC-Na sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan. Efek paling dominan dari jumlah CMC-Na dan propilen glikol maupun interaksi keduanya akan menentukan respon sifat fisik dari sediaan. Pergeseran viskositas selama penyimpanan 28 hari menjadi parameter stabilitas.

Rancangan penelitian menggunakan desain eksperimental faktorial. Faktor adalah CMC-Na dan propilen glikol dengan masing-masing menggunakan level rendah dan level tinggi. Analisis data menggunakan uji ANOVA interaksi dua faktor dengan taraf kepercayaan 95%. Respon yang dihasilkan digunakan untuk mendapatkan area komposisi optimum CMC-Na dan propilen glikol. Pengolahan data statistik menggunakan software SPSS versi 22.

Hasil menunjukkan CMC-Na memberikan efek signifikan terhadap respon viskositas dengan efek meningkatkan. CMC-Na, propilen glikol dan interaksi kedua faktor memberikan efek signifikan terhadap respon daya sebar. Efek CMC-Na menurunkan daya sebar, sedangkan propilen glikol dan interaksi kedua faktor meningkatkan daya sebar. CMC-Na merupakan faktor paling dominan dalam mempengaruhi sifat fisik gel. Diperoleh area optimum dalam pembuatan gel ekstrak Spirulina platensis dengan hasil yang valid, namun tidak stabil selama penyimpanan 28 hari.

Kata kunci : Spirulina platensis, anti-aging, CMC-Na, propilen glikol, desain faktorial.

ABSTRACT

Pigment color of Spirulina platensis has a good antioxidant activity. This research was conducted in order to know optimal formula for manufacture anti-aging gel of Spirulina platensis extract using CMC-Na as gelling agent and humectant propylene glycol. Dominant effect from CMC-Na and propylene glycol as well their interaction will be determine physical characteristics gel response. Viscosity shift during storage about 28 days become a parameter stability.

This research using an experimental factorial design. Factor is CMC-Na and propylene glycol with each factors using low level and high level. Data analysis using ANOVA interaction two factors with a 95% confidence level. Response result was made to obtain optimum composition area of CMC-Na and propylene glycol. Analysis statistic using software SPSS version 22.

The result showed that CMC-Na provide significant effect on viscosity response with enhancing viscosity. CMC-Na, propylene glycol, and their interaction provide significant effect on spreadibility. CMC-Na gives decrease effect, but propylene glycol and their interaction gives increase spreadibility. CMC-Na is the most dominant factors that affects the viscosity and spreadibility response.Optimum area could be found with valid result but not stable in 28 days storage.

Keywords : Spirulina platensis, anti-aging, CMC-Na, propylene glycol, factorial design.

BAB I PENGANTAR

A. Latar Belakang

Kulit merupakan lapisan atau jaringan paling luar dari tubuh yang berfungsi menutupi dan melindungi tubuh dari bahaya yang datang dari luar (Wibowo, 2008). Kulit juga berfungsi untuk mencegah terjadinya kehilangan cairan tubuh yang esensial, melindungi dari masuknya zat-zat kimia beracun dan mikroorganisme, mengatur suhu tubuh, dan melindungi kerusakan akibat radiasi sinar UV matahari (Brown dan Burns, 2005).

Penuaan pada kulit merupakan proses fisiologis yang pasti terjadi pada semua makhluk hidup. Penuaan ini terjadi karena berbagai faktor intrinsik dan ekstrinsik yang mempengaruhi. Penyebab penuaan ekstrinsik adalah sinar matahari, polusi udara, alat elektronik, dan nutrisi yang tidak seimbang (Yaar dan Gilchrest, 2003).

Adanya radikal bebas merupakan salah satu faktor ekstrinsik yang berperan dalam menyebabkan terjadinya penuaan pada kulit lebih cepat (premature aging) (Jusuf, 2005). Tanda-tanda dari penurunan fungsi kulit atau penuaan pada kulit yaitu kerutan halus, kulit tipis, bintik-bintik pigmen, kulit kendur, dan ketidak mampuan untuk berkeringat cukup (Mackiewicz dan Rimkevicius, 2008).

Paparan sinar matahari yang terkena kulit secara langsung saat melakukan aktivitas diluar ruangan dapat meningkatkan terjadinya penuaan dini

pada kulit. Penuaan dini ini disebabkan oleh adanya aktivitas radikal bebas dari sinar UV. Radikal bebas ini mempunyai elektron yang tidak berpasangan sehingga elektron ini akan mencari pasangannya dengan mencuri dari sel tubuh lain (Baumann, 2002). Radikal bebas yang berlebihan dapat merusak kolagen pada membran sel kulit, sehingga kulit menjadi kehilangan elastisitasnya dan terjadi keriput (Ardhie, 2011). Radikal bebas juga dapat merusak DNA yang menstimulasi produksi pigmen pada sel melanosit sehingga menyebabkan terjadinya depigmentasi ataupun hiperpigmentasi (Masaki, 2010).

Aktivitas radikal bebas dapat dinetralkan dengan antioksidan. Antioksidan adalah senyawa yang dapat memberikan pertahanan pada sel-sel tubuh terhadap kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas dan secara optimal dapat menjaga kesehatan (Isnindar, Wahyuno, dan Setyowati, 2011). Kandungan antioksidan terdapat dalam mikroalga Spirulina platensis yang biasa disebut dengan ganggang hijau-biru.

Spirulina platensis merupakan cyanobacteria yang memiliki berbagai

pigmen warna, salah satunya adalah phycobiliprotein. Phycobiliprotein ini terdiri dari phycocyanin (biru), phycoerythrin (merah tua) dan allophycocyanin (hijau kebiruan) (Kamble, Gaikar, Padalia, dan Shinde, 2013). Salah satu

Phycobiliprotein yang bermanfaat adalah phycocyanin karena memiliki aktivitas

sebagai antioksidan dan melindungi dari radiasi sinar UV (Sharma, Kumar, Ali, dan Jasuja, 2014). Aktivitas antioksidan dan efek perlindungan dari radiasi sinar UV tersebut dapat mencegah terjadinya penuaan dini pada kulit.

Sediaan gel dengan ekstrak phycobiliprotein dari Spirulina platensis diharapkan dapat membantu mencegah terjadinya penuaan dini pada kulit yang disebabkan oleh adanya radikal bebas. Dengan penggunaan gel anti-aging ekstrak

Spirulina platensis ini maka dapat mengurangi jumlah radikal bebas yang ada

ataupun menempel pada kulit. 1. Rumusan Masalah

a. Faktor apakah yang paling dominan antara CMC-Na, propilen glikol maupun interaksi keduanya terhadap respon sifat fisik (viskositas dan daya sebar) dan stabilitas (pergeseran viskositas) sediaan gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis?

b. Apakah dapat diperoleh formula yang optimum untuk membuat sediaan gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis menggunakan variasi CMC-Na dan propilen glikol dengan sifat fisik dan stabilitas yang baik?

c. Apakah dapat diketahui persen aktivitas antioksidan dalam ekstrak air

Spirulina platensis?

2. Keaslian penelitian

Berdasarkan penelusuran pustaka yang penulis lakukan, penelitian tentang “Optimasi Sodium Carboxymethyl Cellulose Sebagai Gelling Agent

dan Propilen Glikol Sebagai Humektan Dalam Sediaan Gel Anti-aging Ekstrak Spirulina platensis Menggunakan Aplikasi Desain Faktorial” belum pernah dilakukan. Penelitian serupa yang pernah dilakukan yaitu :

a. “Pengaruh Penambahan CMC (Carboxymethyl Cellulose) Sebagai Gelling

Sunscreen Ekstrak Kering Polifenol Teh Hijau (Camellia sinensis L.)”

(Dwiastuti, 2010). Penelitian tersebut berisikan tentang formulasi sediaan gel dengan ekstrak kering polifenol teh hijau dan dilihat faktor yang paling dominan antara CMC-Na dan propilen glikol dalam menentukan respon. Hasil yang diperoleh yaitu CMC mempunyai pengaruh yang dominan dalam menentukan respon viskositas, daya sebar dan pergeseran viskositas.

b. “Optimasi Gelling Agent CMC-Na dan Humektan Propilen Glikol dalam

Sediaan Gel Anti-inflamasi Ekstrak Daun Cocor Bebek (Kalanchoe

pinnata L.) dengan Aplikasi Desain Faktorial” (Novalia, 2015). Pada

penelitian tersebut dilakukan optimasi menggunakan CMC-Na dan propilen glikol namun dengan ekstrak daun cocor bebek sebagai anti-inflamasi. Hasil yang diperoleh yaitu CMC-Na merupakan faktor yang paling dominan dalam menentukan sifat fisik sediaan gel anti-inflamasi ekstrak daun cocor bebek.

c. “Optimasi Formulasi Sediaan Gel Ekstrak Daun Tembakau (Nicotiana tabacum) dengan Variasi Kadar Na-CMC dan Propilenglikol terhadap Sifat Fisik Sediaan pada Uji Aktivitas Antibakteri” (Utami, 2014). Penelitian ini menggunakan ekstrak daun tembakau sebagai antibakteri. Hasil yang diperoleh dengan metode Simplex Lattice Design (SLD) yaitu formula optimum gel memiliki komponen Na-CMC sebesar 1,7 gram dan propilen glikol sebesar 23,3 gram.

Pada hasil penelusuran pustaka tersebut, penelitian terkait pembuatan gel menggunakan CMC-Na sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan dengan ekstrak air Spirulina platensis sebagai zat aktif yang berfungsi sebagai anti-aging belum pernah dilakukan.

3. Manfaat penelitian

a. Manfaat teoritis. Penelitian ini bermanfaat dalam memberikan sumbangan bagi perkembangan ilmu pengetahuan ilmiah mengenai formulasi gel

anti-aging ekstrak Spirulina platensis dengan CMC-Na sebagai gelling

agent dan propilen glikol sebagai humektan.

b. Manfaat metodologis. Hasil penelitian ini dapat memberikan informasi mengenai komposisi optimum dari CMC-Na sebagai gelling agent dan propilen glikol sebagai humektan dengan aplikasi desain faktorial pada pembuatan gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis.

c. Manfaat praktis. Penelitian ini dapat menghasilkan sediaan gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis yang memiliki sifat fisik dan stabilitas yang baik.

B. Tujuan Penelitian 1. Tujuan umum

Membuat sediaan gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis dengan gelling

2. Tujuan khusus

a. Mengetahui faktor yang dominan antara CMC-Na, propilen glikol atau interaksi keduanya dalam menentukan sifat fisik sediaan gel ekstrak

Spirulina platensis.

b. Mendapatkan formula yang optimum untuk membuat gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis dengan gelling agent CMC-Na dan humektan propilen glikol.

c. Mengetahui persen aktivitas antioksidan dalam ekstrak air Spirulina

BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA

A. Kulit

Menurut Wibowo (2008), kulit merupakan lapisan atau jaringan paling luar dari tubuh yang menutupi tubuh dan melindungi tubuh dari bahaya yang datang dari luar. Kulit juga merupakan bagian dari tubuh yang perlu mendapatkan perhatian khusus untuk memperindah kecantikan dan juga kulit dapat digunakan untuk deteksi penyakit yang diderita pasien.

Kulit berfungsi sebagai penahan dua arah yaitu membantu menyimpan cairan tubuh, mencegah dehidrasi komponen-komponen tubuh bagian dalam dan sekaligus mencegah masuknya organisme-organisme infeksius dan zat-zat beracun kedalam tubuh (Goeser, 2008). Dalam bukunya yang berjudul Dermatologi, Brown dan Burns (2005) menyatakan kulit berfungsi untuk mencegah terjadinya kehilangan cairan tubuh yang esensial, melindungi dari masuknya zat-zat kimia beracun dari lingkungan dan mikroorganisme, mengatur suhu tubuh, serta melindungi kerusakan akibat radiasi sinar UV matahari.

Kulit tumbuh dari dua macam jaringan yaitu jaringan epitel dan jaringan pengikat (penunjang). Jaringan epitel menumbuhkan lapisan epidermis sedangkan jaringan pengikat menumbuhkan lapisan dermis (kulit dalam) (Syaifuddin, 2009).

Kulit terdiri dari beberapa lapisan, yaitu lapisan epidermis (kulit ari), dermis (kulit jangat) dan subcutis. Lapisan kulit epidermis terdiri dari banyak

lapisan keratonosit yang aktif melakukan regenerasi dengan proses selama 28 hari. Pada lapisan dalam akan terbentuk pigmen (melanosit) dan pada lapisan luar terbentuk jaringan tanduk. Lapisan kulit dermis terdiri dari banyak serat kolagen dan elastin yang menunjang kekenyalan kulit, dan terdapat kelenjar keringat, kelenjar lemak, akar rambut, ujung-ujung saraf perasa, dan pembuluh darah kapiler. Lapisan kulit subcutis banyak terbentuk dari lapisan atau jaringan lemak (Dwikarya, 2007).

Gambar 1. Struktur kulit (Particle Sciences, 2009).

B. Penuaan Dini

Secara klinis, penyebab terjadinya penuaan pada kulit dibagi menjadi 2 macam, yaitu penuaan intrinsik (chronological aging) dan penuaan ekstrinsik (photoaging). Penuaan intrinsik adalah proses penuaan yang terjadi karena faktor fisiologis dan perubahan ini terjadi sesuai dengan umur. Penuaan ekstrinsik merupakan penuaan yang disebabkan oleh faktor ekternal (diluar tubuh) seperti sinar matahari, polusi udara, alat elektronik, dan nutrisi yang tidak seimbang (Yaar dan Gilchrest, 2003). Adanya radikal bebas merupakan salah satu faktor

ekstrinsik yang berperan dalam menyebabkan penuaan pada kulit dapat terjadi lebih cepat (premature aging) (Jusuf, 2005).

C. Radikal Bebas

Radikal bebas merupakan molekul yang mempunyai satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan di orbit luarnya sehingga relatif tidak stabil (Pinnell, 2003). Untuk memperoleh kestabilan, molekul yang bersifat reaktif tersebut akan mencari pasangan elektronnya, sehingga disebut sebagai reactive

oxygen species (ROS). Mekanisme ROS untuk memperoleh kestabilan dapat

dengan donasi, namun umumnya “mencuri” dari sel tubuh lain (Baumann, 2002). Kulit merupakan salah satu organ tubuh yang secara langsung terpajan oleh sinar matahari (Hakozaki, Date, Yoshii, Toyokuni, Yasui, dan Sakurai, 2008). Sinar UV dari matahari dapat menyebabkan terjadinya penuaan dini pada kulit karena adanya aktivitas dari radikal bebas (Baumann, 2002). Secara in vitro, berdasarkan panjang gelombang dari sinar UV dapat diketahui bahwa radiasi UV merupakan inisiator pembentukan ROS pada kulit. Berdasarkan panjang gelombangnya, sinar UV dibedakan atas tiga jenis yaitu UVA (320-400 nm), UVB (290-320 nm) dan UVC (200-290 nm) (Wang, Balagula, dan Osterwalder, 2010).

Radiasi sinar UV adalah inisiator poten dari generasi ROS pada kulit. Jenis dari ROS yang dihasilkan bergantung pada panjang gelombang dari sinar UV. Terutama sinar UVB yang menstimulasi produksi dari O2- melalui aktivasi

O2 melalui reaksi photosensitizing dengan kromofor internal seperti riboflavin.

UVA juga menghasilkan O2- melalui aktivasi NADPH oksidase (Masaki, 2010).

Sinar UVB mencapai atmosfer bumi dengan kadar yang cukup tinggi dan menyebabkan kulit terbakar (sunburn) atau kecoklatan (sutan) pada lapisan kulit ari. Sedangkan sinar UVA mampu menembus lapisan lemak pada kulit, sehingga menyebabkan kerusakan kolagen dan jaringan elastin, yakni zat yang membuat kulit menjadi kuat dan kenyal (Dwikarya, 2007).

DPPH adalah radikal bebas yang stabil dengan pita serapan pada panjang gelombang 515-517 nm (Widyaningsih, 2010). Hasil pengukuran pada panjang gelombang tersebut akan memberikan hasil absorbansi DPPH yang semakin kecil bila ditambah antioksidan. Metode DPPH ini secara luas digunakan untuk menentukan aktivitas antioksidan atau antiradikal senyawa fenolik serta ekstrak tumbuhan alami (Shalaby dan Shanab, 2013).

D. Spirulina platensis

Antioksidan adalah senyawa yang dapat memberikan pertahanan pada sel-sel tubuh terhadap kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas dan secara optimal dapat menjaga kesehatan (Isnindar, 2011). Menurut Wahlqvist (2013), antioksidan mampu menstabilkan atau menghentikan pembentukan radikal bebas dan reaksi berantainya sebelum radikal bebas tersebut menyerang sel-sel dan sistem sistemik tubuh.

Penelitian terbaru menemukan bahwa Spirulina memiliki potensi yang tinggi sebagai antioksidan karena secara nyata dapat memberikan perlindungan

pada kesehatan (Ali dan Saleh, 2012). Spirulina platensis adalah mikroalga hijau-biru yang berbentuk helix, berfilamen, multiseluler, dan berfotosintesis (Sanchez, Castillo, Rozo, dan Rodriguez, 2003).

Gambar 2. Morfologi Spirulina platensis diamati menggunakan mikroskop elektron (Ciferri, 1983).

Berdasarkan klasifikasinya, Spirulina platensis masuk dalam genus Arthrospira dan merupakan kelompok Cyanobacteria dan Prochlorales (Sanchez

et al., 2003). Menurut Kabinawa (2006), Spirulina platensis dikelompokkan

kedalam Thallophyta yaitu tumbuhan yang tidak memiliki akar, batang, dan daun sejati. Dalam kelompok Thallophyta, Spirulina masuk dalam dunia alga dengan klas Cyanobacterium karena tidak memiliki inti sel (akaryota). Klasifikasi dari

Spirulina platensis menurut Kabinawa (2006) :

Divisi : Cyanophyta Klas : Cyanophyceae Ordo : Nostocales Famili : Oscillatoriaceae Marga : Spirulina

Komposisi kandungan dari Spirulina platensis yaitu protein (55%-70%), karbohidrat (15%-25%), asam lemak esensial (18%), vitamin, mineral, dan pigmen yang terdiri dari karoten, klorofil dan phycocyanin (Ali dan Saleh, 2012).

Spirulina platensis memiliki berbagai senyawa berwarna (pigmen warna) yang

meliputi klorofil, karotenoid dan phycobiliprotein.

Phycobiliprotein adalah protein pigmen fluorescent yang stabil dan

berwarna cerah yang dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kelompok utama, yaitu

phycocyanin (biru), phycoerythrin (merah tua) dan allophycocyanin (hijau

kebiruan) tergantung pada warna dan absorbansinya (Kamble et al., 2013).

Phycobiliprotein yang terdapat dalam Spirulina platensis terutama phycocyanin

memiliki berbagai fungsi secara biologis dan farmakologis, yaitu sebagai antioksidan, antiviral, anti-kanker, hepatoprotektif, antitumor, penangkap radikal, melindungi dari radiasi, dan anti-inflamasi (Sharma et al., 2014).

Menurut Wolfe (2009), penggunaan Spirulina platensis secara topikal dapat melindungi kulit dari paparan sinar matahari berlebih. Beberapa kandungan dari Spirulina platensis yang berfungsi sebagai antioksidan adalah β-karoten dan karotenoid lainnya, klorofil, zeaxanthin, superoxide dismutase (SOD),

phycocyanin, dan pigmen warna lainnya. Spirulina yang mengandung

phycocyanin merupakan penangkap radikal bebas yang poten dan menghambat

E. Ekstraksi dengan Maserasi

Ekstraksi dengan maserasi adalah proses pengekstrakan atau penyarian zat-zat bermanfaat dengan pelarut dan pengadukan pada temperatur ruang kamar. Tujuan ekstraksi bahan alam adalah untuk menarik komponen kimia yang terdapat pada bahan alam (Harbone, 1987). Proses pengolahan ekstraksi bahan tumbuhan obat dengan pelarut yang sesuai (air, alkohol, dan pelarut organik) menjadi ekstrak cair atau ekstrak kering banyak dilakukan untuk tujuan standarisasi sediaan obat herba sekaligus memberi keuntungan dari segi formulasi sediaannya (Sinambela, 2003).

Faktor-faktor yang mempengaruhi mutu ekstrak antara lain yaitu kualitas bahan baku, jenis pelarut yang digunakan dalam ekstraksi, metode ekstraksi yang digunakan, ukuran partikel bahan, suhu selama proses ekstraksi dan pH ekstrak (Hernani, Marwati, dan Winarti, 2007).

F. Spektrofotometri

Spektrofotometri adalah pengukuran absorbsi energi cahaya oleh suatu molekul pada panjang gelombang tertentu untuk tujuan analisa secara kualitatif dan kuantitatif. Spektrofotometri dibedakan menjadi 2 yaitu UV dan sinar tampak. Spektofotometri UV memiliki panjang gelombang antara 200-400. Spektrofotometri sinar tampak mempunyai panjang gelombang antara 400 hingga 750 tergantung oleh warna yang diamati dan diserap (Gandjar dan Rohman, 2007).

Spektrofotometri dapat digunakan untuk mengukur kadar sampel secara kuantitatif. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan menggunakan perbandingan absorbansi sampel dengan absorbansi baku, atau dengan menggunakan persamaan regresi linear yang menyatakan hubungan antara konsentrasi baku dengan absorbansinya. Perasamaan yang diperoleh tersebut selanjutnya digunakan untuk menghitung kadar dalam sampel (Gandjar dan Rohman, 2007).

G. Desain Faktorial

Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yang berupa teknik untuk memberikan hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas (Bolton, 1997). Desain faktorial dapat digunakan untuk melihat dan mengetahui faktor dominan yang berpengaruh secara signifikan terhadap suatu respon. Komponen dalam desain faktorial meliputi faktor, level, respon dan interaksi antar faktor yang mempengaruhi respon (Supriyanto, 2011).

Faktor merupakan variabel bebas yang ditetapkan, misalnya suhu, waktu, konsentrasi dan macam bahan. Faktor tersebut dapat bersifat kualitatif maupun kuantitatif, namun keduanya harus dapat ditetapkan harganya dengan angka. Level merupakan nilai atau tetapan dari faktor. Dalam formulasi dengan desain faktorial, perlu ditetapkan level yang meliputi level tinggi dan level rendah. Respon merupakan hasil terukur yang diperoleh dari percobaan yang telah dilakukan. Respon tersebut berubah karena adanya variasi dari level. Interaksi

adalah batas dari penambahan efek-efek faktor, dan dapat bersifat sinergis atau antagonis (Supriyanto, 2011).

H. Gel

Gel adalah suatu sistem semisolid yang tersusun atas dispersi molekul kecil atau besar dalam pembawa berair seperti jeli dengan penambahan bahan pembentuk gel (gelling agent) (Allen, Popovich, dan Ansel, 2010). Gel merupakan sediaan yang memiliki sistem penghantaran obat yang baik untuk berbagai rute pemberian dan cocok dengan berbagai senyawa obat (Allen, 2002).

Selain bahan pembentuk gel dan air, formulasi gel juga terdiri dari bahan obat yaitu : pelarut, seperti alkohol dan/atau propilen glikol ; pengawet antimikroba, seperti metilparaben dan propilparaben atau klorheksidin glukonat ; dan penstabil, seperti dinatrium edetat (Allen, Popovich, dan Ansel, 2005).

I. Gelling Agent

Gelling agent adalah bahan untuk pembentuk gel. Berbagai bahan

pembentuk gel (gelling agent) yang dapat digunakan yaitu berupa molekul sintetik, seperti karbomer 934, derivat selulosa, seperti karboksimetilselulosa, hidroksipropil metilselulosa dan gum alami seperti tragakan (Allen et al., 2010).

CMC-Na (Sodium Carboxymethylcellulose) merupakan polimer anion dengan berbagai tingkatan yang dibedakan berdasarkan berat molekul dan derajat substansi. Karakteristik gel yang dihasilkan seperti konsistensi dan viskositas

tergantung pada konsentrasi polimer dan berat molekulnya (Lieberman, Lachman, dan Schwatz, 1998).

CMC-Na dapat mengendap pada pH dibawah 2. CMC-Na stabil pada pH 2 hingga 10 dengan stabilitas maksimum pada pH 7 hingga 9. CMC-Na tidak dapat bercampur dengan alkohol. CMC-Na sebagai gelling agent akan membentuk gel yang termasuk dalam klasifikasi hidrogel. Hidrogel merupakan bahan yang terdispersi sebagai koloid atau larut dalam air. CMC-Na larut air pada semua temperatur (Allen et al., 2010).

CMC-Na banyak digunakan dalam sediaan oral maupun topikal dengan tujuan utama untuk meningkatkan viskositas. CMC-Na juga dapat meningkatkan daya lekat gel pada kulit. Sebagai agen pembentuk gel, dapat digunakan CMC-Na dengan konsentrasi 3-6% (Rowe, Sheskey, dan Quinn, 2009).

Gambar 3. Struktur CMC-Na (Rowe et al., 2009).

J. Humektan

Humektan digunakan untuk menjaga produk tetap lembab setelah diaplikasikan pada kulit. Humektan dapat ditambahkan pada formulasi untuk

mencegah terjadinya penguapan dari air ketika kemasan produk sudah dibuka. Beberapa contoh humektan adalah gliserol, polietilen glikol, propilen glikol (Aulton, 2007).

Propilen glikol merupakan cairan kental yang dapat bercampur dengan air dan alkohol. Propilen glikol merupakan pelarut yang berguna dengan rentang penggunaan yang lebar. Seringkali propilen glikol digunakan untuk menggantikan gliserin dalam formulasi (Allen et al., 2010).

Propilen glikol memiliki organoleptis bening, tidak berwarna, kental, dan tidak berbau. Propilen glikol memiliki formula C3H8O2 dengan bobot molekul

76.09 g/mol. Secara kimia, propilen glikol stabil ketika dicampur dengan etanol (95%), gliserin, atau air. Konsentrasi yang aman dalam penggunaan propilen glikol dalam sediaan topikal sebagai humektan yaitu ≈ 15% (Rowe et al., 2009).

Gambar 4. Struktur Propilen Glikol (Rowe et al., 2009).

K. Metil Paraben

Metil paraben secara luas digunakan sebagai bahan pengawet antimikroba dalam kosmetik, produk makanan dan formulasi sediaan farmasi. Metil paraben dapat digunakan secara tunggal maupun kombinasi dengan pengawet lainnya. Pada sediaan topikal, metil paraben digunakan sebagai

Metil paraben memiliki spektrum antimikroba yang luas, terutama efektif menghambat jamur dan ragi. Metil paraben memiliki aktivitas antimikroba pada pH 4-8. Efektivitas metil paraben dapat ditingkatkan dengan penambahan propilen glikol (2-5%). Metil paraben larut dalam propilen glikol dengan perbandingan kelarutan 1:5 (Rowe et al., 2009).

Gambar 5. Struktur Metil Paraben (Rowe et al., 2009).

L. Parameter Uji Sifat Fisik 1. Viskositas

Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, makin tinggi viskositas maka makin besar tahanannya (Martin, Swarbick, dan Cammarata, 1993). Viskositas dan elastisitas merupakan karakteristik formulasi yang paling penting dalam produk akhir sediaan semisolid. Peningkatan viskositas pada sediaan akan meningkatkan waktu retensi pada tempat aksi terapi, tetapi akan menurunkan daya sebar (Garg et al., 2002).

Uji stabilitas merupakan proses evaluasi untuk menjamin bahwa sifat utama produk tidak mengalami perubahan selama waktu penyimpanan dan dapat diterima oleh konsumen. Salah satu uji stabilitas yang biasa dilakukan

adalah pergeseran viskositas. Adanya variasi pada ukuran atau jumlah droplet dapat dideteksi melalui pergeseran viskositas secara nyata (Aulton dan Diana, 1991).

2. Daya Sebar

Daya sebar berhubungan dengan sudut kontak antara sediaan dengan tempat aplikasinya yang mencerminkan kelicinan (lubricity) sediaan tersebut, yang berhubungan langsung dengan koefisien gesekan. Daya sebar merupakan karakteristik yang penting dari suatu formulasi sediaan topikal dan bertanggung jawab untuk ketepatan transfer dosis atau melepaskan obatnya serta kemudahan dalam penggunaannya (Garg et al., 2002).

M. Uji Hedonik (Uji Kesukaan)

Pengujian organoleptik disebut sebagai penilaian sensorik yang merupakan suatu cara penilaian dengan memanfaatkan panca indera untuk mengamati tekstur, warna, bentuk, aroma, rasa suatu produk makanan, minuman ataupun obat (Ayustaningwarno, 2014). Prinsip uji hedonik adalah panelis diminta untuk mencoba suatu produk tertentu, kemudian panelis diminta memberikan tanggapan atau penilaian terhadap produk yang dicoba tanpa membandingkannya dengan produk yang lainnya. Secara umum tujuan dari uji hedonik yaitu untuk mengetahui tingkat kesukaan konsumen terhadap produk dan menilai produk pengembangan secara organoleptik (Laksmi, 2012).

Pengujian hedonik dilakukan oleh 30 orang panelis. Panelis tersebut dapat berasal dari panelis terlatih, tidak terlatih ataupun semi terlatih (Sari,

Marliyati, Kustiyah, Khomsan, dan Gantohe, 2014). Evaluasi sensorik dapat digunakan untuk menilai adanya perubahan yang dikehendaki atau tidak dalam produk atau bahan-bahan formulasi, identifikasi area pengembangan, dan mengevaluasi produk pesaing (Ayustaningwarno, 2014).

Kelebihan dari uji organoleptik yaitu memiliki relevansi yang tinggi dengan mutu karena berhubungan langsung dengan selera konsumen. Kelemahan dan keterbatasan dari uji organoleptik yaitu diakibatkan beberapa sifat inderawi tidak dapat dideskripsikan, manusia yang dijadikan sebagai panelis dapat dipengaruhi oleh kondisi fisik dan mental serta dapat terjadi salah komunikasi antara panelis dan peneliti (Ayustaningwarno, 2014).

N. Landasan Teori

Penuaan dini salah satunya disebabkan oleh adanya radikal bebas. Terjadinya penuaan dini dapat dicegah dengan pemberian senyawa yang memiliki aktivitas sebagai antioksidan. Sediaan gel anti-aging dengan ekstrak Spirulina

platensis dapat membantu mencegah dan melindungi kulit dari penuaan dini.

Sediaan gel umunya merupakan sediaan yang secara aplikasi mudah dan nyaman untuk digunakan karena tidak memberikan rasa lengket pada kulit. Sediaan gel juga memiliki sistem penghantaran obat yang baik untuk berbagai rute pemberian seperti topikal. Agar sediaan gel dapat diterima dan digunakan oleh masyarakat maka sediaan harus memenuhi syarat kualitas sediaan. Kualitas sediaan dapat dilihat dari stabilitas gel tersebut, dimana sediaan harus stabil selama penyimpanan sampai penggunaan.

Pada penelitian ini dilakukan optimasi formula gel dengan senyawa aktif

phycobiliprotein yang mempunyai aktivitas sebagai antioksidan. Phycobiliprotein

diperoleh dari ekstrak air Spirulina platensis. Bahan pembentuk gel (gelling

agent) yang digunakan adalah CMC-Na dan propilen glikol sebagai humektan.

Optimasi formula ini dilakukan agar diperoleh sediaan gel anti-aging ekstrak

Spirulina platensis yang memiliki stabilitas yang baik.

CMC-Na sebagai gelling agent saat didispersikan dalam air akan mengembang dan membentuk butiran gel yang lengket dan menjadi gumpalan (Allen, et al., 2010). Hal ini akan menyebabkan viskositas gel meningkat, sehingga konsentrasi penambahan CMC-Na akan mempengaruhi viskositas. Humektan propilen glikol akan membantu menjaga kestabilan dari sediaan gel karena akan mencegah penguapan dari air dan dapat mengabsorbsi lembab dari lingkungan. Sehingga perpaduan konstentrasi dari CMC-Na dan propilen glikol akan mempengaruhi sifat fisik dan stabilitas dari sediaan gel anti-aging ekstrak

Spirulina platensis.

O. Hipotesis

CMC-Na merupakan faktor yang paling dominan dalam menentukan respon sifat fisik (viskositas dan daya sebar) gel anti-aging ekstrak Spirulina

platensis. Area komposisi optimum dalam pembuatan gel anti-aging ekstrak

Spirulina platensis dapat diperoleh. Persen aktivitas antioksidan dalam ekstrak air

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan rancangan penelitian eksperimental faktorial dengan melihat perbandingan jumlah konsentrasi gelling agent CMC-Na dan humektan propilen glikol, sehingga diperoleh formula optimal dalam pembuatan sediaan gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis.

B. Variabel Penelitian 1. Variabel bebas

Variabel bebas pada penelitian ini adalah variasi konsentrasi gelling

agent CMC-Na dan humektan propilen glikol.

2. Variabel tergantung

Variabel tergantung pada penelitian ini adalah perubahan stabilitas sediaan gel yang dapat dilihat dari perubahan karakteristik sifat fisik gel meliputi organoleptis, pH, homogenitas, daya sebar dan viskositas gel.

3. Variabel pengacau terkendali

Variabel pengacau terkendali pada penelitian ini adalah alat dan bahan yang digunakan, lamanya pencampuran, kecepatan pencampuran, lamanya penyimapanan, dan sifat dari wadah penyimpanan.

4. Variabel pengacau tak terkendali

Variabel pengacau tak terkendali pada penelitian ini adalah suhu dan kelembaban ruangan saat pembuatan serta penyimpanan sediaan gel.

C. Definisi Operasional

1. Ekstrak air Spirulina platensis adalah ekstrak yang diperoleh dari ekstraksi serbuk Spirulina platensis menggunakan pelarut air dengan perbandingan 1:10 (b/v), dimaserasi selama 2 jam dan ekstrak yang diperoleh dinyatakan sebagai ekstrak air Spirulina platensis dengan konsentrasi 100 mg/mL.

2. Gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis adalah sediaan berbentuk semipadat yang dibuat dengan menggunakan gelling agent CMC-Na dan humektan propilen glikol sesuai dengan formula yang telah ditentukan dan dibuat sesuai dengan prosedur pembuatan gel pada penelitian ini.

3. Gelling agent adalah bahan untuk pembentuk gel. Berbagai bahan pembentuk

gel (gelling agent) yang dapat digunakan yaitu berupa molekul sintetik, seperti karbomer 934, derivat selulosa, seperti karboksimetilselulosa, hidroksipropil metilselulosa dan gum alami seperti tragakan.

4. Humektan adalah zat tambahan dalam formulasi yang dapat menjaga produk tetap lembab setelah diaplikasikan pada kulit dan mencegah terjadinya penguapan air ketika kemasan produk sudah dibuka.

5. Desain faktorial adalah aplikasi persamaan regresi yang berupa teknik untuk memberikan hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel

bebas dan digunakan untuk melihat faktor dominan yang berpengaruh secara signifikan terhadap suatu respon.

6. Faktor adalah suatu besaran yang mempengaruhi respon yang dihasilkan, yaitu konsentrasi CMC-Na dan propilen glikol dalam menghasilkan sifat fisik dan stabilitas yang baik.

7. Level adalah tetapan untuk menilai suatu faktor, dalam penelitian ini terdapat dua level, yaitu level tinggi dan level rendah.

8. Respon adalah hal yang diamati yang merupakan hasil kuantitatif, seperti daya sebar dan viskositas serta stabilitas sediaan.

9. Efek adalah perubahan respon yang disebabkan oleh variasi faktor dan level. Nilainya diperoleh dengan menghitung selisih rata-rata respon yang timbul pada level tinggi dan level rendah.

10. Sifat fisik dan stabilitas adalah parameter yang dapat digunakan untuk mengetahui kualitas dari sediaan gel. Sifat fisik yang diamati adalah daya sebar dan viskositas dari gel. Sedangakan stabilitas gel diketahui dengan melihat perubahan viskositas gel selama penyimpanan satu bulan.

11. Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, makin tinggi viskositas maka makin besar tahanannya.

12. Daya sebar adalah sudut kontak antara sediaan dengan tempat aplikasinya yang mencerminkan kelicinan (lubricity) sediaan tersebut.

D. Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Serbuk

Spirulina platensis yang diperoleh dari CV. Blue Green Algae Biotechnology,

CMC-Na (farmasetis), propilen glikol (farmasetis), metil paraben (farmasetis), DPPH, metanol, akuades.

E. Alat Penelitian

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah mixer (Kirin KHM-286), Erlenmeyer, corong Buchner, vaccum, labu hisap, sentrifugasi, kertas saring, gelas ukur, Beaker glass, pipet tetes, pipet volum, mortir, sendok, batang pengaduk, labu takar, aluminium foil, timbangan analitik (Metler Toledo GB 3002), shaker, Spektrofotometer UV-Vis, viskotester seri VT 04F (Rion-Japan), indikator pH universal, stopwatch, alat uji daya sebar, alat uji homogenitas, cawan porselin, sudip, wadah plastik.

F. Tata Cara Penelitian 1. Ekstraksi Spirulina platensis

Sebanyak 10 gram serbuk Spirulina platensis ditimbang dan dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 mL. Kemudian kedalam Erlenmeyer tersebut ditambahkan 100 mL akuades. Erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil dan dimaserasi menggunakan shaker selama 2 jam dengan kecepatan 250 rpm (Farihah, Yulianto, dan Yudiati, 2014).

Hasil maserasi kemudian disentrifugasi selama 30 menit dengan kecepatan 8000 rpm (Jerley dan Prabu, 2015). Hasil sentrifugasi disaring menggunakan corong Buchner, labu hisap, dan kertas saring. Diperoleh ekstrak air Spirulina platensis yang dinyatakan sebagai ekstrak dengan konsentrasi 100 mg/mL (Shalaby dan Shanab, 2013). Dilakukan pengukuran pH ekstrak menggunakan pH meter.

2. Uji % aktivitas antioksidan ekstrak Spirulina platensis

Ekstrak air Spirulina platensis konsentrasi 100 mg/mL diencerkan menjadi konsentrasi 200 µg/mL. Pengenceran dilakukan dengan cara mengambil 1 mL ekstrak konsentrasi 100 mg/mL dan dimasukkan kedalam labu takar 50 mL kemudian ditmabhakan akuades sampai batas tanda. Diperoleh larutan pengenceran 1 dengan ekstrak konsentrasi 2 mg/mL. Larutan pengenceran 1 tersebut diambil sebanyak 5 mL dan dimasukkan kedalam labu takar 50 mL dan di tambah dengan akuades sampai batas tanda. Diperoleh larutan pengenceran 2 dengan ekstrak konsentrasi 200 µg/mL.

Sebanyak 1 mL ekstrak air Spirulina platensis konsentrasi 200 µg/mL ditambahkan dengan 1 mL DPPH 0,002% (b/v) dalam larutan metanol kemudian larutan di vortex dan diinkubasi dalam ruang gelap pada suhu ruangan selama 30 menit. Sampel dibuat replikasi sebanyak 3 kali. Dilakukan pengukuran lamda maksimum dari larutan DPPH 0,002%. Kemudian larutan sampel diukur absorbansinya pada panjang gelombang maksimum yang diperoleh dari pengukuran. Aktivitas antioksidan dapat dihitung menggunakan persamaan :

Aktivitas (%) =

x 100%

Ac = Absorbansi dari larutan metanolik DPPH At = Absorbansi dari sampel

(Shalaby dan Shanab, 2013). 3. Optimasi formula gel anti-aging

Menurut Allen (2002), formula lubricating jelly tercantum pada tabel I. Tabel I. Formula lubricating jelly (Allen, 2002).

Methylcellulose, 4000 cps 0,8%

Carbopol 934 0,24%

Propylene glycol 16,7%

Methylparaben 0,015%

Sodium hydroxide, qs ad pH 7

Purified water, qs ad 100%

Dari formula tabel I, selanjutnya dilakukan modifikasi formula dengan mengganti beberapa eksipiennya. Formula hasil modifikasi yang diperoleh berdasarkan orientasi tercantum pada tabel II.

Tabel II. Formula modifikasi hasil orientasi

CMC-Na 3,25 – 4,0 gram

Propilen glikol 9,0 – 13,5 gram

Metil paraben 0,2 gram

Ekstrak Spirulina platensis 0,2 gram

Penelitian ini menggunakan 2 faktor yaitu CMC-Na dan propilen glikol. Faktor tersebut dibuat menjadi dua level berbeda yaitu level rendah dan level tinggi. Level yang dibuat berbeda tersebut ditentukan seperti pada tabel III. Tabel III. Level tinggi dan level rendah dari CMC-Na dan Propilen glikol

dalam formula gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis Formula CMC-Na (g) Propilen glikol (g)

1 3,25 9

a 4 9

b 3,25 13,5

ab 4 13,5

Berdasarkan tabel level tinggi dan level rendah kedua faktor tersebut (tabel III), dibuat 4 formula gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis dengan komposisi seperti dalam tabel IV.

Tabel IV. Formula gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis Formula CMC-Na

(g) Propilen glikol (g) Metil paraben (g) Ekstrak (g) Aquadest (ml)

1 3,25 9 0,2 0,2 90

a 4 9 0,2 0,2 90

b 3,25 13,5 0,2 0,2 90

ab 4 13,5 0,2 0,2 90

4. Pembuatan gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis

CMC-Na dikembangkan dengan akuades selama 24 jam. Metil paraben yang telah ditimbang dilarutkan dalam propilen glikol. Pembuatan gel dilakukan menggunakan mixer kecepatan putar 1 dan dengan total waktu

selama 8 menit. Pembuatan gel dilakukan dengan cara CMC-Na yang telah dikembangkan di mixer selama 3 menit. Setelah 3 menit kemudian ditambahkan propilen glikol yang telah dicampur dengan metil paraben dan diaduk kembali selama 2 menit. Setelah itu ekstrak Spirulina platensis ditambahkan dan terus diaduk selama 3 menit.

5. Uji sifat fisik dan stabilitas gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis

a. Uji organoleptis. Dilakukan pengamatan terhadap sediaan gel ekstrak

Spirulina platensis yang meliputi warna, bau dan homogenitas. Uji

homogenitas dilakukan dengan cara sejumlah tertentu sediaan dioleskan pada dua keping kaca, dilakukan pengamatan pada sediaan yaitu sediaan harus menunjukkan susunan yang homogen dan tidak terlihat adanya butiran kasar (Panjaitan, Saragih, dan Purba, 2012).

b. Uji pH. Dilakukan setelah 48 jam pembuatan. Uji pH dilakukan dengan menggunakan indikator pH universal, yaitu dengan mengoleskan gel ekstrak

Spirulina platensis ke indikator pH universal dengan bantuan batang

pengaduk. Kemudian pH ditentukan dengan cara membandingkan warna yang dihasilkan dengan standar.

c. Uji daya sebar. Dilakukan setelah 48 jam pembuatan. Uji ini dilakukan dengan cara 1 gram gel diletakkan ditengah kaca yang berskala. Diatas gel tersebut diletakkan lagi kaca lain dan pemberat yang total berat keduanya adalah 125 gram. Didiamkan selama 1 menit kemudian pemberat diambil dan dicatat diameter penyebarannya (Garg et al., 2002).

d. Uji viskositas. Sediaan gel dimasukkan kedalam wadah dan dipasang pada portable viskotester. Rotor yang digunakan adalah nomor 2. Viskositas gel diketahui dengan mengamati jarum penunjuk viskositas. Pengujian ini dilakukan pada 48 jam dan seminggu sekali selama penyimpanan sampai satu bulan.

e. Uji Stabilitas. Stabilitas gel dilihat dengan mengamati pergeseran viskositas selama 1 bulan dan pengukuran tiap minggunya.

6. Validasi

Gel ekstrak air Spirulina platensis dibuat berdasarkan komposisi CMC-Na dan propilen glikol yang ada pada area optimum. Pemilihan formula yang digunakan untuk validasi adalah dengan cara random menggunakan Microsoft Excel. Sebanyak tiga formula dipilih untuk validasi. Kemudian gel diukur respon viskositas dan daya sebar pada 48 jam setelah pembuatan. Hasil pengukuran dibandingkan dengan prediksi dari setiap formula.

7. Uji Hedonik

Formula gel yang masuk dalam area komposisi optimum dipilih satu formula secara random menggunakan Microsoft Excel. Formula gel tersebut dibuat dan didiamkan selama 48 jam. Sebanyak 32 responden mencoba gel yang telah dibuat. Setelah mencoba, responden diminta untuk menjawab pertanyaan yang tertera pada kuisioner yang diberikan. Responden juga diminta untuk mengisikan nama, jenis kelamin dan umur sebagai identitas.

G. Analisis Data

Data yang diperoleh adalah daya sebar dan pergeseran viskositas. Analisis data dilakukan dengan aplikasi program SPSS dengan berbagai uji statistik, meliputi uji Shapiro-Wilk untuk mengetahui normalitas distribusi data dan uji Levene untuk mengetahui kesamaan varians. Apabila ada kesamaan varians dan data terdistribusi normal maka data tersebut dilanjutkan dengan analisis menggunakan uji Anova Interaksi Dua Faktor untuk melihat signifikansi efek CMC-Na, propilen glikol dan interaksi keduanya terhadap respon. Hasil dari uji Anova Interaksi Dua Faktor tersebut, dapat digunakan untuk mengetahui faktor yang paling dominan dalam menentukan respon sifat fisik dan stabilitas sediaan gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis. Faktor dikatakan berpengaruh jika diperoleh nilai p (probability) kurang dari 0,05 dengan tingkat kepercayaan 95%. Faktor paling dominan dalam mempengaruhi respon viskositas dan daya sebar dapat diketahui dengan cara menghitung nilai efek.

Data viskositas dan daya sebar yang diperoleh kemudian dihitung dengan metode desain faktorial. Perhitungan desain faktorial ini untuk menghitung koefisien dari b0, b1, b2 dan b12. Setelah diperoleh koefisien masing-masing maka akan diperoleh persamaan desain faktorial yaitu Y = b0 + b1 (XA) + b2 (XB) + b12 (XA)(XB). Dari persamaan tersebut kemudian dibuat contour plot masing-masing sifat fisik gel ekstrak Spirulina platensis. Masing-masing contour

plot tersebut kemudian digabungkan menjadi contour plot superimposed untuk

mengetahui area komposisi optimum dari CMC-Na dan Propilen glikol pada level yang diteliti.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pemilihan Sampel

Spirulina platensis yang digunakan dalam pembuatan gel ini berasal dari

CV. Blue Green Algae Biotechnology yang berada di daerah Lamongan, Jawa Timur. Berdasarkan surat keterangan produk yang diberikan oleh CV. Blue Green Algae Biotechnology, serbuk Spirulina platensis ini berasal dari China dengan merk Polaris dan nomor batch 13-237-PSI.

Gambar 6. Serbuk Spirulina platensis

B. Pembuatan Ekstrak Spirulina platensis

Ekstrak Spirulina platensis diperoleh melalui metode maserasi dengan cairan pengekstraksi air. Maserasi merupakan metode ekstraksi yang dilakukan dengan cara merendam serbuk kedalam cairan pengekstraksi atau pelarut selama waktu tertentu, dan dengan bantuan penggojokan menggukanan shaker untuk meningkatkan kontak serbuk dengan cairan pengekstraksi. Maserasi digunakan untuk menyari zat aktif yang mudah larut dalam cairan pengekstraksi.

Spirulina platensis mengandung pigmen warna phycobiliprotein yang

terdiri dari phycocyanin (biru), phycoerythrin (merah tua) dan allophycocyanin (Kamble et al., 2013). Menurut Shalaby dan Shanab (2013), ekstrak air Spirulina

plantensis memiliki kandungan pigmen phycobiliprotein yang besar. Menurut

Moorhead (2011), phycocyanin adalah pigmen biru dari Spirulina yang sangat larut dalam air, memberikan warna biru dan merupakan antioksidan kuat.

Phycobiliprotein yang termasuk didalamnya terdapat phycocyanin merupakan

senyawa yang larut dalam air sehingga pada ekstraksi ini digunakan cairan pengekstraksi air.

Ekstraksi dilakukan dengan perbandingan serbuk : air yaitu 1:10 (b/v). Proses maserasi dilakukan selama 2 jam (Farihah et al., 2014), kemudian hasil maserasi disentrifugasi selama 30 menit dengan kecepatan 8000 rpm (Jerley dan Prabu, 2015). Sentrifugasi ini dilakukan untuk memudahkan dalam pemisahan filtrat dengan endapan karena serbuk dari Spirulina sangat halus. Sentrifugasi merupakan pemisahan berdasarkan bobot jenis sehingga endapan akan berada di bawah dan filtrat mudah didapatkan. Setelah disentrifugasi, filtrat disaring menggunakan kertas saring untuk memastikan tidak ada partikel serbuk dalam filtrat. Filtrat yang diperoleh tersebut merupakan ekstrak air dari Spirulina

platensis yang dinyatakan dengan konsentrasi 100 mg/mL. Ekstrak air dari

Spirulina platensis ini memiliki pH sebesar 6,5.

Ekstrak air Spirulina platensis ini tidak dipekatkan karena salah satu komponen dalam ekstrak yaitu phycocyanin yang merupakan komponen terbesar dari phycobiliprotein ini stabil pada pH 5-7,5 dan suhu diatas 40oC dapat

menyebabkan ketidakstabilan (Sarada, Pillai, dan Ravishankar, 1999). Kandungan dari phycobiliprotein yang tidak stabil pada suhu diatas 40oC menjadi alasan tidak dilakukan pemekatan terhadap ekstrak. Ketidakstabilan tersebut juga dapat menyebabkan menurunnya aktivitas antioksidan dari phycobiliprotein.

Pada penelitian selanjutnya, dapat dipertimbangkan penggunaan freeze

drying untuk pengeringan ekstrak sehingga diperoleh ekstrak yang lebih stabil

dibandingkan dengan ekstrak air Spirulina. Hal ini mengingat kemungkinan adanya mikroba yang muncul selama penyimpanan ekstrak air Spirulina karena tidak adanya pengawet dalam ekstrak air tersebut.

Gambar 7. Ekstrak air Spirulina platensis

C. Penetapan % Aktivitas Antioksidan Ekstrak air Spirulina platensis Penetapan % aktivitas antioksidan dari ekstrak air Spirulina platensis dilakukan dengan spektrofotometer. Metode DPPH

(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) dipilih untuk menentukan % aktivitas dari antioksidan dalam

absorbansi maksimum pada panjang gelombang 515-517 nm. Dasar dari metode ini adalah penurunan absorbsi dari DPPH karena adanya antioksidan yang akan bereaksi dengan radikal bebas DPPH. Absorbansi DPPH akan semakin menurun sebanding dengan aktivitas antioksidan dalam menghambat radikal bebas DPPH.

Penetapan kadar dilakukan dengan mengukur lamda maksimum dari DPPH 0,002% yang digunakan. Hasil yang diperoleh yaitu DPPH 0,002% memiliki lamda maksimum 516 nm dengan absorbansi 0.579. Lamda maksimum yang diperoleh digunakan untuk mengukur % aktivitas antioksidan ekstrak. Hasil penetapan % aktivitas antioksidan ekstrak air Spirulina platensis ditunjukkan pada tabel V.

Tabel V. Hasil penetapan persen aktivitas antioksidan ekstrak air Spirulina platensis

Sampel Absorbansi % Aktivitas

Replikasi 1 0.257 55,61 %

Replikasi 2 0.255 55,96 %

Replikasi 3 0.254 56,13 %

Rata-rata 0,255 55,9 %

Pada tabel V, terlihat ekstrak air Spirulina platensis dengan konsentrasi 200 μg/mL memiliki rata-rata persen aktivitas antioksidan sebesar 55,9%. Adanya penurunan dari absorbansi DPPH dari 0,579 menjadi 0,255 menunjukkan adanya aktivitas antioksidan dalam ekstrak air Spirulina platensis. Pengukuran persen aktivitas antioksidan dari ekstrak dapat menunjukkan bahwa ekstrak air Spirulina

ditambah dengan sampel dan diinkubasi selama 30 menit. Hasil dari campuran tersebut terlihat perubahan warna cairan dari ungu muda menjadi kekuningan.

Reaksi dari suatu antioksidan dalam menghambat radikal bebas DPPH ditunjukkan pada gambar 8. Radikal bebas DPPH akan bereaksi dengan antioksidan yang menyumbangkan satu elektronnya sehingga membentuk senyawa diphenylpicrylhydrazine (non radikal) yang lebih stabil (Rohmatussolihat, 2009).

Gambar 8. Reaksi antioksidan dalam menghambah radikal bebas DPPH (Rohmatussolihat, 2009).

Pada penelitian selanjutnya, sebaiknya dilakukan pengukuran konsentrasi antioksidan dalam ekstrak air Spirulina platensis untuk mengetahui jumlah kandungan antioksidan dalam ekstrak.

D. Pembuatan Gel Anti-aging Ekstrak Spirulina platensis

Gel adalah suatu sistem semisolid yang tersusun atas dispersi molekul kecil atau besar dalam pembawa berair seperti jeli dengan penambahan bahan pembentuk gel (gelling agent) (Allen et al., 2010). Ekstrak air Spirulina platensis mengandung phycobiliprotein yang merupakan senyawa mudah larut dalam

pelarut polar. Phycobiliprotein yang bersifat polar dan mudah larut dalam air ini menjadi alasan dipilih bentuk sediaan gel.

Aktivitas antioksidan dari ekstrak air yang telah diukur menunjukkan bahwa ekstrak dengan konsentrasi 200 μg/ml dapat memberikan aktivitas sebesar 55,9%. Seharusnya, dengan ekstrak konsentrasi 200 μg/ml sebanyak 20 mg untuk pembuatan 100 gram gel sudah dapat memberikan aktivitas antioksidan sebesar 55,9%. Namun pada penelitian ini, dilakukan penambahan ekstrak konsentrasi 100 mg/ml sebanyak 0,2 gram kedalam sediaan gel. Ekstrak yang ditambahkan merupakan ekstrak hasil maserasi tanpa pengenceran. Tujuannya adalah untuk mempertahankan aktivitas antioksidan dalam sediaan gel tetap terjaga. Pertimbangan lainnya yaitu agar diperoleh warna sediaan gel yang menarik. Namun pada penelitian selanjutnya, diharapkan dapat dilakukan orientasi dosis ekstrak yang ditambahkan kedalam sediaan gel dan dilakukan pengukuran aktivitas antioksidan dalam sediaan gel yang telah dibuat.

Ekstrak air Spirulina platensis yang ditambahkan kedalam sediaan gel masih termasuk dalam dosis yang aman. Pada penelitian toksisitas akut yang dilakukan oleh Romay (1998), diketahui bahwa penggunaan pigmen warna

phycocyanin (kandungan pigmen paling banyak dalam phycobiliprotein) dosis 3

gram/kg berat badan pada hewan uji tikus galur Sparague-Dawley tidak memberikan efek perubahan histopatologi. Dosis 3 gram/kg juga secara statistik tidak memberikan efek toksik terhadap tubuh hewan uji.

Sediaan gel terdiri dari zat aktif dan eksipien. Zat aktif yang digunakan dalam pembuatan gel ini adalah ekstrak air Spirulina platensis yang memiliki

fungsi sebagai antioksidan. Eksipien adalah bahan tambahan yang diperlukan dalam suatu sediaan dan memiliki fungsi penting dalam suatu sediaan. Eksipien yang digunakan dalam sediaan semisolid topikal harus memiliki kemampuan untuk meningkatkan kelarutan zat aktif, mengatur pelepasan dan permeasi obat, meningkatkan estetika, meningkatkan stabilitas dan mencegah kontaminasi serta pertumbuhan mikroba (Heather dan Adam, 2012). Eksipien yang digunakan dalam gel ini adalah CMC-Na, propilen glikol dan metil paraben.

CMC-Na digunakan sebagai bahan pembentuk gel dan memiliki stabil pada pH 2-10 dengan stabilitas maksimum pada pH 7-9 (Allen et al., 2010). CMC-Na digunakan dalam sediaan topikal untuk meningkatkan viskositas dan juga meningkatkan daya lekat gel pada kulit. Sebagai agen pembentuk gel, dapat digunakan CMC-Na dengan konsentrasi 3-6% (Rowe et al., 2009).

Propilen glikol digunakan sebagai humektan dalam sediaan gel. Konsentrasi yang aman dalam penggunaan propilen glikol dalam sediaan topikal sebagai humektan yaitu ≈ 15%. Humektan ini menjaga kelembaban kulit dengan mekanisme menyerap lembab yang ada di lingkungan dan dapat mencegah hilangnya air setelah kemasan dibuka (Rowe et al., 2009). Propilen glikol dipilih sebagai humektan karena memiliki kelebihan dapat meningkatkan efektivitas dari metil paraben.

Metil paraben digunakan sebagai bahan pengawet antimikroba dalam sediaan gel. Pada sediaan topikal, metil paraben digunakan sebagai pengawet antimikroba dengan konsentrasi 0,02-0,3%. Metil paraben memiliki aktivitas antimikroba pada pH 4-8 dan memiliki spektrum antimikroba yang luas, terutama

efektif menghambat jamur dan ragi (Rowe et al., 2009). Pada penelitian ini digunakan metil paraben sebanyak 0,2 gram untuk 100 gram gel.

Pembuatan gel dilakukan dengan mengembangkan CMC-Na terlebih dahulu selama 24 jam. CMC-Na dikembangkan menggunakan total air yang digunakan dalam pembuatan gel. Tahap selanjutnya adalah mencampurkan metil paraben ke dalam propilen glikol karena metil paraben mudah larut dalam propilen glikol dengan perbandingan kelarutan 1:5 (Rowe et al., 2009).

Pada pembuatan gel digunakan kecepatan pengadukan nomor 1. Kecepatan pengadukan yang digunakan sampai akhir pembuatan harus konstan. Hal ini dilakukan agar kecepatan pengadukan tidak menjadi variabel pengacau dalam pembuatan sediaan gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis.

Lamanya pencampuran untuk seluruh pembuatan gel selalu sama (konstan) yaitu 8 menit. Hal ini dilakukan mengendalikan lamanya pencampuran agar tidak menjadi pengacau dalam optimasi CMC-Na dan propilen glikol dalam pembuatan sediaan gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis.

E. Orientasi Gel Anti-aging Ekstrak Spirulina platensis

Orientasi formula dilakukan terlebih dahulu sebelum proses optimasi. Tujuan dari orientasi adalah untuk memperoleh level rendah dan level tinggi dari tiap faktor yang digunakan. Faktor yang digunakan dalam penelitian ini adalah CMC-Na dan propilen glikol. Level rendah dan level tinggi dipilih berdasarkan respon linear dari tiap faktor. Respon yang diamati yaitu viskositas dan daya

sebar. Viskositas sediaan gel yang diharapkan adalah 200-400 dPa’s dengan daya sebar 3-5 cm.

Menurut Rowe (2009), sebagai agen pembentuk gel, dapat digunakan CMC-Na dengan konsentrasi 3-6%. Namun, sebelumnya telah dilakukan pembuatan gel dengan rentang konsentrasi CMC-Na sebesar 3-6 gram dan diperoleh viskositas dan daya sebar diluar dari rentang yang diharapkan sehingga rentang CMC-Na diturunkan menjadi 2,5-4 gram. Grafik hasil orientasi faktor CMC-Na dengan rentang 2,5-4 gram terhadap respon viskositas dan daya sebar gel ekstrak Spirulina platensis ditujukkan pada gambar 9 dan gambar 10.

Gambar 9. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi CMC-Na terhadap respon viskositas

Gambar 10. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi CMC-Na terhadap respon daya sebar

Pada gambar 9 dan 10 dapat dilihat bahwa jumlah penggunaan CMC-Na memberikan pengaruh terhadap respon viskositas dan daya sebar gel ekstrak air

Spirulina platensis. Pada gambar 9, dapat dilihat bahwa semakin tinggi jumlah

CMC-Na yang digunakan maka viskositas yang dihasilkan semakin besar. Jumlah penggunaan CMC-Na 2,5-4 gram memberikan perubahan yang kurang linear terhadap respon viskositas. Pada gambar 10 terlihat bahwa semakin tinggi jumlah CMC-Na yang digunakan maka daya sebar yang dihasilkan semakin kecil. Penggunaan CMC-Na 2,5-4 gram tidak memberikan perubahan yang linear terhadap respon daya sebar. Oleh karena itu, CMC-Na sebesar 3,25-4 gram dipilih sebagai level tinggi dan level rendah sediaan karena memberikan perubahan paling linear dari kedua respon.

topikal sebagai humektan yaitu ≈ 15% (Rowe et al., 2009). Pada orientasi propilen glikol ini digunakan rentang antara 7,5-15 gram. Grafik hasil orientasi faktor propilen glikol dengan rentang 7,5-15 gram terhadap respon viskositas dan daya sebar gel ekstrak Spirulina platensis ditujukkan pada gambar 11 dan gambar 12.

Pada gambar 11, terlihat semakin meningkatnya jumlah propilen glikol yang digunakan maka respon viskositas akan semakin menurun. Sebaliknya, pada gambar 12 terlihat semakin meningkatnya jumlah propilen glikol yang digunakan maka respon daya sebar akan semakin meningkat. Pada gambar 11 dan 12 terlihat respon dari viskositas dan daya sebar tidak linear. Sehingga dipilih propilen glikol 9 gram sebagai level rendah dan 13,5 gram sebagai level tinggi. Hal ini dikarenakan pada rentang 9-13,5 gram diperoleh grafik yang linear dari kedua respon.

Gambar 11. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi propilen glikol terhadap respon viskositas

Gambar 12. Grafik orientasi pengaruh konsentrasi propilen glikol terhadap respon daya sebar

Berdasarkan optimasi, diperoleh data level rendah dan level tinggi dari kedua faktor yang diteliti. Pada tabel VI, terlihat level dari masing-masing faktor.

Tabel VI. Level rendah dan level tinggi dari tiap faktor yang diperoleh

Faktor Level Rendah

(gram)

Level Tinggi (gram)

CMC-Na 3,25 4

Propilen Glikol 9 13,5

F. Optimasi Gel Anti-aging Ekstrak Spirulina platensis

Optimasi dilakukan untuk memperoleh perbandingan konsentrasi CMC-Na dan propilen glikol yang optimum dalam membuat sediaan gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis. Metode desain faktorial dipilih untuk mengetahui faktor dominan dan interaksi kedua faktor yang berpengaruh secara signifikan

terhadap suatu respon. Berdasarkan hasil orientasi, maka dapat ditetapkan empat formula untuk optimasi seperti pada tabel VII. Masing-masing fomula terdiri dari level rendah dan level tinggi yang berbeda-beda.

Pada formula 1, level CMC-Na dan propilen glikol rendah. Formula a, level CMC-Na tinggi dan propilen glikol rendah. Formula b, level CMC-Na rendah dan propilen glikol tinggi. Formula ab, level CMC-Na dan propilen glikol tinggi. Tujuan penggunaan level rendah dan level tinggi adalah untuk melihat respon yang berubah karena adanya variasi dari level. Respon yang diharapkan yaitu viskositas dengan rentang 200-400 dPa’s dan daya sebar 3-5 cm.

Tabel VII. Formula optimasi gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis Formula CMC-Na (g) Propilen glikol (g)

1 3,25 9

a 4 9

b 3,25 13,5

ab 4 13,5

G. Uji Sifat Fisik Gel Anti-aging Ekstrak Spirulina platensis 1. Uji organoleptis

Organoleptis gel anti-aging ekstrak Spirulina platensis yang dihasilkan diamati. Organoleptis yang diamati meliputi warna, bau dan homogenitas. Pengamatan organoleptis ini dilakukan karena berkaitan dengan acceptability dari gel tersebut. Pengujian dilakukan setelah 48 jam pembuatan gel. Hasil

pengamatan uji organoleptis gel ekstrak Spirulina platensis ditunjukkan pada tabel VIII.

Tabel VIII. Data uji organoleptis gel ekstrak Spirulina platensis Kriteria Formula 1 Formula a Formula b Formula ab

Warna Biru muda Biru muda Biru muda Biru muda

Bau Khas Khas Khas Khas

Homogenitas Homogen Homogen Homogen Homogen

Dari tabel VIII, dapat dilihat bahwa secara keseluruhan gel yang dihasilkan memiliki warna biru muda dengan bau khas dan homogen. Homogenitas diamati dengan melihat tidak adanya partikel kasar pada sediaan gel yang terlihat secara kasat mata. Selain itu, saat dioleskan tidak terasa adanya partikel pada kulit. Berdasarkan data tersebut, diharapkan gel ekstrak

Spirulina platensis yang dibuat dapat memenuhi aspek acceptability.

2. Uji pH

Gel yang dibuat harus memiliki pH yang masuk dalam rentang pH fisiologis kulit. Hal ini dikarenakan jika pH dari sediaan diluar pH fisiologis kulit maka dapat memicu reaksi iritasi pada kulit. Kulit memiliki rentang pH antara 4,5 hingga 6,5. Semakin asam atau semakin basa suatu bahan mengenai kulit, maka kulit akan sulit menetralisirnya dan akan menyebabkan kulit menjadi pecah-pecah, sensitif dan mudah terkena infeksi (Tranggono dan Latifah, 2007).

Pengukuran pH dari sediaan gel dilakukan menggunakan indikator pH universal. pH dari sediaan akan mempangaruhi solubilitas dan stabilitas obat

dalam sediaan. Hasil dari uji pH sediaan gel ekstrak Spirulina platensis setelah 48 jam dan 28 hari penyimpanan ditunjukkan pada tabel IX.

Tabel IX. pH gel ekstrak Spirulina platensis setelah 48 jam pembuatan Formula pH setelah 48 jam pH setelah 28 hari

1 5 – 6 5 – 6

a 5 – 6 5 – 6

b 5 – 6 5 – 6

ab 5 – 6 5 – 6

* n dalam tiap formula = 3

Hasil pengukuran pH sediaan setelah 48 jam dan 28 hari penyimpanan menunjukkan pH sediaan berada antara 5 sampai 6. Hasil uji pH ini menunjukkan bahwa pH sediaan masuk dalam rentang pH fisiologis kulit. Berdasarkan data uji pH ini, diharapkan sediaan gel ekstrak Spirulina platensis tidak menimbulkan iritasi pada kulit dan nyaman digunakan.

3. Uji viskositas

Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, makin tinggi viskositas maka makin besar tahanannya (Martin et al., 1993). Tujuan dari uji viskositas ini adalah untuk menilai kekentalan dari sediaan gel ekstrak Spirulina platensis. Uji viskositas ini dilakukan setelah 48 jam pembuatan dengan tujuan agar sistem dalam gel sudah stabil, yaitu tidak terpengaruh oleh pengadukan saat pembuatan. Hasil uji viskositas gel ditunjukkan pada tabel X.

Tabel X. Hasil uji viskositas gel 48 jam setelah pembuatan Formula Viskositas 48 jam

( ̅ ± SD)

1 251,7 ± 7,64

a 353,3 ± 7,64

b 245,0 ± 5,00

ab 345,0 ± 5,00

Hasil uji viskositas pada tabel X, menunjukkan viskositas gel ekstrak

Spirulina platensis dari keempat formula masuk dalam rentang viskositas yang

diharapkan yaitu 200-400 dPa’s. Semakin tinggi penggunaan CMC-Na maka viskositas yang dihasilkan juga semakin besar, dan sebaliknya. Formula a dan ab memiliki viskositas yang lebih tinggi dibandingkan formula 1 dan b. Hal ini dikarenakan penggunaan CMC-Na pada formula a dan ab adalah level tinggi yaitu 4 gram. Sedangkan pada formula 1 dan b digunakan CMC-Na level rendah yaitu 3,25 gram sehingga viskositas yang dihasilkan lebih kecil.

Jumlah penggunaan propilen glikol juga mempengaruhi viskositas sediaan yang dihasilkan. Pada formula 1 dan b, perbedaan jumlah propilen glikol menghasilkan viskositas sediaan yang berbeda pula. Sediaan gel dengan jumlah propilen glikol level tinggi akan memiliki viskositas lebih rendah. Hal ini terjadi pula pada formula a dan ab.

4. Uji daya sebar

Daya sebar adalah karakteristik penting dari suatu formulasi sediaan topikal dan bertanggung jawab untuk ketepatan transfer dosis, penghantaran

Oleh karena itu, daya sebar menjadi salah satu respon yang diteliti. Uji daya sebar dilakukan 48 jam setelah pembuatan agar sistem dalam sediaan gel sudah stabil dari pengaruh pengadukan. Hasil dari uji daya sebar gel ekstrak Spirulina

platensis ditunjukkan pada tabel XI.

Tabel XI. Hasil uji daya sebar gel 48 jam setelah pembuatan Formula Daya sebar 48 jam

( ̅ ± SD)

1 4,175 ± 0,025

a 3,642 ± 0,052

b 4,200 ± 0,025

ab 3,767 ± 0,038

Pada tabel XI, dapat dilihat bahwa semua formula gel ekstrak Spirulina

platensis memiliki respon daya sebar yang masuk dalam rentang yang

diharapkan yaitu 3-5 cm (Yuliani, 2010). Semakin tinggi viskositas maka daya sebar akan semakin kecil. Semakin besar jumlah CMC-Na yang digunakan maka daya sebar akan semakin kecil. Formula 1 dan b memiliki daya sebar yang paling besar dikarenakan jumlah CMC-Na yang digunakan adalah level rendah. Formula a dan ab memiliki daya sebar yang lebih kecil dikarenakan jumlah CMC-Na yang digunakan adalah level tinggi. Perbedaan jumlah propilen glikol memberikan sedikit perbedaan pada respon daya sebar.

H. Uji Stabilitas Gel Anti-aging Ekstrak Spirulina platensis

Uji stabilitas dilakukan dengan melihat pergeseran viskositas sediaan gel selama penyimpanan. Pada penelitian ini, penyimpanan yang ditentukan yaitu 4

minggu (28 hari). Stabilitas merupakan parameter penting dalam suatu formulasi, karena menentukan konsistensi sediaan selama penyimpaan. Penurunan viskositas merupakan salah satu parameter stabilitas sediaan gel. Persen pergeseran viskositas dari 48 jam hingga 4 minggu digunakan untuk melihat stabilitas dari sediaan gel ekstrak Spirulina platensis. Hasil pengamatan viskositas gel ekstrak

Spirulina platensis ditunjukkan pada tabel XII.

Hasil pergeseran viskositas dari empat formula dalam penelitian ini lebih dari 10%. Sehingga dapat dikatakan bahwa gel tidak stabil dalam penyimpanan sampai 4 minggu. Seharusnya, gel yang stabil adalah gel yang memiliki persen pergeseran viskositas kurang dari 10% (Yuliani, 2010).

Tabel XII. % Pergeseran viskositas ( ̅ ± SD) gel ekstrak Spirulina platensis Formula Viskositas 48 jam

(dPa’s)

Viskositas 28 hari (dPa’s)

% Pergeseran viskositas

1 251,7 ± 7,64 165 ± 5 34,45 %

a 353,3 ± 7,64 301,7 ± 10,41 14,61 % b 245,0 ± 5,00 161,7 ± 7,64 34,00 %

ab 345,0 ± 5,00 305 ± 5 11,59 %

Persen pergeseran viskositas paling tinggi terjadi pada formula 1 dan formula b. Hal ini menandakan bahwa formula modifikasi dari peneliti kurang reprodusibel. Salah satu faktor penyebab instabilitas dari sediaan gel ini adalah faktor pengacau tak terkendali. Beberapa faktor pengacau tak terkendali tersebut adalah suhu dan kelembaban ruangan saat pembuatan serta penyimpanan sediaan gel ekstrak Spirulina platensis.

3. Proses maserasi serbuk Spirulina platensis

4. Sentrifugasi

5. Penyaringan

7. Pembangan CMC-Na

9. Gel setelah pembuatan

11. Pengukuran pH gel

12. Pengukuran viskositas

BIOGRAFI PENULIS

Andriana Cindy Salim lahir di Sleman, Yogyakarta pada tanggal 23 Juli 1994, merupakan anak kedua dari tiga bersaudara lahir dari pasangan Bapak Hartono Salim dan Ibu Sianawati Rosita. Penulis memulai pendidikan di TK Tarakanita Bumijo pada tahun 1998-2000, SD Tarakanita Bumijo pada tahun 2000-2006, SMP Maria Immaculata pada tahun 2006-2009, SMA Pangudi Luhur pada tahun 2009-2012, dan Program Studi S1 Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta pada tahun 2012-2016. Selama menempuh pendidikan S1, penulis memiliki pengalaman sebagai asisten Praktikum Kimia Dasar pada tahun 2013, asisten Praktikum Anatomi Fisiologi Manusia pada tahun 2013, asisten Praktikum Biokimia pada tahun 2014 dan 2015. Penulis merupakan ketua kelompok Program Kreativitas Mahasiswa bidang Pengabdian Masyarakat yang lolos dibiayai DIKTI pada tahun 2015. Penulis juga aktif dalam beberapa kegiatan kepanitiaan, seperti anggota divisi P3K Pharmacy Performance and Event Club 2012, anggota divisi humas Desa Mitra 1 dan 2 tahun 2013, anggota divisi dana dan usaha Makrab JMKI 2013.