Page 1
OPTIMASI KOMPOSISI CETYL ALCOHOL SEBAGAI EMULSIFYINGAGENT DAN GLISERIN SEBAGAI HUMECTANT DALAM KRIM
SUNSCREEN EKSTRAK KENTAL APEL MERAH (Pyrus malus L.) :APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu SyaratMemperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Puput Handayani
NIM : 078114067
FAKULTAS FARMASIUNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA2011
Page 2
ii
OPTIMASI KOMPOSISI CETYL ALCOHOL SEBAGAI EMULSIFYINGAGENT DAN GLISERIN SEBAGAI HUMECTANT DALAM KRIM
SUNSCREEN EKSTRAK KENTAL APEL MERAH (Pyrus malus L.) :APLIKASI DESAIN FAKTORIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu SyaratMemperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Puput Handayani
NIM : 078114067
FAKULTAS FARMASIUNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA2011
Page 5
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Orang bijak adalah orang yang tidak berdukacita atas apa yang tidakmereka miliki tetapi yang bersukacita atas apa yang mereka miliki
~ Epictetus ~
Ia membuat segala sesuatu indah pada waktunya, bahkan Ia memberikankekekalan dalam hati mereka
(Pengkhotbah 3 : 11a)
Karya sederhana ini kupersembahkan kepada:“Jesus Christ”
Ibu, BapakKakak-Kakakku
Teman-teman angkatan 2007Almamaterku
Page 7
vii
PRAKATA
Puji syukur kepada Allah atas berkat, kasih, rahmat, dan penyertaanNya
sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul “Optimasi Komposisi
Cetyl Alcohol sebagai Emulsifying Agent dan Gliserin sebagai Humectant dalam
Krim Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah (Pyrus malus L.) : Aplikasi Desain
Faktorial” sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Farmasi
(S.Farm.) pada Fakultas Farmasi Sanata Dharma Yogyakarta.
Penulis selama perkuliahan, penelitian dan penyusunan skripsi ini tidak
lepas dari bantuan dan dukungan dari banyak pihak. Pada kesempatan ini, penulis
ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ipang Djunarko, M. Sc., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Sanata Dharma
Yogyakarta.
2. Rini Dwiastuti, M. Sc., Apt. selaku dosen pembimbing atas segala kritik,
masukan, dan diskusi selama penelitian dan penyusunan skripsi.
3. Dewi Setyaningsih, M. Sc., Apt. selaku dosen penguji atas segala bimbingan,
saran, kritik, dan pengarahannya selama penyusunan skripsi ini.
4. Yohanes Dwiatmaka, M. Si., selaku dosen penguji atas segala bimbingan,
saran, kritik, dan pengarahannya selama penyusunan skripsi ini.
5. Segenap laboran dan karyawan Pak Musrifin, Mas Bimo lantai 4, Mas Bimo
lantai 1, Mas Otok, Mas Agung, Mas Heru, dan Pak Yuwono, atas bantuan
dan kerjasamanya selama penulis melakukan penelitian.
Page 8
viii
6. Ibu dan Bapak tercinta, kalian orang tua terhebat untukku terima kasih untuk
cinta, doa, kesabaran, dukungan, perhatian, dan semangat yang selalu
menyertai penulis.
7. Kakak-kakakku tercinta, Mba Sri, Mas Budi, Mba Ika, Mas Eddyk terima
kasih atas semua doa dan dukungannya selama ini.
8. Sahabat-sahabatku satu perjuangan Tika, Bella, dan Mala atas doa, dukungan,
kesabaran, diskusi, bantuan, dan kebersamaannya selama ini.
9. Teman-temanku di lantai 1, Lia, Cinthya, Siska, Dinar, Riris, Septi, Fanny,
Yemima, Daniel, Ius, Robby, Yoga, Ayu Oneng, dan Manda atas bantuan dan
kebersamaannya selama ini.
10. Nana Upil, Pak Dhe Toro, Vivi, Katrin, Dika, Seno, dan Nana mamah terima
kasih untuk persahabatan, keceriaan, dan kebersamaan kita selama ini.
11. Sari, Chuchu, dan Ambar terima kasih untuk persahabatan, keceriaan, dan
kebersamaan kita.
12. Teman-teman FST 2007 serta semua pihak yang telah memberi bantuan,
dukungan, doa, dan keceriaan yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih
banyak kekurangannya mengingat keterbatasan kemampuan dan pengalaman
yang dimiliki. Oleh sebab itu, kritik dan saran yang membangun sangat
diperlukan oleh penulis demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat
bemanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
Penulis
Page 10
x
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL................................................................................ i
HALAMAN JUDUL ................................................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .......................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................. v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS..................................... vi
PRAKATA................................................................................................... vii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ...................................................... ix
DAFTAR ISI................................................................................................ x
DAFTAR TABEL........................................................................................ xiv
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xvi
DAFTAR LAMPIRAN................................................................................ xviii
INTISARI .................................................................................................... xix
ABSTRACT................................................................................................... xx
BAB I. PENGANTAR................................................................................. 1
A. Latar Belakang.................................................................................... 1
1. Permasalahan .................................................................................. 3
2. Keaslian Penelitian.......................................................................... 3
3. Manfaat Penelitian .......................................................................... 3
B. Tujuan Penelitian ................................................................................ 4
Page 11
xi
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA ......................................................... 5
A. Apel .................................................................................................... 5
B. Kuersetin............................................................................................. 6
C. Ekstraksi.............................................................................................. 7
D. Emulsi................................................................................................. 8
E. Stabilitas Emulsi ................................................................................. 9
1. Creaming......................................................................................... 9
2. Koalesen.......................................................................................... 9
3. Inversi ............................................................................................. 10
F. Mikromeritik ....................................................................................... 10
G. Krim.................................................................................................... 11
H. Emulsifying Agent............................................................................... 12
1. Cetyl Alcohol ................................................................................. 12
I. Humectant ............................................................................................ 13
1. Gliserin .......................................................................................... 13
2. Propilenglikol ................................................................................ 14
J. Asam Stearat ........................................................................................ 15
K. Trietanolamin...................................................................................... 16
L. Metil Paraben ...................................................................................... 16
M. Sinar Ultraviolet (UV) ....................................................................... 17
N. Sunscreen............................................................................................ 17
O. Sun Protection Factor (SPF) .............................................................. 19
P. Desain Faktorial .................................................................................. 20
Page 12
xii
Q. Landasan Teori ................................................................................... 23
R. Hipotesis ............................................................................................. 24
BAB III. METODE PENELITIAN ............................................................. 25
A. Jenis dan Rancangan Penelitian.......................................................... 25
B. Identifikasi Variabel Penelitian .......................................................... 25
1. Variabel Bebas ................................................................................ 25
2. Variabel Tegantung......................................................................... 25
3. Variabel Pengacau Terkendali ........................................................ 25
4. Variabel Pengacau Tak Terkendali ................................................. 25
C. Definisi Operasional ........................................................................... 26
D. Bahan dan Alat penelitian................................................................... 27
1. Bahan Penelitian ............................................................................. 27
2. Alat Penelitian................................................................................. 27
E. Tata Cara Penelitian ............................................................................ 28
1. Penetapan Kadar Polifenol dalam Ekstrak Kental Apel Merah...... 28
2. Penetapan Nilai SPF Ekstrak Kental Apel Merah secara In Vitro .. 30
3. Optimasi Formula Krim.................................................................. 31
4. Alur Penelitian ................................................................................ 33
F. Analisis Data ....................................................................................... 34
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................... 36
A. Penetapan Kadar Polifenol dalam Ekstrak Kental Apel Merah.......... 36
1. Penetapan Operating Time............................................................ 37
2. Penetapan Panjang Gelombang Maksimum ................................. 37
Page 13
xiii
3. Penetapan Kurva Baku.................................................................. 38
4. Penetapan Kadar Polifenol dalam Ekstrak Kental Apel Merah.... 39
B. Penetapan Nilai SPF dalam Ekstrak Kental Apel Merah secara In Vitro 40
1. Penetapan Spektra UV Ekstrak Kental Apel Merah ..................... 40
2. Penetapan Nilai SPF Ekstrak Kental Apel Merah ........................ 42
C. Formulasi Krim Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah .................... 43
D. Sifat Fisis dan Stabilitas Krim Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah 45
1. Pengujian Tipe Krim..................................................................... 45
2. Karakteristik Ukuran Droplet dengan Metode Mikroskopik ........ 46
3. Uji Sifat Fisis dan Stabilitas Krim ................................................ 50
E. Optimasi Formula Krim Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah ....... 63
1. Daya Sebar .................................................................................... 63
2. Viskositas ...................................................................................... 64
3. Pergeseran Viskositas ................................................................... 65
4. Contour Plot Superimpossed ........................................................ 67
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 69
A. Kesimpulan ......................................................................................... 69
B. Saran .................................................................................................. 69
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 70
LAMPIRAN................................................................................................. 73
BIOGRAFI PENULIS ................................................................................. 98
Page 14
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel I. Perbandingan Penggunaan Gliserin dan Propilenglikol ................ 15
Tabel II. Rancangan Desain Faktorial dengan Dua Faktor dan Dua Level . 22
Tabel III. Rancangan Desain Faktorial Cetyl Alcohol dan Gliserin............. 32
Tabel IV. Formula Krim Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah................ 33
Tabel V. Hasil Pemeriksaan Organoleptis Ekstrak Kental Apel Merah ...... 36
Tabel VI. Hasil Pengukuran Absorbansi Baku Kuersetin ........................... 38
Tabel VII. Hasil Perhitungan Kadar Polifenol dalam Ekstrak Kental
Polifenol ...................................................................................... 40
Tabel VIII. Hasil Perhitungan Nilai SPF ..................................................... 43
Tabel IX. Data Hasil Penentuan Percentile 90 ............................................ 47
Tabel X. Pergeseran Ukuran Droplet ........................................................... 50
Tabel XI. Hasil Pengukuran Daya Sebar Krim Sunscreen Ekstrak Apel
Merah........................................................................................... 51
Tabel XII. Perhitungan Nilai Efek dalam Menentukkan Daya Sebar
Krim ........................................................................................... 51
Tabel XIII. Hasil Perhitungan ANOVA untuk Respon Daya Sebar Krim . 54
Tabel XIV. Hasil Pengukuran Viskositas Krim setelah Penyimpanan 48
Jam ............................................................................................. 55
Tabel XV. Perhitungan Nilai Efek dalam Menentukkan Viskositas Krim.. 55
Tabel XVI. Hasil Perhitungan ANOVA untuk Respon Viskositas Krim.... 58
Tabel XVII. Hasil Perhitungan Pergeseran Viskositas Krim....................... 59
Tabel XVIII. Perhitungan Nilai Efek dalam Menentukkan Pergeseran
Page 15
xv
Viskositas Krim........................................................................ 59
Tabel XIX. Hasil Perhitungan ANOVA untuk Respon Pergeseran Viskositas
Krim.......................................................................................... 62
Tabel XX. Prediksi Area Komposisi Optimum ........................................... 68
Page 16
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Buah Apel Merah ....................................................................... 5
Gambar 2. Struktur Kuersetin ...................................................................... 6
Gambar 3. Struktur Molekul Cetyl Alcohol ................................................. 12
Gambar 4. Struktur Molekul Gliserin .......................................................... 13
Gambar 5. Struktur Molekul Propilenglikol ................................................ 14
Gambar 6. Struktur Molekul Asam Stearat.................................................. 15
Gambar 7. Struktur Molekul Trietanolamin ................................................ 16
Gambar 8. Struktur Molekul Metil Paraben ................................................ 16
Gambar 9. Kurva Hubungan antara Konsentrasi Baku Kuersetin
dengan Absorbansi..................................................................... 39
Gambar 10. Spektra Serapan Ekstrak Kental Apel Merah pada Daerah UV
(Panjang Gelombang 250-400 nm)............................................ 41
Gambar 11. Struktur Senyawa dalam Ekstrak Kental Apel Merah yang
Memiliki Sistem Kromofor dan Auksokrom............................ 42
Gambar 12. Hasil Pengujian Mikroskopik Tipe Krim Tiap Formula .......... 46
Gambar 13. Kurva Nilai Tengah Diameter Droplet vs Frekuensi untuk
Formula 1 ................................................................................ 48
Gambar 14. Kurva Nilai Tengah Diameter Droplet vs Frekuensi untuk
Formula a ................................................................................ 48
Gambar 15. Kurva Nilai Tengah Diameter Droplet vs Frekuensi untuk
Formula b ................................................................................ 49
Gambar 16. Kurva Nilai Tengah Diameter Droplet vs Frekuensi untuk
Page 17
xvii
Formula ab .............................................................................. 49
Gambar 17. Pareto Chart Daya Sebar Krim ............................................... 52
Gambar 18. Grafik Hubungan antara Interaksi Cetyl Alcohol dengan Gliserin
Level Rendah dan Level Tinggi Terhadap Daya Sebar Krim .. 52
Gambar 19. Grafik Hubungan antara Interaksi Gliserin dengan Cetyl Alcohol
Level Rendah dan Level Tinggi Terhadap Daya Sebar Krim .. 53
Gambar 20. Pareto Chart Viskositas Krim ................................................. 56
Gambar 21. Grafik Hubungan antara Interaksi Cetyl Alcohol dengan Gliserin
Level Rendah dan Level Tinggi Terhadap Viskositas Krim.... 56
Gambar 22. Grafik Hubungan antara Interaksi Gliserin dengan Cetyl Alcohol
Level Rendah dan Level Tinggi Terhadap Viskositas Krim.... 57
Gambar 23. Pareto Chart Pergeseran Viskositas Krim............................... 60
Gambar 24. Grafik Hubungan antara Interaksi Cetyl Alcohol dengan Gliserin
Level Rendah dan Level Tinggi Terhadap Pergeseran Viskositas
Krim.......................................................................................... 61
Gambar 25. Grafik Hubungan antara Interaksi Gliserin dengan Cetyl Alcohol
Level Rendah dan Level Tinggi Terhadap Pergeseran Viskositas
Krim.......................................................................................... 61
Gambar 26. Grafik Contour Plot Daya Sebar Krim .................................... 64
Gambar 27. Grafik Contour Plot Viskositas Krim ...................................... 65
Gambar 28. Grafik Contour Plot Pergeseran Viskositas Krim.................... 66
Gambar 29. Contour Plot Superimpossed ................................................... 67
Page 18
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Penetapan Kadar Polifenol dalam Ekstrak Kental Apel
Merah (Pyrus malus L.) ........................................................ 73
Lampiran 2. Penetapan Nilai SPF................................................................ 76
Lampiran 3. Sifat Fisik dan Stabilitas Krim ................................................ 79
Lampiran 4. Statistik F Tabel P = 0,05 ........................................................ 91
Lampiran 5. Prosedur Ekstrak Buah Apel Merah ........................................ 93
Lampiran 6. Data Ekstrak Buah Apel Merah............................................... 94
Lampiran 7. Surat Keterangan Ekstrak Buah Apel Merah .......................... 95
Lampiran 8. Dokumentasi............................................................................ 96
Page 19
xix
INTISARI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui komposisi optimum dari krimsunscreen ekstrak kental apel merah (Pyrus malus L.) dengan emulsifying agentcetyl alcohol dan humectant gliserin agar diperoleh sediaan dengan sifat fisik danstabilitas yang baik. Apel merah merupakan salah satu tanaman yang mengandungsenyawa polifenol yaitu kuersetin. Oleh karena itu, apel merah dapatdikembangkan sebagai sunscreen, yang mampu mengabsorpsi atau memantulkanradiasi ultraviolet dan berkhasiat sebagai antioksidan.
Penelitian ini menggunakan rancangan quasi eksperimental. Optimasiformula yang dilakukan dengan menggunakan desain faktorial dengan dua faktordan dua level. Optimasi dilakukan pada komposisi emulsifying agent cetyl alcoholdan humectant gliserin dengan parameter sifat fisik krim yang diuji meliputi :daya sebar, viskositas, serta stabilitas krim meliputi pergeseran viskositas setelahpenyimpanan. Analisis data viskositas, daya sebar dan stabilitas krimmenggunakan Design Expert 7.0.0 dengan taraf kepercayaan 95%.
Dari penelitian diperoleh bahwa cetyl alcohol merupakan faktor yangberpengaruh paling dominan dalam menentukan sifat fisik viskositas dan dayasebar krim, sedangkan gliserin berpengaruh paling dominan dalam menentukanstabilitas krim.
Kata kunci: Krim, sunscreen, apel merah (Pyrus malus L.), cetyl alcohol, gliserin,emulsifying agent, humectant, desain faktorial
Page 20
xx
ABSTRACT
The aim of study of this research is to optimization sunscreen cream ofred apple (Pyrus malus L.) extract with cetyl alcohol as emulsifying agent andglycerin as humectant of cream. Red apple is one of plant that containpolyphenols compound is quercetin. Therefore, a red apple can be developed assunscreen, which can absorp or reflect ultraviolet radiation and as an antioxidant.
This research is use quasi experimental device. Optimization formula usefactorial design with two factor and two level. The optimization conducted atemulsifying agent cetyl alcohol and humectant glycerin with the physicalproperties of cream that was tested through spreadibility, viscosity, and stabilityof cream by using alteration of viscosity. The data viscosity, spreadibility, andstability of cream were analyzed use design expert 7.0.0 with 95% level ofconvidance.
The result of this research was indicated that cetyl alcohol was thedominant factor in determining the viscosity and spreadibility. Gliserin was thedominant factor in determining the stability of cream.
Key word: cream, sunscreen, red apple (Pyrus malus L.), cetyl alcohol, glycerin,emulsifying agent, humectant, factorial design
Page 21
1
BAB I
PENGANTAR
A. Latar Belakang
Paparan sinar matahari khususnya sinar ultraviolet (UV) pada kulit dapat
menyebabkan eritema, edema, hiperplasia, sunburn, penekanan sistem imun,
kerusakan DNA, penuaan kulit dan kanker kulit (Ley dan Reeve, 1997).
Sunscreen dapat digunakan untuk meminimalkan dampak negatif dari paparan
sinar UV karena mampu memantulkan radiasi dan dapat menangkal radikal bebas
dari sinar UV (antioksidan). Bahan sunscreen merupakan senyawa kimia yang
mampu mengabsorpsi dan atau memantulkan radiasi sehingga melemahkan energi
UV sebelum terpenetrasi ke dalam kulit (Stanfield, 2003).
Apel merah mengandung banyak senyawa polifenol terutama kuersetin.
Kuersetin termasuk dalam salah satu kelas flavonoid yang memiliki gugus
kromofor dan auksokrom sehingga dapat menyerap sinar UV.
Bentuk sediaan topikal dalam penelitian ini adalah krim, dengan
pertimbangan kenyamanan ketika diaplikasikan ke kulit dan viskositasnya yang
membuat krim memiliki kontak yang lama dengan kulit sehingga efek sunscreen
yang diharapkan dapat tercapai lebih optimal. Dipilih vanishing cream dengan
tipe M/A karena mudah digunakan dan memberikan rasa nyaman ketika
diaplikasikan di kulit, dapat menyebar dengan baik, serta dapat dicuci dengan air.
Page 22
2
Sifat fisis dan stabilitas krim dapat dipengaruhi oleh emulsifying agent
dan humectant sehingga perlu dilakukan optimasi formula. Pada penelitian ini
dilakukan optimasi emulsifying agent cetyl alcohol dan humectant gliserin. Cetyl
alcohol mampu menjaga stabilitas, memperbaiki tekstur, dan meningkatkan
konsistensi (Bennet, 1970). Cetyl alcohol menstabilkan emulsi dengan
membentuk lapisan tunggal pada antarmuka minyak-air yang mengadsorbsi
molekul atau ion sehingga mengurangi tegangan antarmuka (Prokat, Nguyen,
Jasti, dan Ghosh, 2004). Humectant merupakan suatu bahan higroskopis yang
bertujuan untuk mempertahankan kelembaban sediaan sehingga dapat
mempermudah aplikasi krim dengan memberikan daya sebar yang cukup serta
dapat mempertahankan konsistensi. Selain itu, humectant juga mampu
mempertahankan kandungan air di kulit dengan menarik air dari lingkungan
dengan membentuk ikatan hidrogen dan membawanya masuk ke kulit. Cetyl
alcohol dan gliserin mempunyai sifat yang sama yaitu dapat meningkatkan
viskositas krim. Viskositas krim yang terlalu tinggi menyebabkan krim sulit untuk
dituang ke dalam kemasan dan sulit diaplikasikan pada kulit, sedangkan viskositas
krim yang terlalu encer akan mempersingkat lama kontak dengan kulit. Oleh
karena itu, dalam penelitian ini dilakukan optimasi cetyl alcohol sebagai
emulsifying agent dan gliserin sebagai humectant agar dihasilkan krim yang
memiliki viskositas yang tidak terlalu kental, dan tidak terlalu encer serta stabil
saat penyimpanan.
Optimasi formula dilakukan menggunakan aplikasi desain faktorial.
Metode ini mempunyai kelebihan yaitu dapat menjelaskan efek dari tiap-tiap
Page 23
3
faktor maupun interaksi antar faktor terhadap sifat fisik dan stabilitas suatu
sediaan sehingga dapat diketahui efek mana yang paling dominan.
1. Permasalahan
a. Manakah antara cetyl alcohol, gliserin, dan interaksinya yang lebih dominan
dalam mempengaruhi sifat fisis dan stabilitas krim sunscreen ekstrak kental
apel merah?
b. Apakah ditemukan area komposisi optimum cetyl alcohol dan gliserin pada
contour plot superimpossed sifat fisis dan stabilitas krim sunscreen ekstrak
kental apel merah yang diprediksi sebagai formula optimum krim?
2. Keaslian penelitian
Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis tentang ekstrak
kental apel yang digunakan sebagai krim sunscreen dengan menggunakan cetyl
alcohol sebagai emulsifying agent dan gliserin sebagai humectant belum pernah
dilakukan. Penelitian serupa yang pernah dilakukan adalah optimasi cetyl alcohol
dan humektan gliserin dalam krim anti ageing ekstrak etil asetat isoflavon tempe.
3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis. Menambah khasanah ilmu pengetahuan tentang
bentuk sediaan krim yang berasal dari bahan alam dengan menggunakan
emulsifying agent cetyl alcohol dan humectant gliserin.
b. Manfaat praktis. Menghasilkan sediaan krim ekstrak kental apel
merah yang berkhasiat sebagai sunscreen.
Page 24
4
B. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui cetyl alcohol, gliserin dan interaksi keduanya yang lebih dominan
dalam menentukan sifat fisis dan stabilitas krim sunscreen ekstrak kental apel
merah.
2. Mengetahui area komposisi optimum cetyl alcohol dan gliserin pada contour
plot superimpossed sifat fisis dan stabilitas krim sunscreen ekstrak kental apel
merah yang diprediksi sebagai formula optimum krim.
Page 25
5
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Apel
Gambar 1. Buah apel merah
Apel mengandung flavonoid dalam jumlah yang besar. Besarnya
konsentrasi fitokimia ini dipengaruhi oleh banyak faktor seperti jenis apel,
pemanenan dan penyimpanan, serta proses yang dilalui oleh apel. Konsentrasi
fitokimia ini juga berbeda antara kulit buah dan daging buah (Boyer dan Liu,
2004).
Penelitian menunjukkan bahwa senyawa kimia di dalam apel yang
berkhasiat sebagai antioksidan antara lain quercetin-3-galactoside, quercetin-3-
glucoside, quercetin-3-rhamnoside, catechin, epicatechin, procyanidin, cyanidin-
3-galactoside, coumaric acid, chlorogenic acid, gallic acid, dan phloridzin (Boyer
dan Liu, 2004).
Konsentrasi kandungan fenolik utama rata-rata dalam 100 gram buah
apel adalah quercetin glycosides 13.2 mg; vitamin C 12.8 mg; procyanidin B 9,35
mg; chlorogenic acid 9,02 mg; epicatechin 8,65 mg; dan phloretin glycosides 5,59
mg (Boyer dan Liu, 2004).
Page 26
6
Senyawa yang paling banyak ditemukan dalam kulit apel adalah
procyanidins, catechin, epicatechin, chlorogenic acid, phloridzin, dan konjugat-
konjugat quercetin. Dalam daging buah juga terdapat catechin, procyanidin,
epicatechin, dan phloridzin, tetapi jumlahnya lebih rendah daripada di dalam kulit
buah. Konjugat quercetin ditemukan secara khusus pada kulit buah apel.
Konjugat quercetin ditemukan secara khusus pada kulit buah apel. Chlorogenic
acid cenderung lebih tinggi pada daging buah dibandingkan pada kulit buah
(Boyer dan Liu, 2004).
B. Kuersetin
O
OH
O
HO
OH
OH
OH
Gambar 2. Struktur kuersetin
Kuersetin adalah senyawa kimia golongan flavonoid yang terdapat dalam
bentuk aglikon. Kuersetin memiliki sifat kimia seperti fenol yaitu bersifat agak
asam sehingga dapat larut dalam basa juga bersifat kurang polar sehingga
cenderung lebih mudah larut dalam pelarut seperti eter atau kloroform (Markham,
1988).
Kuersetin merupakan antioksidan kuat, dan memiliki efek perlindungan
yang potensial dalam melawan kanker dan penyakit hati. Kuersetin juga dapat
Page 27
7
mengurangi oksidasi lipid dan meningkatkan glutathione (suatu antioksidan),
sehingga mampu melindungi hati terhadap kerusakan oksidatif (Anonim, 2009).
Tiga gugus dari kuersetin yang dapat membantu menjaga kestabilan dan
bertindak sebagai antioksidan ketika bereaksi dengan radikal bebas:
1. Gugus O-dihidroksil pada cincin benzene
2. Gugus 4-oxo dalam konjugasi dengan alkena 2,3
3. Gugus 3- dan 5-hidroksil
Gugus fungsi tersebut dapat mendonorkan elektron pada cincin yang akan
meningkatkan jumlah resonansi dari struktur benzena senyawa kuersetin
(Casagrande, 2006).
C. Ekstraksi
Ekstraksi adalah kegiatan penarikan zat yang dapat larut dari bahan yang
tidak dapat larut dengan pelarut cair. Proses penyarian dipisahkan menjadi:
pembuatan serbuk, pembasahan, penyarian, dan pemekatan. Secara umum,
penyarian dilakukan secara infundasi, maserasi, perkolasi, dan destilasi uap
(Anonim, 1986).
Maserasi merupakan cara ekstraksi zat aktif menggunakan cairan
pengekstraksi dengan penggojogan atau pengadukan pada suhu ruangan dan
mengalami pengadukan secara konstan. Maserasi merupakan metode yang paling
banyak digunakan dalam proses ekstraksi. Metode ini mempunyai keuntungan
yaitu sampel yang dibutuhkan kecil serta dapat dilakukan dengan cara yang sama
seperti teknik dan produksi batch (List dan Schmidt, 1989).
Page 28
8
D. Emulsi
Emulsi merupakan suatu sistem heterogen yang minimal terdiri dari dua
macam cairan yang tidak saling campur yang dapat terdispersi ke dalam cairan
lain dalam bentuk droplet. Emulsi dibuat dalam bentuk dua sediaan jika ada dua
cairan yang tidak saling campur yang harus terdispersi menjadi satu kesatuan.
Biasanya berupa campuran antara komponen polar (air) dan nonpolar (minyak)
(Allen, 2002).
Stabilitas emulsi akan meningkat dengan adanya penambahan polimer
yang sesuai dalam fase terdispersi dan penurunan ukuran partikel terdispersi. Hal
ini akan mencegah atau memperpanjang waktu terjadinya penggabungan kembali
partikel-partikel sejenis yang mengakibatkan terjadinya pemisahan fase (Dreher,
Glass, Connor, dan Steven, 1997).
Teori-teori yang menjelaskan bagaimana zat pengemulsi meningkatkan
emulsifikasi dan menjaga stabilitas dari emulsi yang dihasilkan yaitu sebagai
berikut.
1. Teori tegangan permukaan
Zat pengemulsi akan menurunkan tegangan antarmuka dari kedua cairan
yang tidak saling campur, mengurangi gaya tolak antara cairan-cairan tersebut,
dan mengurangi gaya tarik menarik antarmolekul dari kedua fase.
2. Oriented-wedge theory
Lapisan monomolekular dari zat pengemulsi akan menyelubungi droplet
pada fase internal emulsi. Dalam suatu sistem yang mengandung dua cairan yang
tidak saling bercampur, zat pengemulsi akan memilih larut dalam salah satu fase
Page 29
9
dan terikat dengan kuat dalam fase tersebut. Menurut teori ini, molekul-molekul
zat pengemulsi mempunyai suatu bagian hidrofilik dan suatu bagian hidrofobik.
3. Teori lapisan antarmuka
Zat pengemulsi ditempatkan pada antarmuka minyak dan air,
mengelilingi droplet fase internal sebagai suatu lapisan tipis atau film. Lapisan
tersebut mencegah kontak dan bergabungnya fase terdispersi, makin kuat lapisan
tersebut akan semakin stabil emulsinya (Ansel, 1985).
E. Stabilitas Emulsi
Emulsi dikatakan stabil jika fase terdispersinya tetap memiliki sifat
asalnya dan terdistribusi secara merata dalam fase kontinyu. Kondisi
penyimpanan yang tidak sesuai dapat menyebabkan ketidakstabilan emulsi.
Bermacam-macam ketidakstabilan emulsi yang ideal dapat terjadi.
1. Creaming
Creaming adalah pemisahan emulsi menjadi 2 bagian, dimana bagian
yang satu memiliki fase dispersi lebih banyak dari bagian yang lain. Peningkatan
creaming sangat memungkinkan terjadinya koalesen dari droplet, karena kedua
hal tersebut sangat erat hubungannya.
2. Koalesen
Koalesen dari gelembung minyak pada emulsi M/A tertahan dengan
adanya lapisan emulsifier yang teradsorbsi kuat secara mekanis disekitar setiap
gelembung. Dua gelembung yang saling berdekatan satu sama lain akan
menyebabkan permukaan yang berdekatan tersebut menjadi rata. Perubahan dari
Page 30
10
bentuk bulat menjadi bentuk lain menghasilkan peningkatan luas permukaan dan
karenanya meningkatkan energi bebas permukaan total, penyimpanan bentuk
gelembung ini akan tertahan dan pengeringan film fase kontinyu dari antara dua
gelembung akan tertunda (Aulton, 2002).
3. Inversi
Inversi adalah peristiwa berubahnya sekonyong-konyong tipe emulsi
M/A ke tipe A/M atau sebaliknya (Anief, 2000).
Uji stabilitas emulsi penting untuk mengetahui apakah sebuah emulsi
tetap stabil selama periode waktu tertentu, uji yang biasa dilakukan adalah:
a. Uji mikroskopik. Stabilitas fisik dari emulsi dapat diketahui dengan uji
derajat creaming atau koalesen yang terjadi pada periode tertentu. Ini
dilakukan dengan menghitung rasio volume emulsi yang mengalami
pemisahan dibandingkan volume total emulsi.
b. Analisis ukuran droplet. Jika rata-rata ukuran droplet meningkat seiring
bertambahnya waktu (bersamaan dengan penurunan jumlah droplet), dapat
diasumsikan bahwa koalesen adalah penyebabnya.
c. Perubahan viskositas. Ditunjukkan bahwa banyak faktor yang
mempengaruhi viskositas emulsi. Adanya variasi pada ukuran atau jumlah
droplet dapat dideteksi dengan perubahan viskositas secara nyata (Aulton,
2002).
Page 31
11
F. Mikromeritik
Mikromeritik adalah ilmu dan teknologi tentang partikel kecil. Satuan
ukuran partikel yang sering digunakan dalam mikromeritik adalah mikrometer
(µm). Data tentang ukuran partikel diperoleh dalam diameter partikel dan
distribusi diameter (ukuran) partikel, sedangkan bentuk partikel memberikan
gambaran tentang luas permukaan spesifik partikel dan teksturnya (kasar atau
halus permukaan partikel (Martin, Swarbick, dan Cammarata, 1993).
Dalam mikromeritik ada dua metode dasar dalam mengetahui ukuran
partikel yaitu metode mikroskopik dan metode pengayakan. Metode mikroskopik
merupakan metode sederhana yang hanya menggunakan satu alat mikroskop.
Kerugian dari metode mikroskopik adalah garis tengah yang diperoleh hanya dua
dimensi dari partikel tersebut yaitu dimensi panjang dan lebar, selain itu jumlah
partikel yang harus dihitung sekitar 300-500 partikel agar mendapat suatu
perkiraan yang baik dari distribusi, sehingga metode ini membutuhkan waktu dan
ketelitian (Martin dkk., 1993).
G. Krim
Krim adalah bentuk sediaan setengah padat yang mengandung satu atau
lebih bahan obat terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar yang sesuai (Anonim,
1995). Krim berupa emulsi kental yang mengandung tidak kurang dari 60% air,
dimaksudkan untuk pemakaian luar (Anief, 2000). Krim memiliki 2 tipe, yaitu
krim tipe air dalam minyak (A/M) dan krim minyak dalam air (M/A). Tipe A/M
tidak larut air dan tidak dapat dicuci dengan air, sedangkan tipe M/A dapat
Page 32
12
bercampur dengan air, dapat dicuci dengan air, dan tidak berminyak (Allen,
1999).
Formula tradisional untuk vanishing cream didasarkan pada jumlah asam
stearat yang besar sebagai fase minyak yang dapat melunak pada suhu tubuh dan
mengkristal pada bentuk yang sesuai sehingga tidak terlihat dalam penggunaan
dan membentuk film yang tidak berminyak. Emulgator yang berperan dalam
proses tersebut adalah sabun yang terbentuk dengan adanya penambahan basa
yang cukup untuk bereaksi dengan asam stearat (Wilkinson dan Moore, 1982).
H. Emulsifying Agent
Emulsifying agent merupakan suatu molekul yang mempunyai rantai
hidrokarbon nonpolar dan polar pada tiap ujung rantai molekulnya. Emulsifying
agent akan dapat menarik fase minyak dan fase air sekaligus dan emulsifying
agent akan menempatkan diri berada di antara kedua fase tersebut. Keberadaan
emulsifying agent akan menurunkan tegangan permukaan fase minyak dan fase air
(Friberg, Quencer, dan Hilton, 1996).
1. Cetyl alcohol
H C (CH2)14
H
H
C OH
H
H
Gambar 3. Struktur molekul cetyl alcohol (Rowe, Sheskey, dan Owen, 2006)
Cetyl alcohol berupa kristal putih, tidak larut air, bercampur dengan
alkohol, glikol, minyak kosmetik, minyak aromatik (Windholz, 1976). Cetyl
alcohol digunakan sebagai pembantu pengemulsi dan emolien dalam krim.
Page 33
13
Penambahannya pada sediaan semi padat cenderung menstabilkan emulsi minyak
dalam air dari sediaan semi padat.
Pada emulsi tipe minyak dalam air, cetyl alcohol dapat meningkatkan
stabilitas jika dikombinasikan dengan emulsifying agent yang larut air. Cetyl
alcohol dapat digunakan sebagai emulsifying agent dengan konsentrasi 2-5%
(Rowe dkk., 2006).
I. Humectant
Humectant adalah suatu bahan yang digunakan untuk mengontrol
perubahan kelembaban suatu sediaan dalam kemasannya dan mengontrol
kelembaban kulit ketika sediaan tersebut diaplikasikan. Humectant yang sering
digunakan yaitu gliserin, propilenglikol, dan sorbitol, yang membedakan dari
ketiga humectant tersebut adalah berat molekul, viskositas, dan kemampuan
menguap. Sorbitol memiliki berat molekul yang paling besar dan tidak
mempunyai kemampuan untuk menguap. Sedangkan propilenglikol memiliki
berat molekul yang paling kecil, viskositas paling rendah dan kemampuan untuk
menguap paling tinggi bila dibandingkan dengan gliserin (Sagarin, 1957).
1. Gliserin
O HH O
O H
Gambar 4. Struktur molekul gliserin (Rowe dkk., 2006)
Gliserin dapat mengabsorpsi lembab dan H2S di udara. Gliserin dapat
campur dengan air dan alkohol, tidak larut dalam benzene, kloroform, petroleum
Page 34
14
eter, dan minyak. Gliserin digunakan sebagai pelarut, humectant, plasticizer,
emollient, pemanis, bahan kosmetik, dan lubricant (Windholz, 1976).
Gliserin merupakan moisturizer alami dengan konsentrasi rendah yang
jika berada dalam konsentrasi tinggi dapat menyerap lembab. Gliserin dapat
membantu menjaga kondisi kulit yang biasanya digunakan dalam krim dan lotion.
Gliserin dapat digunakan sebagai humectant dengan konsentrasi 10-20% (Voigt,
1994).
2. Propilenglikol
H C C
H
H H
OH
C OH
H
H
Gambar 5. Struktur molekul propilenglikol (Rowe dkk., 2006)
Propilenglikol adalah suatu cairan kental, jernih, tidak berwarna, rasa
khas, praktis tidak berbau dan bersifat menyerap lembab. Propilenglikol dapat
bercampur dengan air, alkohol, aseton, dan kloroform. Propilenglikol larut dalam
eter dan dalam beberapa minyak esensial, tetapi tidak dapat bercampur dengan
minyak lemak (Allen, 2002).
Propilenglikol stabil pada pH 3-6. Propilenglikol secara umum
merupakan material yang nontoksik, biasanya digunakan dalam makanan, obat,
dan kosmetik. Penggunaan propilenglikol yang melebihi batas maksimal dalam
sediaan topikal dapat menyebabkan iritasi (Allen 2002). Fungsi propilenglikol
adalah sebagai humectant, cosolvent, placticizer, pengawet, disinfektan (Rowe
dkk., 2006).
Page 35
15
Tabel I. Perbandingan penggunaan gliserin dan propilenglikol
Konsentrasi (%)Penggunaan Bentuk Sediaan
Gliserin Propilenglikol
Emollient Topikal ≤ 30 -Humektan Topikal ≤ 30 ~ 15Pengawet Solution, semisolid ≤ 20 15 – 30
Pelarut
Larutan aerosolLarutan oralParenteralTopikal
--
≤ 50-
10 – 3010 – 2510 – 605 – 80
FormulasiOphtalmic
0,5 – 3,0 -
Plasticizer Tablet Variabel -Pemanis Elixir ≤ 20 -
(Allen dan Emeritus, 1999)
J. Asam stearat
H3C
CH2
H2C
CH2
H2C
CH2
H2C
CH2
H2C
CH2
H2C
CH2
H2C
CH2
CH2
H2C
H2C
C
O
O
H
Gambar 6. Struktur molekul asam stearat (Rowe dkk., 2006)
Asam stearat merupakan campuran asam organik padat yang diperoleh
dari lemak, sebagian besar terdiri dari asam stearat (C18H36O2) dan asam palmitat
(C16H32O2) dengan berat molekul 284,47 (Boylan, Cooper, dan Chowhan, 1986).
Asam stearat praktis tidak larut dalam air. Asam stearat dalam bentuk serbuk
mungkin mengiritasi, dan mudah dihilangkan dengan cara netralisasi
menggunakan suatu basa. Asam stearat dapat mengentalkan lotion. Penggunaan
asam stearat berkisar antara 3-5% (Boylan dkk., 1986).
Page 36
16
K. Trietanolamin (TEA)
HO C C
H
H H
H
N
H2C
CH2
CH2
OH
CH2
OH
Gambar 7. Struktur molekul trietanolamin (Rowe dkk., 2006)
Trietanolamin (TEA) merupakan turunan dari ammonia yang berupa
cairan kental, tidak berwarna, atau kuning pucat. Trietanolamin bersifat larut air,
alkohol, dan kloroform (Boylan dkk., 1986).
Trietanolamin bila direaksikan dengan asam lemak, seperti asam stearat
atau asam oleat akan membentuk sabun yang dapat digunakan sebagai emulgator
untuk menghasilkan emulsi yang stabil, berbutir halus pada emulsi M/A (Reynold,
1982). Sabun trietanolamin bebas dari efek mengiritasi pada kulit. Sabunnya
membentuk emulsi yang sangat stabil pada penggunaan sebagian besar minyak,
lemak, dan lilin sebagai fase eksternal. Trietanolamin sangat tidak toksik jika
terabsorpsi di kulit (Boylan dkk., 1986).
L. Metil Paraben
OH
ORO
Gambar 7. Struktur molekul metil paraben
Metil paraben berupa serbuk hablur, putih, hampir tidak berbau, tidak
mempunyai rasa, dan agak membakar diikuti rasa tebal. Metil paraben sukar larut
Page 37
17
dalam air, dalam benzena dan dalam tetraklorida, mudah larut dalam etanol dan
eter (Anonim, 1995). Metil paraben secara luas digunakan sebagai pengawet
dalam kosmetik dan industri farmasi.
M. Sinar Ultraviolet (UV)
Sinar UV dapat dibagi menjadi tiga, yaitu sinar UV A, UV B, dan UV C.
Efek radiasi UV pada kesehatan manusia tergantung dari jumlah dan jenis radiasi
yang mengenai tubuh, radiasi sinar UV A dengan rentang panjang gelombang
320–400 nm dengan efektivitas tertinggi pada 340 nm dapat menyebabkan
tanning/pigmentasi, kanker kulit dan penuaan dini. UV A juga dilaporkan dapat
menyebabkan efek samping hilangnya kolagen (Harry, 1982). Sinar UV B dengan
rentang panjang gelombang 290 – 320 nm dengan efektivitas tertinggi sekitar
297,6 nm bertanggung jawab terhadap eritema. Sinar UV C dengan rentang
panjang gelombang 200 – 290 nm dapat menyebabkan kerusakan jaringan. Tetapi
sebagian besar sinar UV C dari sinar matahari diserap oleh lapisan ozon di
atmosfir (Harry, 1982).
N. Sunscreen
Sunscreen merupakan senyawa kimia yang menyerap atau memantulkan
radiasi sehingga melemahkan energi UV sebelum berpenetrasi ke kulit. Biasanya
sunscreen merupakan kombinasi dari dua atau lebih zat aktif. Jika hanya
digunakan satu zat aktif, sunscreen tersebut hanya mampu mengabsorpsi energi
UV pada spektrum yang terbatas (Stanfield, 2003).
Page 38
18
Sunscreen dapat dibagi menjadi dua yaitu chemical sunscreen dan
physical sunscreen. Chemical sunscreen bekerja dengan cara mengabsorbsi
radiasi sinar UV. Contoh bahan aktif yang biasa digunakan dalam chemical
sunscreen adalah avobenzone, cinnamates, octocrylene, oxybenzone
(benzophenones), para-aminobenzoic acid (PABA), padimate-O, dan salycilates
(Stanfield, 2003).
Physical sunscreen bekerja dengan cara memantulkan atau
menghamburkan radiasi sinar UV dengan membentuk lapisan buram di
permukaan kulit. Selain pembentukan lapisan buram, physical sunscreen juga
menyebabkan rasa berminyak di permukaan kulit sehingga physical sunscreen
kurang dapat diterima oleh konsumen. Contoh bahan aktif yang biasa digunakan
dalam physical sunscreen adalah titanium dioxide dan zinc oxide (Bondi,
Jegosthy, dan Lazarus, 1991).
Suncreen bekerja dengan 2 cara:
1. Memantulkan sinar (light scattering) atau physical sunscreen. Mekanisme
tersebut menyebabkan radiasi UV dipantulkan ke segala arah oleh permukaan
kecil kristal dari beberapa pigmen. Prinsipnya adalah membentuk lapisan tipis
yang kusam/buram pada permukaan kulit.
2. Mengabsorpsi panjang gelombang pada range UV A dan UV B oleh suatu
senyawa atau chemical sunscreen (Bondi dkk., 1991).
Page 39
19
O. Sun Protection Factor (SPF)
Tingkat perlindungan (efektivitas) produk sunscreen terhadap sinar UV
dapat dilihat dari nilai SPF. Sun Protection Factor adalah perbandingan waktu
yang dibutuhkan radiasi UV untuk menimbulkan eritema pada kulit yang
terlindung dengan kulit tidak terlindung. Menurut regulasi yang dikeluarkan FDA
(Food and Drug Administration), produk sunscreen harus memiliki nilai SPF
minimal 2. Nilai SPF tertinggi yang diperkenankan oleh FDA adalah SPF 15,
namun banyak orang atau instansi yang merekomendasikan sunscreen dengan
SPF 15 atau lebih tinggi untuk memperoleh perlindungan maksimum (Bondi dkk.,
1991).
Nilai SPF dapat ditentukan secara in vitro (menggunakan
spektrofotometer) dan secara in vivo. Nilai SPF merupakan perbandingan Minimal
Erythemal Dose (MED) pada kulit manusia yang terlindungi sunscreen dengan
MED tanpa perlindungan sunscreen (Harry, 1982).
Berdasarkan Food and Drug Administration (Anonim, 1999), kategori
produk sunscreen berdasarkan nilai SPF-nya dibagi menjadi 3, yaitu :
1. Sunscreen dengan nilai SPF 2 sampai 12, memberikan perlindungan minimal.
2. Sunscreen dengan nilai SPF 12 sampai 30, memberikan perlindungan sedang.
3. Sunscreen dengan nilai SPF 30 atau lebih, memberikan perlindungan tinggi.
Kulit yang diradiasi sinar UV lama kelamaan akan terbakar. Untuk
mencapai eritema, kulit yang tidak terlindungi dengan intensitas radiasi I0
membutuhkan waktu t0, sedangkan kulit yang terlindungi membutuhkan waktu t
dengan intensitas radiasi I, maka dapat disusun persamaan sebagai berikut:
Page 40
20
= = sunscreen protection factor = 10A………………………(1)
Persamaan 1 tersebut merupakan hukum Beer untuk radiasi monokromatik,
padahal sinar UV merupakan radiasi polikromatik. Hal ini dapat diatasi dengan
memasukkan nilai area di bawah kurva dari grafik rentang panjang gelommbang
n - 1 sehingga diperoleh persamaan berikut:
............................................................................(2)
Dimana:
AUC = Area di bawah kurva dari grafik rentang panjang gelombang n
- 1
n = panjang gelombang terbesar
1 = panjang gelombang terkecil (Petro, 1981).
Bahan aktif suncreen kimia pada umumnya berupa senyawa aromatik
yang terkonjugasi dengan gugus karbonil. Senyawa ini akan mengabsorpsi
intensitas sinar UV dan tereksitasi ke tingkat energi lebih tinggi. Energi yang
hilang mengakibatkan konversi sisa ke dalam panjang gelombang dengan energi
lebih rendah (kembali ke groundstate) (Levy, 2001).
P. Desain Faktorial
Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk
memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih
variabel bebas. Model yang diperoleh dari analisa tersebut berupa persamaan
matematika (Bolton, 1997). Desain faktorial merupakan desain yang digunakan
Page 41
21
untuk mengevaluasi efek dari faktor yang dipelajari secara simultan dan efek yang
relatif penting dapat dinilai (Armstrong dan James, 1996). Desain faktorial
digunakan dalam penelitian di mana efek dari faktor atau kondisi yang berbeda
dalam penelitian ingin diketahui (Bolton, 1997).
Penelitian desain faktorial dimulai dengan menentukan faktor dan level
yang akan diteliti, serta respon yang akan diukur. Respon yang diukur harus dapat
diekpresikan secara numerik. Deskripsi sifat (seperti besar, lebih besar, terbesar)
dan nomor urut (seperti menunjukkan respon terbesar adalah 1, selanjutnya 2, dan
seterusnya) tidak dapat digunakan (Armstrong dan James, 1996). Respon yang
diukur harus dapat dikuantitatifkan (Bolton, 1997).
Penelitian desain faktorial yang paling sederhana adalah penelitian
dengan dua faktor dan dua level (Armstrong dan James, 1996). Desain faktorial
dua level berarti ada dua faktor (misal A dan B) yang masing-masing faktor diuji
pada dua level yang berbeda, yaitu level rendah dan level tinggi. Dengan desain
faktorial, dapat didesain suatu percobaan untuk mengetahui faktor yang dominan
berpengaruh secara signifikan terhadap respon. Juga memungkinkan kita
mengetahui interaksi antara faktor-faktor tersebut (Bolton, 1997).
Pada desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat
percobaan (2n = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah
faktor). Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level
seperti tabel berikut ini.
Page 42
22
Tabel II. Rancangan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level
Formula Faktor A Faktor B Interaksi1 - - +a + - -b - + -ab + + +
Keterangan : - = level rendah
+ = level tinggi
Formula 1 = faktor A pada level rendah, faktor B pada level rendah
Formula a = faktor A pada level tinggi, faktor B pada level rendah
Formula b = faktor A pada level rendah, faktor B pada level tinggi
Formula ab = faktor A pada level tinggi, faktor B pada level tinggi
Rumusan yang berlaku :
y = b0 + b1(XA) + b2(XB) + b12(XA)(XB).......................................(3)
Dengan :
y = respon hasil atau sifat yang diamati
(XA)(XB) = level faktor A dan faktor B
b0, b1, b2, b12 = koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan
Dari rumus (4) dan data yang diperoleh dapat dibuat contour plot suatu
respon tertentu yang sangat berguna dalam memilih komposisi campuran yang
optimum. Besarnya efek dapat dicari dengan menghitung selisih antara rata-rata
respon pada level tinggi dan rata-rata respon pada respon rendah (Bolton, 1997).
Desain faktorial memiliki beberapa keuntungan. Metode ini memiliki
efisiensi yang maksimum untuk memperkirakan efek yang dominan dalam
menentukan respon. Keuntungan utama desain faktorial adalah bahwa metode ini
Page 43
23
memungkinkan untuk mengidentifikasi efek masing-masing faktor, maupun efek
interaksi antar faktor. Metode ini ekonomis, dapat mengurangi jumlah penelitian
jika dibandingkan dengan meneliti dua efek faktor secara terpisah (Muth, 1999).
Q. Landasan Teori
Sunscreen dapat digunakan untuk meminimalkan dampak negatif dari
paparan sinar UV karena mampu memantulkan radiasi dan dapat menangkal
radikal bebas dari sinar UV (antioksidan). Bahan sunscreen merupakan senyawa
kimia yang mampu mengabsorpsi dan atau memantulkan radiasi sehingga
melemahkan energi UV sebelum terpenetrasi ke dalam kulit (Stanfield, 2003).
Sunscreen diformulasikan dalam bentuk sediaan krim yang merupakan
sistem emulsi tipe minyak dalam air dengan pertimbangan mudah digunakan dan
memberikan rasa nyaman ketika diaplikasikan di kulit, dapat menyebar dengan
baik, serta dapat dicuci dengan air.
Sifat fisik dan stabilitas suatu sediaan krim dapat ditentukan oleh
emulsifying agent dan humectant. Cetyl alcohol sebagai emulsifying agent yang
juga bersifat thickening agent sehingga mampu memperbaiki tekstur, dan
meningkatkan konsistensi (Bennet, 1970). Gliserin sebagai humectant yang
merupakan suatu bahan higroskopis yang bertujuan untuk mempertahankan
kelembaban sediaan sehingga dapat mempermudah aplikasi krim serta dapat
mempertahankan konsistensi. Selain itu, humectant juga mampu mempertahankan
kandungan air di kulit dengan menarik air dari lingkungan dengan ikatan hidrogen
dan membawanya masuk ke kulit. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan
Page 44
24
optimasi emulsifying agent cetyl alcohol dan humectant gliserin agar dihasilkan
krim yang memiliki viskositas yang tidak terlalu kental, dan tidak terlalu encer
serta stabil saat penyimpanan.
Formula optimum dilihat dari sifat fisik dan stabilitas krim yang dapat
ditentukan dengan metode desain faktorial. Metode ini mempunyai kelebihan
yaitu selain dapat mengetahui efek dari tiap bahan yang digunakan terhadap sifat
fisik dan stabilitas suatu sediaan juga dapat digunakan untuk mengetahui efek
yang timbul dari interaksi bahan-bahan yang digunakan.
R. Hipotesis
Ada pengaruh dari komposisi cetyl alcohol, gliserin, dan interaksi cetyl
alcohol-gliserin dalam formula krim sunscreen ekstrak kental apel merah yang
dominan dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas krim sunscreen ekstrak kental
apel merah.
Page 45
25
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian yang akan dilakukan termasuk jenis penelitian quasi
eksperimental menggunakan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level
yang bersifat eksploratif, yaitu mencari komposisi yang optimum antara cetyl
alcohol sebagai emulsifying agent dan gliserin sebagai humectant dalam formula
krim ekstrak kental apel merah yang dapat berfungsi sebagai sunscreen.
B. Identifikasi Variabel Penelitian
1. Variabel bebas
a. Cetyl alcohol, level rendah 2 gram dan level tinggi 2,25 gram
b. Gliserin, level rendah 12 gram dan level tinggi 15 gram
2. Variabel tergantung
Sifat fisis krim, meliputi daya sebar, viskositas, dan stabilitas krim setelah
penyimpanan berupa pergeseran viskositas.
3. Variabel pengacau terkendali
Alat percobaan, lama pengadukan, wadah penyimpanan, letak krim saat
pengukuran daya sebar, dan tinggi letak viscotester.
4. Variabel pengacau tak terkendali
Kecepatan pengadukan, suhu penyimpanan, dan kelembaban udara.
Page 46
26
C. Definisi Operasional
1. Ekstrak apel adalah sediaan yang dibuat dengan menyari buah apel menurut
cara yang sesuai.
2. Krim adalah bentuk sediaan setengah padat yang mengandung satu atau lebih
bahan obat terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar yang sesuai.
3. Faktor adalah cetyl alcohol pada level rendah 2 gram dan level tinggi 2,25
gram; gliserin pada level rendah 12 gram dan level tinggi 15 gram.
4. Respon adalah sifat atau hasil percobaan yang diamati yaitu sifat fisik berupa
daya sebar dan viskositas. Stabilitas fisik berupa pergeseran viskositas.
5. Sunscreen merupakan senyawa kimia yang menyerap atau memantulkan
radiasi sehingga melemahkan energi ultraviolet sebelum berpenetrasi ke kulit.
6. Emulsifying agent merupakan suatu molekul yang mempunyai rantai
hidrokarbon nonpolar dan polar pada tiap ujung rantai molekulnya yang dapat
menarik fase minyak dan fase air sekaligus sehingga akan menurunkan
tegangan permukaan fase minyak dan fase air.
7. Humectant adalah suatu bahan yang digunakan untuk mengontrol perubahan
kelembaban suatu sediaan dalam kemasannya dan mengontrol kelembaban
kulit ketika sediaan tersebut diaplikasikan.
8. Daya sebar merupakan kemampuan penyebaran krim sunscreen ekstrak kental
apel merah pada kulit 5-7 cm dengan aplikasi beban 125 gram selama 1 menit.
9. Viskositas adalah tingkat kekentalan krim sunscreen ekstrak kental apel merah
yang diukur menggunakan Viscometer seri VT-04 (RION-JAPAN) dengan
rentang viskositas 190-210 d.Pas.
Page 47
27
10. Pergeseran viskositas adalah dikatakan stabil jika setelah penyimpanan selama
30 hari terjadi pergeseran viskositas kurang dari 10%.
11. Countour plot adalah grafik yang merupakan hasil uji daya sebar, viskositas,
dan pergeseran viskositas setelah penyimpanan selama 1 bulan.
12. Countour plot superimpossed adalah area pertemuan yang memuat semua
arsiran dalam countour plot yang diprediksi sebagai variasi cetyl alcohol dan
gliserin yang optimum.
13. Area optimum adalah area yang menghasilkan krim dengan daya sebar 5-7
cm, viskositas 190-210 d.Pas, persen pergeseran viskositas kurang dari 10%
D. Bahan dan Alat Penelitian
1. Bahan penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak kental apel
merah, cetyl alcohol (kualitas farmasetis), gliserin (kualitas farmasetis),
propilenglikol (kualitas farmasetis), asam stearat (kualitas farmasetis),
trietanolamin (kualitas farmasetis), metil paraben (kualitas farmasetis), minyak
apel, aquadest, dan biru metilen (kualitas farmasetis).
2. Alat penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini mortir, waterbath, glassware,
termometer, timbangan analitik, heater, horizontal double plate, stopwatch,
mikroskop, dan viscometer seri VT 04 (RION-JAPAN).
Page 48
28
E. Tata Cara Penelitian
1. Penetapan kadar polifenol dalam ekstrak kental apel merah
a. Larutan stok kuersetin 1,0 mg/mL. Sebanyak 0,05 g kuersetin standar
dimasukkan dalam labu takar 50,0 mL. Dilarutkan dengan aseton 75% hingga
tanda.
b. Penetapan operating time. Dibuat larutan dengan konsentrasi 0,40
mg/mL dengan mengambil 4,0 mL larutan stok dan diencerkan dengan aseton
75% hingga 10,0 mL. Diambil 0,50 mL larutan tersebut dan dimasukkan dalam
labu takar 50,0 mL. Ditambahkan pereaksi Folin-Ciocalteu sebanyak 2,50 mL
didiamkan selama 2 menit, kemudian ditambahkan 7,50 mL larutan natrium
karbonat dan diencerkan dengan aquadest hingga tanda. Larutan divortex selama
30 detik. Larutan diukur serapannya pada panjang gelombang 726 nm. Dibuat
kurva hubungan serapan dan waktu. Dicari operating time yang memberikan
serapan stabil.
c. Penetapan panjang gelombang maksimum. Dibuat larutan dengan
konsentrasi 0,40 mg/mL dengan mengambil 4,0 mL larutan stok dan diencerkan
dengan aseton 75% hingga 10,0 mL. Diambil 0,50 mL larutan tersebut dan
dimasukkan dalam labu takar 50,0 mL. Ditambahkan pereaksi Folin-Ciocalteu
sebanyak 2,50 mL didiamkan selama 2 menit, kemudian ditambahkan 7,50 mL
larutan natrium karbonat dan diencerkan dengan aquadest hingga tanda. Larutan
divortex selama 30 detik kemudian didiamkan selama operating time. Sebelum
diukur serapannya, larutan disentrifuge dengan kecepatan 4000 rpm selama 5
menit. Larutan diukur serapannya pada panjang gelombang antara 600-800 nm.
Page 49
29
Diperoleh kurva hubungan panjang gelombang dan serapan. Berdasarkan kurva
tersebut, ditentukan panjang gelombang yang memberikan serapan maksimum.
d. Penetapan kurva baku. Dibuat larutan dengan seri konsentrasi 0,20;
0,30; 0,40; 0,50; 0,60; dan 0,70 mg/mL dengan mengambil 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0
dan 7,0 mL larutan stok dan diencerkan dengan aseton 75% hingga 10,0 mL.
Diambil 0,50 mL larutan tersebut dan dimasukkan dalam labu takar 50,0 mL.
Ditambahkan pereaksi Folin-Ciocalteu sebanyak 2,50 mL didiamkan selama 2
menit, kemudian ditambahkan 7,50 mL larutan natrium karbonat dan diencerkan
dengan aquadest hingga tanda. Larutan divortex selama 30 detik kemudian
didiamkan selama operating time. Sebelum diukur serapannya, larutan
disentrifuge dengan kecepatan 4000 rpm selama 5 menit. Larutan diukur
serapannya pada panjang gelombang maksimum.
e. Penetapan kadar polifenol dalam ekstrak apel merah. Sebanyak 1,0
gram ekstrak kental apel merah dilarutkan dengan aseton 75% hingga volumenya
25,0 mL. Diambil 0,50 mL larutan tersebut dan dimasukkan dalam labu takar 50,0
mL. Ditambahkan pereaksi Folin-Ciocalteu sebanyak 2,50 mL didiamkan selama
2 menit, kemudian ditambahkan 7,50 mL larutan natrium karbonat dan diencerkan
dengan aquadest hingga tanda. Larutan divortex selama 30 detik kemudian
didiamkan selama operating time. Sebelum diukur serapannya, larutan
disentrifuge dengan kecepatan 4000 rpm selama 5 menit. Larutan diukur
serapannya pada panjang gelombang maksimum. Replikasi dilakukan sebayak 6
kali. Kadar polifenol dalam sampel dihitung menggunakan persamaan kurva baku.
Page 50
30
2. Penetapan Nilai SPF ekstrak kental apel merah secara in vitro
a. Pembuatan larutan stok ekstrak kental apel merah 3,0 mg%.
Ditimbang ekstrak kental apel merah setara dengan 3 g polifenol apel merah dan
dilarutkan dengan etanol 90% hingga 100,0 mL.
b. Penetapan spektra UV ekstrak kental apel merah. Diambil larutan stok
sebanyak 2,0 mL diencerkan dengan etanol 90% dalam labu takar 10,0 mL
sehingga diperoleh larutan polifenol apel merah dengan konsentrasi 6,0 mg%.
Spektra UV larutan diperoleh dengan scanning serapan larutan pada panjang
gelombang 250-400 nm.
c. Penentuan nilai SPF. Diambil larutan stok sebanyak 2,0; 4,0 dan 6,0
mL kemudian diencerkan dengan etanol 90% dalam labu takar 10,0 mL sehingga
diperoleh larutan polifenol apel merah dengan konsentrasi 6,0; 12,0 dan 18,0
mg%. Absorbansi masing-masing konsentrasi diukur tiap 5 nm pada rentang
panjang gelombang 290 nm hingga panjang gelombang tertentu di atas 290 nm
yang mempunyai nilai serapan 0,050. Dihitung luas daerah di bawah kurva (AUC)
antara dua panjang gelombang yang berurutan dihitung dengan rumus:
= ( p – p-a)…………….…………………………(4)
Keterangan:
Ap-a = serapan pada panjang gelombang yang lebih rendah di antara dua panjang
gelombang yang berurutan.
Ap = serapan pada panjang gelombang yang lebih tinggi di antara dua panjang
gelombang yang berurutan.
Page 51
31
p = panjang gelombang yang lebih tinggi di antara dua panjang gelombang
yang berurutan.
p-a = panjang gelombang yang lebih rendah di antara dua panjang gelombang
yang berurutan.
Harga SPF dapat dihitung dengan rumus:
Log SPF = ………………................................... (5)
Keterangan:
∑ AUC = jumlah area di bawah kurva dari grafik rentang panjang gelombang n
- 1
n = panjang gelombang terbesar di antara panjang gelombang 290 nm
hingga di atas 290 nm yang mempunyai nilai serapan minimal 0,050.
1 = panjang gelombang terkecil (290 nm).
(Petro, 1981)
3. Optimasi Formula Krim
Formula yang digunakan dalam pembuatan krim sunscreen ekstrak
kental apel merah mengacu pada Vanishing creams dalam Practical Cosmetic
Science Cream Preparation (Young,1972) dengan penyusunan formula sebagai
berikut:
Page 52
32
R/ A. Stearic acid 20,0
Cetyl alcohol 0,50
Triethanolamine 1,20
B. Sodium hydroxide one microspatula-full
Glycerine 8,0
Distilled water 69,94
Preservative (Nipagin M) one microspatula-full
C. Perfume three or four drops
Formula modifikasi:
R/ A. Gliserin 12-15 g
Propilenglikol 8 g
Metil paraben 0,2 g
B. Asam Stearat 9 g
Cetyl alcohol 2-2,25 g
Trietanolamin 1 g
Ekstrak kental apel merah 3,66 g
Minyak apel qs
Aquadest 60 g
Formula di atas di buat krim ekstrak kental apel merah yang mempunyai
efek sebagai sunscreen dengan emulsifying agent cetyl alcohol dan humectant
gliserin. Level rendah cetyl alcohol adalah 2,0 gram dan level tinggi cetyl alcohol
adalah 2,25 gram. Level rendah gliserin adalah 12 gram dan level tinggi gliserin
adalah 15 gram. Penggunaan level rendah dan level tinggi berdasarkan surve
pustaka dan berdasarkan pada orientasi yang dilakukan oleh penulis.
Tabel III. Rancangan desain faktorial cetyl alcohol dan gliserin
Formula Cetyl alcohol Gliserin1 2 12a 2,25 12b 2 15ab 2,25 15
Page 53
33
Berdasarkan tabel III dibuat formula krim sunscreen ekstrak kental apel
merah sebagai berikut.
Tabel IV. Formula krim sunscreen ekstrak kental apel merah
Formula 1 a b abEkstrak kental apel merah 3,66 3,66 3,66 3,66
Propilenglikol 8 8 8 8Cetyl alcohol 2 2,25 2 2,25
Gliserin 12 12 15 15Asam stearat 9 9 9 9Metil paraben 0,2 0,2 0,2 0,2Trietanolamin 1 1 1 1Minyak apel qs qs qs qs
Aquadest 60 60 60 60Total 95,86 96,11 98,86 99,11
4. Alur penelitian
a. Pembuatan krim. Bagian A (Gliserin, propilenglikol, dan metil
paraben dipanaskan di atas waterbath pada suhu 700C. Cetyl alcohol, asam
stearat, dan trietanolamin (bagian B) dipanaskan di atas waterbath hingga leleh
(pada suhu 80-850C). Bagian A dituang ke mortir hangat. Bagian B ditambahkan
ke mortir, aduk hingga homogen. Ditambahkan aquadest sedikit demi sedikit,
diaduk selama 15 menit. Setelah dingin, dimasukkan ekstrak apel merah
kemudian diaduk hingga homogen serta diteteskan minyak apel. Krim
dimasukkan ke dalam tube.
b. Uji tipe emulsi (metode warna). Beberapa tetes biru metilen
dicampurkan ke dalam suatu formula krim. jika seluruh krim berwarna seragam,
maka terdapat suatu emulsi dari jenis M/A, oleh karena air adalah fase luar
(Voigt, 1994).
Page 54
34
c. Pengujian daya sebar. Uji daya sebar sediaan krim dilakukan segera
setelah 48 jam pembuatan. Uji daya sebar dilakukan dengan cara menimbang krim
seberat 1 gram, diletakkan di tengah horizontal plate. Di atas krim diletakkan
horizontal plate lain dan pemberat sehingga berat horizontal plate dan pemberat
125,0 gram, didiamkan selama 1 menit, ukur diameter penyebarannya.
d. Pengujian viskositas. Uji viskositas dilakukan 2 kali yaitu setelah 48
jam pembuatan krim dan setelah penyimpanan. Pengukuran viskositas
menggunakan alat Viscometer seri VT 04 (RION-JAPAN) dengan cara
memasukkan krim ke dalam wadah dan pasang pada portable viscotester.
Viskositas krim diketahui dengan mengamati gerakan jarum penunjuk viskositas.
e. Uji mikromeritik (ukuran droplet). Sejumlah krim dioleskan pada
gelas objek kemudian diletakkan meja benda pada mikroskop. Ukuran droplet
diamati yang terdispersi pada krim. Menggunakan perbesaran lemah untuk
menentukan objek yang akan diamati kemudian diganti dengan perbesaran kuat.
diameter terjauh diukur dari tiap droplet sejumlah 500 droplet (Martin dkk.,
1993).
F. Analisis Data
Data yang terkumpul dari uji sifat fisik yang meliputi daya sebar dan
viskositas serta stabilitas krim yang meliputi pergeseran viskositas dianalisis
statistik ANOVA menggunakan taraf kepercayaan 95% dengan perhitungan
Design Expert 7.0.0 untuk melihat pengaruh dari cetyl alcohol, gliserin, atau
Page 55
35
interaksi keduanya terhadap sifat fisik dan stabilitas krim sunscreen ekstrak kental
apel merah.
Page 56
36
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Penetapan Kadar Polifenol dalam Ekstrak Kental Apel Merah
Ekstrak kental apel merah yang digunakan dalam penelitian ini dibuat
dari buah apel dan kulit apel yang diekstraksi secara maserasi dengan etanol 50%.
Ekstraksi buah apel dilakukan di Lembaga Pengujian “LPPT” UGM. Pada
penelitian ini dilakukan pemeriksaan organoleptis ekstrak kental apel merah
sebagai uji pendahuluan sebelum dilakukan penetapan kadar polifenol dalam
ekstrak kental apel merah. Hasil pemeriksaan organoleptis ekstrak kental apel
merah adalah sebagai berikut.
Tabel V. Hasil pemeriksaan organoleptis ekstrak kental apel merah
Pemeriksaan HasilWujud Kental
Bau Harum manis seperti apelWarna Merah kecoklatan
Penetapan kadar polifenol pada ekstrak kental apel merah dilakukan
secara kolorimetri dengan metode Folin-Ciocalteu (Lindhorst, 1998).
Mengunakan metode Folin-Ciocalteu dalam menetapkan kadar polifenol dalam
ekstrak kental apel merah karena metode ini bersifat spesifik terhadap senyawa
fenolik. Prinsip dari metode ini yaitu reaksi oksidasi senyawa fenolik oleh
pereaksi Folin-Ciocalteu dalam suasana basa sehingga asam heteropoli
fosfomolibdat dan fosfotungstat dalam pereaksi Folin-Ciocalteu mengalami
reduksi menghasilkan kompleks molybdenum blue. Senyawa kompleks yang
Page 57
37
terbentuk dapat diukur absorbansinya secara spektroforometri visibel. Dalam
reaksi ini, senyawa yang berfungsi sebagai penyedia suasana basa adalah natrium
karbonat. Sebelum pengukuran senyawa kompleks yang terbentuk, dilakukan
sentrifugasi yang berfungsi untuk memisahkan garam natrium yang terbentuk agar
tidak mengganggu pengukuran (Singleton dan Rossi, 1965).
1. Penetapan operating time
Penetapan operating time bertujuan untuk mengetahui waktu reaksi yang
optimum agar memberikan absorbansi yang stabil. Reaksi yang optimum
menunjukkan bahwa semua senyawa polifenol dalam larutan telah bereaksi
dengan pereaksi Folin-Ciocalteu. Penetapan operating time dilakukan dengan
mengukur absorbansi baku kuersetin 0,4 mg/mL selama 120 menit pada panjang
gelombang 726 nm, yang merupakan panjang gelombang teoritis senyawa
polifenol.
Berdasarkan hasil pengukuran, didapatkan bahwa absorbansi yang
dihasilkan oleh senyawa kompleks hasil reaksi oksidasi polifenol tersebut stabil
mulai dari menit ke-16 hingga menit ke-92. Pengukuran pada rentang operating
time akan mengurangi kesalahan pengukuran kadar polifenol.
2. Penetapan panjang gelombang maksimum
Penetapan panjang gelombang maksimum bertujuan untuk mengetahui
panjang gelombang dimana saat senyawa memberikan absorbansi yang
maksimum sehingga dapat memberikan absorbansi yang sensitif dan kuantitatif
dimana kenaikan kadar yang kecil dapat memberikan peningkatan absorbansi
yang signifikan. Penetapan panjang gelombang maksimum dilakukan dengan
Page 58
38
scanning baku kuersetin pada kadar 0,4 mg/mL pada panjang gelombang 600-800
nm.
Berdasarkan hasil scanning menunjukkan bahwa panjang gelombang
maksimum dari senyawa kompleks hasil reaksi oksidasi senyawa polifenol adalah
734 nm. Panjang gelombang tersebut yang kemudian akan digunakan untuk
mengukur absorbansi pada penetapan kadar polifenol dalam ekstrak kental apel
merah.
3. Penetapan kurva baku
Penetapan kurva baku bertujuan untuk mendapatkan persamaan regresi
yang nantinya akan digunakan untuk menghitung kadar polifenol dalam sampel
ekstrak kental apel merah. Pada penetapan kadar polifenol menggunakan baku
pembanding kuersetin. Kuersetin digunakan sebagai baku pembanding karena
kuersetin merupakan senyawa polifenol yang paling banyak terkandung di dalam
apel merah sehingga kadar kuersetin yang terukur dapat diasumsikan sebagai
kadar polifenol dalam ekstrak kental apel merah. Pengukuran absorbansi
dilakukan pada panjang gelombang maksimum yaitu 734 nm. Pengukuran
absorbansi dilakukan pada 6 seri konsentrasi larutan baku kuersetin.
Tabel VI. Hasil pengukuran absorbansi baku kuersetin
Kadar (mg/mL) Absorbansi0,2184 0,2930,3276 0,4180,4368 0,5240,5460 0,5540,6552 0,6260,7644 0,728
Page 59
39
Hasil pengukuran baku kuersetin diperoleh persamaan y = 0,7402x +
0,1601 dengan nilai koefisien korelasi (r) sebesar 0,9864. Persamaan ini yang
akan digunakan untuk menetapkan kadar polifenol dalam ekstrak kental apel
merah. Nilai r yang diperoleh, menunjukkan nilai yang lebih besar dari nilai r
tabel pada derajat bebas 4 dan taraf kepercayaan 99% yaitu 0,917. Dalam
penetapan kadar, seharusnya tidak hanya mempunyai nilai r yang lebih besar dari
nilai r tabel, tetapi harus mempunyai nilai r ≥ 0,999. Oleh karena itu, dalam
penelitian ini kurva baku yang diperoleh belum menunjukkan proporsionalitas
antara kadar terhadap absorbansi yang dihasilkan.
Gambar 9. Kurva hubungan antara konsentrasi baku kuersetindengan absorbansi
4. Penetapan kadar polifenol dalam ekstrak kental apel merah
Kadar polifenol diukur pada panjang gelombang maksimum yaitu 734
nm dan dengan operating time 16 menit.
Page 60
40
Tabel VII. Hasil perhitungan kadar polifenol dalam ekstrak kental polifenol
Replikasi AbsorbansiKadar polifenol dalam ekstrak
(%b/b)1 0,318 53,092 0,314 51,913 0,312 51,024 0,316 52,315 0,317 52,856 0,310 50,57
Rata-rata 51,9583 ± 1,0010CV 1,93 %
Dari hasil pengukuran absorbansi dan perhitungan diperoleh kadar rata-
rata polifenol dalam ekstrak kental apel merah adalah 51,9583 ± 1,0010%b/b
dengan nilai CV sebesar 1,93%. Polifenol yang ditetapkan dalam penelitian ini
merupakan kadar polifenol total dalam sampel ekstrak kental apel merah yang
terhitung terhadap kuersetin karena baku yang digunakan dalam penetapan kadar
adalah kuersetin.
B. Penetapan Nilai SPF Ekstrak Kental Apel Merah secara In Vitro
1. Penetapan spektra UV ekstrak kental apel merah
Scanning spektra UV yang diserap oleh polifenol ekstrak kental apel
merah bertujuan untuk melihat kemampuan polifenol ekstrak kental apel merah
dalam menyerap radiasi UV. Scanning dilakukan pada larutan dengan konsentrasi
6 mg% yang diukur serapannya pada panjang gelombang sinar UV yaitu antara
250-400 nm. Panjang gelombang yang digunakan untuk scanning antara 250-400
nm karena pelarut yang digunakan adalah etanol yang dapat memberikan serapan
pada daerah UV yaitu pada panjang gelombang 210 nm. Sehingga serapan yang
Page 61
41
dihasilkan benar-benar serapan dari polifenol ekstrak kental apel merah tanpa ada
gangguan dari pelarut (etanol).
Gambar 10. Spektra serapan ekstrak kental apel merah pada daerah uv(panjang gelombang 250-400 nm)
Hasil scanning menunjukkan bahwa polifenol ekstrak kental apel merah
dapat menyerap sinar UV pada panjang gelombang 250-400 nm dengan serapan
maksimum pada panjang gelombang 275 nm.
Struktur polifenol memiliki sistem kromofor dan gugus auksokrom yang
terikat pada sistem kromofor. Adanya sistem kromofor dan gugus auksokrom
yang menyebabkan polifenol dapat menyerap sinar UV. Semakin panjang sistem
kromofor dan auksokrom yang dimiliki oleh suatu senyawa semakin besar pula
serapan yang dihasilkan oleh senyawa tersebut.
Page 62
42
OH
OH
HO O
HOOC
O
CH
OH
OHOHO
OH O
O-Rhamnose
OH
OH
Chlorogenic Acid Quercetin -3- Rhamnoside
C
OHC
H
COOHH
O
OH
H
HO
OH
OH
OH
Coumaric Acid Epicatechin
Keterangan:: Sistem kromofor: Gugus auksokrom
Gambar 11. Struktur senyawa dalam ekstrak kental apel merah yangmemiliki sistem kromofor dan auksokrom
2. Penetapan nilai SPF ekstrak kental apel merah
Penetapan nilai SPF ekstrak kental apel merah dilakukan secara in vitro
dilakukan dengan mengukur area di bawah kurva (AUC) absorbansi terhadap
panjang gelombang antara 290 nm hingga panjang gelombang di atas 290 nm
yang memberikan absorbansi 0,05 (Petro, 1981). Hal ini karena radiasi UV dapat
menyebabkan kerusakan kulit yang bersifat polikromatis. Penetapan nilai SPF
ekstrak kental apel merah dilakukan pada 3 seri kadar ekstrak kental apel merah
yaitu 0,6; 1,2; dan 1,8 %. Nilai SPF dihitung dengan membagi antara luas area
dengan selisih dua panjang gelombang tertentu atau dengan rumus:
Page 63
43
……………………………………………………..…….(6)
Tabel VIII. Hasil perhitungan nilai SPF
Kadar ekstrak kentalapel merah (%)
Nilai SPF rata-rata
0,6 3,26971,2 8,33581,8 16,2852
Hasil penetapan nilai SPF menunjukkan bahwa nilai SPF terbesar yaitu
pada kadar ekstrak kental apel merah 1,8% dengan nilai SPF sebesar 16,2852.
Menurut FDA, nilai SPF 2 sampai 12 memberikan perlindungan minimal,
sedangkan nilai SPF 12 sampai 30 memberikan perlindungan sedang. Sehingga
pada penelitian ini kadar ekstrak apel merah sebesar 1,8% akan digunakan sebagai
kadar ekstrak apel merah dalam formulasi.
C. Formulasi Krim Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah
Formula yang digunakan pada penelitian ini merupakan hasil modifikasi
dari formula standar Vanishing creams dalam Practical Cosmetic Science Cream
Preparation (Young,1972). Pada penelitian ini akan dilakukan optimasi cetyl
alcohol sebagai emulsifying agent dan gliserin sebagai humectant. Cetyl alcohol
yang dapat digunakan sebagai emulsifying agent biasanya antara 2-5% (Rowe
dkk., 2006). Berdasarkan hasil orientasi, cetyl alcohol yang digunakan sebesar 2-
2,25 gram dan diharapkan krim yang dihasilkan tidak terlalu kental dan tidak
terlalu encer.
Page 64
44
Penggunaan humectant bertujuan untuk menjaga kelembaban pada krim
dan melembabkan kulit saat krim diaplikasikan. Humectant mempunyai banyak
gugus hidroksil yang mampu menarik lembab dari lingkungan. Pada penelitian ini
menggunakan humectant gliserin dan propilenglikol. Gliserin merupakan
humectant yang bersifat mampu meningkatkan viskositas krim. Gliserin dapat
menimbulkan rasa berat dan tacky apabila diaplikasikan, sehingga pada penelitian
ini dikombinasikan dengan humectant lain yaitu propilenglikol. Propilenglikol
merupakan humectant yang bersifat menurunkan viskositas dari sediaan krim.
Krim sunscreen ekstrak kental apel merah pada penelitian ini terdiri dari
2 fase yaitu fase minyak dan fase air. Fase minyak terdiri dari cetyl alcohol, asam
stearat, dan trietanolamin, sedangkan fase air terdiri dari gliserin, propilenglikol,
metil paraben, dan aquadest. Emulgator yang berperan dalam proses tersebut
adalah sabun amin (trietanolaminstearat) yang terbentuk dengan adanya
penambahan basa yang cukup yaitu trietanolamin untuk bereaksi dengan asam
stearat. Dalam emulsi minyak dalam air, cetyl alcohol mampu meningkatkan
stabilitas emulsi dengan bergabung bersama emulsifying agent yang larut dalam
air yaitu trietanolaminstearat. Kombinasi ini akan membentuk lapisan
monomolekular pada antarmuka minyak-air, dimana lapisan ini mencegah
koalesen droplet.
Fase minyak dipanaskan pada suhu 80-850C, sedangkan pada fase air
dipanaskan pada suhu 700C. Pemanasan ini bertujuan untuk melelehkan asam
stearat, dan cetyl alcohol, sehingga memudahkan terjadinya reaksi penyabunan
antara asam stearat dengan trietanolamin sebab jika leleh maka luas permukaan
Page 65
45
kontaknya menjadi lebih besar. Selain itu, pemanasan juga berfungsi untuk
menurunkan tegangan permukaan antara fase minyak dan fase air sehingga emulsi
yang terbentuk akan baik.
Setelah semua bahan meleleh, kedua fase tersebut dicampur dengan
mortir yang telah dihangatkan terlebih dahulu. Hal ini bertujuan untuk mencegah
perubahan suhu yang mendadak yang bisa menyebabkan asam stearat membeku
kembali sehingga akan mengurangi homogenitas krim.
Pada fase minyak terjadi reaksi penyabunan yaitu antara asam stearat
dengan trietanolamin yang menghasilkan garam atau sabun amin yaitu
trietanolaminstearat. Sabun trietanolaminstearat berfungsi sebagai emulgator yang
akan menyelubungi droplet-droplet fase minyak sehingga dapat didispersikan ke
dalam fase air dan terbentuk sistem emulsi. Teori pembentukan sistem emulsinya
berdasarkan teori oriented-wedge dimana lapisan monomolekular zat pengemulsi
akan menyelubungi droplet dari fase internal (fase minyak) dalam emulsi
sehingga dapat terdispersi dalam fase air. Molekul-molekul zat pengemulsi yang
digunakan mempunyai bagian hidrofilik (sebagai contoh sabun) dan bagian
hidrofobik (Ansel, 1985).
D. Sifat Fisis dan Stabiliitas Krim Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah
1. Pengujian tipe krim (metode warna)
Hasil pengujian tipe krim menggunakan biru metilen, yang terlihat fase
kontinyu berwarna biru dan fase terdispersi tidak berwarna. Dari gambar terlihat
bahwa krim merupakan tipe M/A. Hal ini terkait dengan sifat biru metilen yang
Page 66
46
merupakan pewarna yang larut air. Dengan adanya penambahan biru metilen pada
krim, menyebabkan fase air berwarna biru dan fase minyak tidak berwarna.
Formula 1 Formula a
Formula b Formula abGambar 12. Hasil pengujian mikroskopik tipe krim tiap formula
2. Karakteristik ukuran droplet dengan metode mikroskopik
Pengujian ini dilakukan dengan mengukur diameter ukuran droplet
masing-masing formula sebanyak 500 partikel. Karakteristik ukuran droplet
selama penyimpanan menunjukkan stabilitas krim yang merupakan sistem emulsi.
Krim dikatakan stabil jika tidak terjadi perubahan ukuran droplet kearah yang
lebih besar.
a. Distribusi ukuran droplet. Perbandingan distribusi ukuran droplet
dilakukan antara distibusi ukuran droplet hari ke-2 (48 jam) dan distribusi ukuran
droplet setelah penyimpanan selama 3 minggu (hari ke-21). Pada penelitian ini,
ukuran droplet diamati pada hari ke-2 (48 jam) karena pada hari ke-2 diharapkan
sudah tidak ada gaya atau energi pencampuran yang mempengaruhi sistem
emulsi.
Dropletminyak
Fase air
Page 67
47
Tabel IX. Data hasil penentuan percentile 90
Percentile 90 F1 (µm) Fa (µm) Fb (µm) Fab (µm)Hari ke-2 10,0 11,0 14,0 12,0Hari ke-21 10,0 11,0 15,0 12,9
Percentile 90 merupakan parameter yang menunjukkan bahwa sejumlah
90% partikel mempunyai ukuran droplet kurang dari nilai yang tertera. Parameter
percentile 90 dapat menggambarkan 90% ukuran droplet, sehingga parameter ini
dipilih. Pada penelitian ini tidak menggunakan modus untuk membandingkan
perubahan droplet yang terjadi antarformula karena penggunaan modus
mempunyai kelemahan yaitu bersifat relatif, misalnya nilai modus yang sama
diperoleh pada dua formula, misalnya formula 1 dan a, tetapi belum tentu kedua
formula ini memiliki frekuensi diameter droplet yang menjadi modus tersebut
sama.
Berdasarkan data percentile 90 pada tabel IX, secara angka pada formula
b dan ab memiliki perubahan nilai percentile 90 setelah penyimpanan. Namun,
perubahan ini tidak dapat digunakan untuk menentukan kestabilan emulsi krim
sunscreen ekstrak kental apel merah karena pada penelitian ini tidak diperoleh
data replikasi.
b. Pergeseran ukuran droplet. Uji ini bertujuan untuk mengamati
terjadinya fenomena koalesen, dimana pada fenomena koalesen terjadi
peningkatan ukuran droplet. Pergeseran ukuran droplet merupakan perbandingan
antara ukuran droplet setelah 48 jam dan ukuran droplet setelah penyimpanan
selama 3 minggu.
Page 68
48
Gambar 13. Kurva nilai tengah diameter droplet vs frekuensiuntuk formula 1
Gambar14. Kurva nilai tengah diameter droplet vs frekuensiuntuk formula a
Page 69
49
Gambar 15. Kurva nilai tengah diameter droplet vs frekuensiuntuk formula b
Gambar 16. Kurva nilai tengah diameter droplet vs frekuensiuntuk formula ab
Kurva pada gambar 13, 14, 15, dan 16 secara kualitatif menunjukkan adanya
pergeseran ukuran droplet pada pengamatan 48 jam dan setelah penyimpanan 3 minggu.
Hal ini mengindikasikan adanya perubahan ukuran droplet pada krim sunscreen ekstrak
kental apel merah formula 1, a, b, maupun ab selama penyimpanan.
Page 70
50
Tabel X. Pergeseran ukuran droplet
FormulaPergeseran ukuran
droplet (%)1 8,83a 4,73b 4,92
ab 3,51
Pada tabel X dapat dilihat bahwa dari keempat formula, formula ab yang
memiliki pergeseran ukuran droplet yang paling kecil yaitu dengan nilai
pergeseran 3,51%. Hal ini karena formula ab memiliki viskositas yang paling
tinggi. Viskositas tinggi dapat meminimalkan mobilitas dari droplet yang dapat
menyebabkan terjadinya penggabungan droplet-droplet kecil menjadi droplet
yang lebih besar, sehingga akan terbentuk sediaan krim (emulsi) dengan ukuran
droplet yang besar. Dengan melihat data tersebut dapat disimpulkan bahwa
formula 1, a, b, dan ab terjadi fenomena koalesen. Formula 1, a, b, dan ab terjadi
peningkatan diameter rata-rata droplet yang ditunjukkan dengan nilai persen
pergeseran ukuran droplet.
3. Uji sifat fisis dan stabilitas krim
Krim yang baik harus memenuhi sifat fisis dan stabilitas semisolid yaitu
daya sebar, viskositas, dan pergeseran viskositas yang terjadi setelah
penyimpanan 1 bulan. Pada penelitian ini pengamatan mengenai pergeseran
viskositas dilakukan selama 3 minggu. Hal ini karena terkait keterbatasan
penelitian.
a. Uji daya sebar. Daya sebar merupakan gambaran mudah tidaknya
krim diaplikasikan ke kulit. Krim yang baik harus dapat tersebar merata saat
diaplikasikan di permukaan kulit. Uji daya sebar bertujuan untuk melihat seberapa
Page 71
51
mudah 1 gram sampel krim dapat menyebar ketika diberi beban 125 gram.
Parameter yang dihitung adalah rata-rata diameter penyebaran krim setelah
pemberian beban selama 1 menit. Daya sebar yang optimum berada pada kisaran
5-7 cm untuk sediaan yang bersifat semifluid (Garg, Aggarwal, Garg, dan Singla,
2002). Hasil pengukuran daya sebar krim ekstrak kental apel merah adalah
sebagai berikut.
Tabel XI. Hasil pengukuran daya sebar krim sunscreen ekstrak apel merah
Formula Rata-rata (cm) ± SDF1 6,1 ± 0,28Fa 5,7 ± 0,18Fb 5,8 ± 0,23Fab 5,4 ± 0,20
Dari tabel XI, dapat diketahui hasil uji sifat fisik daya sebar krim yang
menunjukkan bahwa krim termasuk sediaan semifluid karena memiliki daya sebar
5-7 cm (Garg dkk., 2002). Sedangkan nilai SD kurang dari 10%, maka dapat
dikatakan bahwa data homogen dan bersifat reproducible.
Berdasarkan perhitungan desain faktorial didapatkan nilai efek antara
cetyl alcohol, gliserin, dan interaksi terhadap respon daya sebar krim. Hasil
perhitungannya yaitu sebagai berikut.
Tabel XII. Perhitungan nilai efek dalam menentukkan daya sebar krim
Faktor Nilai Efek % Kontribusi
Cetyl alcohol |- 0,38| 36,69Gliserin |- 0,28| 19,73Interaksi 8,333E-003 0,018
Berdasarkan tabel XII, cetyl alcohol diprediksi memberikan efek paling
dominan dalam menentukan respon daya sebar krim dibandingkan gliserin dan
Page 72
52
interaksi kedua faktor. Cetyl alcohol dan gliserin memberikan respon negatif
terhadap daya sebar krim, hal ini berarti cetyl alcohol dan gliserin menurunkan
respon daya sebar krim. Sedangkan interaksi memberikan respon positif yang
berarti akan menaikkan respon daya sebar krim.
Gambar 17. Pareto chart daya sebar krim
Berdasarkan gambar 17, cetyl alcohol dan gliserin diprediksi
berpengaruh signifikan dalam menentukan respon daya sebar krim. Hal ini dilihat
dari t-value cetyl alcohol dan gliserin yang lebih besar dari t-value limit 2,08596.
Gambar 18. Grafik hubungan antara interaksi cetyl alcohol dengan gliserinlevel rendah dan level tinggi terhadap daya sebar krim
Page 73
53
Gambar 18 memperlihatkan bahwa peningkatan jumlah cetyl alcohol
yang ditambahkan dalam formula krim sunscreen akan mempengaruhi respon
daya sebar krim. Peningkatan jumlah cetyl alcohol yang ditambahkan baik pada
penggunaan gliserin level rendah maupun level tinggi yang akan menurunkan
respon daya sebar krim.
Gambar 19. Grafik hubungan antara interaksi gliserin dengan cetyl alcohollevel rendah dan level tinggi terhadap daya sebar krim
Gambar 19 memperlihatkan bahwa peningkatan jumlah gliserin yang
ditambahkan dalam formula krim sunscreen akan mempengaruhi respon daya
sebar krim. Peningkatan jumlah gliserin yang ditambahkan baik pada penggunaan
cetyl alcohol level rendah maupun level tinggi yang akan menurunkan respon
daya sebar krim.
Interaksi dari kedua faktor dapat dilihat dari kedua grafik di atas yang
ditunjukkan oleh garis yang hampir sejajar. Kedua grafik tersebut menunjukkan
level rendah dan level tinggi faktor yang hampir sejajar. Sehingga dapat
disimpulkan bahwa pada level yang diteliti ada interaksi antara kedua faktor tetapi
interaksinya sangat kecil. Selanjutnya, untuk mengetahui signifikansi dari model,
Page 74
54
cetyl alcohol, gliserin, dan interaksi terhadap respon daya sebar adalah sebagai
berikut.
Tabel XIII. Hasil perhitungan ANOVA untuk respon daya sebar krim
Source Sum ofSquares
df MeanSquare
F Value p-valueProb>F
Model 1,30 3 0,43 8,64 0,0007 signifikanA-cetyl alcohol 0,84 1 0,84 16,85 0,0006B-gliserin 0,45 1 0,45 9,06 0,0069AB 4,167E-004 1 4,167E-004 8,319E-003 0,9282Pure error 1,00 20 0,050Cor total 2,30 23
Pada hasil perhitungan ANOVA pada tabel XIII, menunjukkan bahwa p-
value yang dihasilkan untuk respon daya sebar memperlihatkan bahwa model,
cetyl alcohol, dan gliserin memberikan efek yang signifikan secara statistik. Hal
ini dilihat dari p-value cetyl alcohol, gliserin, dan model lebih kecil dari 0,05
(p<0,05). Dengan demikian persamaan desain faktorial yang dihasilkan dapat
digunakan untuk memprediksi respon daya sebar krim.
Dari perhitungan nilai F, menunjukkan bahwa nilai F cetyl alcohol dan
gliserin lebih besar dari nilai F tabel (3,20) pada taraf kepercayaan 95% yaitu
3,10. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa cetyl alcohol dan gliserin secara
signifikan mempengaruhi respon daya sebar krim.
b. Viskositas Krim. Viskositas krim merupakan faktor yang
menentukan mudah tidaknya krim diaplikasikan pada kulit. Krim yang baik
memiliki viskositas yang tidak terlalu tinggi dan tidak terlalu rendah. Viskositas
krim yang tidak terlalu tinggi akan memudahkan krim untuk dituang dan
diaplikasikan, sedangkan viskositas krim yang tidak terlalu rendah akan
memperlama waktu retensi krim pada tempat aplikasi. Viskositas berbanding
Page 75
55
terbalik dengan daya sebar yaitu ketika viskositas lebih tinggi, daya sebar krim
lebih kecil, dan sebaliknya. Pengukuran viskositas krim dilakukan setelah 48 jam
karena pada waktu setelah 48 jam sudah tidak ada gaya atau energi pencampuran
yang mempengaruhi sistem emulsi. Hasil pengukuran viskositas krim setelah 48
jam penyimpanan adalah sebagai berikut.
Tabel XIV. Hasil pengukuran viskositas krim setelah penyimpanan 48 jam
Formula Viskositas krim (d.Pas) ± SDF1 195 ± 8,94Fa 237,5 ± 8,80Fb 224,2 ± 3,76Fab 250,8 ± 11,58
Berdasarkan tabel XIV, dapat diketahui hasil uji sifat fisik viskositas
krim yang menunjukkan bahwa hanya F1 yang memenuh viskositas krim yaitu
190-210 d.Pas. Nilai SD dari keempat formula, terdapat nilai SD yang lebih dari
10% yaitu pada Fab, maka dapat dikatakan bahwa data belum homogen dan belum
bersifat reproducible.
Dari perhitungan desain faktorial didapatkan nilai efek antara cetyl
alcohol, gliserin, dan interaksi terhadap respon viskositas krim. hasil
perhitungannya adalah sebagai berikut.
Tabel XV. Perhitungan nilai efek dalam menentukkan viskositas krim
Faktor Nilai Efek % KontribusiCetyl alcohol 34,58 60,86
Gliserin 21,25 22,98Interaksi |- 7,92| 3,19
Pada tabel XV cetyl alcohol diprediksi memberikan efek paling dominan
dalam menentukan viskositas dibandingkan gliserin dan interaksi. Cetyl alcohol
Page 76
56
dan gliserin memberikan respon positif terhadap viskositas krim, hal ini berarti
cetyl alcohol dan gliserin akan menaikkan respon viskositas krim. Sedangkan
interaksi kedua faktor memberikan respon negatif yang berarti akan menurunkan
respon viskositas krim.
Gambar 20. Pareto chart viskositas krim
Berdasarkan gambar 20, cetyl alcohol, gliserin, dan interaksinya
diprediksi berpengaruh signifikan dalam menentukan respon viskositas krim. Hal
ini dilihat dari t-value cetyl alcohol, gliserin, dan interaksi yang lebih besar dari t-
value limit 2,08596.
Gambar 21. Grafik hubungan antara interaksi cetyl alcohol dengan gliserinlevel rendah dan level tinggi terhadap viskositas krim
Page 77
57
Pada gambar 21 memperlihatkan bahwa peningkatan jumlah cetyl
alcohol yang ditambahkan dalam formula akan mempengaruhi respon viskositas
krim. Peningkatan jumlah cetyl alcohol yang ditambahkan baik pada penggunaan
gliserin level rendah maupun level tinggi akan berpengaruh dalam meningkatkan
respon viskositas krim.
Gambar 22. Grafik hubungan antara interaksi gliserin dengan cetyl alcohol levelrendah dan level tinggi terhadap viskositas krim
Pada gambar 22 memperlihatkan bahwa peningkatan jumlah gliserin
yang ditambahkan dalam formula akan mempengaruhi respon viskositas krim.
Peningkatan jumlah gliserin yang ditambahkan baik pada penggunaan cetyl
alcohol level rendah maupun level tinggi berpengaruh dalam meningkatkan
viskositas krim.
Adanya interaksi dari kedua faktor dapat dilihat dari kedua grafik di atas
yang ditunjukkan oleh garis yang tidak sejajar. Kedua grafik tersebut
menunjukkan level rendah dan level tinggi faktor yang tidak sejajar. Sehingga
dapat disimpulkan bahwa pada level yang diteliti ada interaksi antara cetyl alcohol
dengan gliserin terhadap viskositas krim. Selanjutnya, untuk mengetahui
Page 78
58
signifikansi dari model, cetyl alcohol, gliserin, dan interaksi terhadap respon
viskositas krim adalah sebagai berikut.
Tabel XVI. Hasil perhitungan ANOVA untuk respon viskositas krim
Source Sum ofSquares
df MeanSquare
F Value p-valueProb>F
Model 10261,46 3 3420,49 44,74 < 0,0001 signifikanA-cetyl alcohol 7176,04 1 7176,04 93,86 < 0,0001B-gliserin 2709,37 1 2709,37 35,44 < 0,0001AB 376,04 1 376,04 4,92 0,0383Pure error 1529,17 20 76,46Cor total 11790,63 23
Pada hasil perhitungan ANOVA pada tabel XVI, menunjukkan bahwa p-
value yang dihasilkan untuk respon viskositas krim memperlihatkan bahwa
model, cetyl alcohol, gliserin, dan interaksinya memberikan efek yang signifikan
secara statistik. Hal ini dilihat dari p-value model, cetyl alcohol, gliserin, dan
interaksi lebih kecil dari 0,05 (p<0,05). Dengan demikian persamaan desain
faktorial yang dihasilkan dapat digunakan untuk memprediksi respon viskositas
krim.
Dari nilai F cetyl alcohol, gliserin, interaksi, dan model lebih besar dari
nilai F tabel (3,20) untuk taraf kepercayaan 95% yaitu 3,10. Dengan demikian
dapat disimpulkan bahwa cetyl alcohol, gliserin, dan interaksinya secara
signifikan mempengaruhi respon viskositas krim.
c. Pergeseran Viskositas. Pergeseran viskositas krim selama
penyimpanan 1 bulan merupakan parameter stabilitas krim, sebab ada banyak
faktor dari dalam maupun luar yang dapat mempengaruhi stabilitas krim selama
penyimpanan. Pada penelitian ini, pergeseran viskositas krim diamati selama
penyimpanan 3 minggu. Krim yang baik diharapkan pergeseran viskositasnya
Page 79
59
tidak melebihi 10%. Pergeseran viskositas yang kurang dari 10%, diharapkan
krim sunscreen ekstrak kental apel merah tidak terjadi perubahan sifat fisik krim
secara signifikan atau masih stabil. Semakin besar nilai pergeseran viskositas
krim, maka semakin tidak stabil krim tersebut, dan sebaliknya. Hasil perhitungan
pergeseran viskositas krim setelah penyimpanan 3 minggu adalah sebagai berikut.
Tabel XVII. Hasil perhitungan pergeseran viskositas krim
Formula Pergeseran Viskositas (%) ± SDF1 8,56 ± 1,37Fa 8,42 ± 2,66Fb 3,75 ± 1,83Fab 3,30 ± 0,97
Berdasarkan tabel XVII, dapat diketahui hasil uji pergeseran viskositas
krim yang menunjukkan bahwa semua formula memiliki pergeseran viskositas
krim yaitu kurang dari 10%. Nilai SD dari keempat formula adalah kurang dari
10%, maka dapat dikatakan bahwa data homogen dan bersifat reproducible.
Hasil perhitungan desain faktorial menunjukkan nilai efek antara cetyl
alcohol, gliserin, dan interaksi terhadap respon pergeseran viskositas krim adalah
sebagai berikut.
Tabel XVIII. Perhitungan nilai efek dalam menentukkanpergeseran viskositas krim
Faktor Nilai Efek % KontribusiCetyl alcohol |- 0,29| 0,24
Gliserin |- 4,97| 68,92Interaksi |- 0,15| 0,064
Dari tabel XVIII, gliserin diprediksi memberikan efek paling dominan
dalam menentukan respon pergeseran viskositas krim dibandingkan cetyl alcohol
Page 80
60
dan interaksi. Gliserin, cetyl alcohol dan interaksi memberikan respon negatif
terhadap pergeseran viskositas krim, hal ini berarti gliserin, cetyl alcohol, dan
interaksi akan menurunkan respon pergeseran viskositas krim. Gliserin
berpengaruh paling dominan dalam menentukan respon pergeseran viskositas
krim. Hal ini karena gliserin bersifat sebagai humectant yang merupakan suatu
bahan higroskopis yang mampu mempertahankan kelembaban sediaan sehingga
dapat mempertahankan konsistensi sediaan.
Gambar 23. Pareto chart pergeseran viskositas krim
Dari gambar 23 dapat diketahui bahwa gliserin diprediksi berpengaruh
signifikan dalam menentukan respon pergeseran viskositas krim. Hal ini dilihat
dari t-value gliserin yang lebih besar dari t-value limit 2,08596.
Page 81
61
Gambar 24. Grafik hubungan antara interaksi cetyl alcohol dengan gliserinlevel rendah dan level tinggi terhadap pergeseran viskositas krim
Gambar 24 memperlihatkan bahwa peningkatan jumlah cetyl alcohol
yang ditambahkan dalam formula akan mempengaruhi respon pergeseran
viskositas krim. Peningkatan jumlah cetyl alcohol yang ditambahkan baik pada
penggunaan gliserin level rendah maupun level tinggi akan berpengaruh dalam
menurunkan respon pergeseran viskositas krim.
Gambar 25. Grafik hubungan antara interaksi gliserin dengan cetyl alcohol levelrendah dan level tinggi terhadap pergeseran viskositas krim
Gambar 25 memperlihatkan bahwa peningkatan jumlah gliserin yang
ditambahkan dalam formula akan mempengaruhi pergeseran viskositas krim.
Page 82
62
Peningkatan jumlah gliserin yang ditambahkan baik pada penggunaan cetyl
alcohol level rendah maupun level tinggi berpengaruh dalam menurunkan respon
pergeseran viskositas krim.
Adanya interaksi dari kedua faktor dapat dilihat dari kedua grafik di atas
yang ditunjukkan oleh garis yang tidak sejajar. Kedua grafik tersebut
menunjukkan level rendah dan level tinggi faktor yang tidak sejajar. Sehingga
dapat disimpulkan bahwa pada level yang diteliti ada interaksi antara cetyl alcohol
dengan gliserin terhadap pergeseran viskositas krim. Selanjutnya, untuk
mengetahui signifikansi dari model, cetyl alcohol, gliserin, dan interaksi terhadap
respon pergeseran viskositas adalah sebagai berikut.
Tabel XIX. Hasil perhitungan ANOVA untuk responpergeseran viskositas krim
Source Sum ofSquares
df MeanSquare
FValue
p-valueProb>F
Signifikansi
Model 148,66 3 49,55 14,99 < 0,0001 signifikanA-cetyl alcohol 0,51 1 0,51 0,15 0,6985B-gliserin 148,01 1 148,01 44,78 < 0,0001AB 0,14 1 0,14 0,042 0,8401Pure error 66,10 20 3,30Cor total 214,75 23
Berdasarkan hasil perhitungan ANOVA pada tabel XIX, menunjukkan
bahwa p-value yang dihasilkan untuk respon pergeseran viskositas krim
memperlihatkan bahwa model dan gliserin memberikan efek yang signifikan
secara statistik. Hal ini dilihat dari p-value model dan gliserin lebih kecil dari 0,05
(p<0,05). Dengan demikian persamaan desain faktorial yang dihasilkan dapat
digunakan untuk memprediksi respon pergeseran viskositas krim.
Page 83
63
Dari nilai F untuk gliserin yang diperoleh menunjukkan bahwa nilai F
lebih besar dari nilai F tabel (3,20) untuk taraf kepercayaan 95% yaitu 3,10.
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa gliserin secara signifikan
mempengaruhi respon pergeseran viskositas krim.
E. Optimasi Formula Krim Sunscreen Ekstrak Kental Apel Merah
Berdasarkan data hasil perhitungan data respon sifat fisik dan stabilitas
krim, maka akan didapat persamaan desain faktorial. Dari persamaan desain
faktorial dapat dibuat grafik contour plot, yang menunjukkan level yang optimum
dari kedua faktor yang memberikan respon yang memenuhi persyaratan respon
sifat fisik krim yang diinginkan. Sedangkan pembuatan contour plot
superimpossed bertujuan untuk mendapatkan area komposisi optimum cetyl
alcohol dan gliserin yang memenuhi respon sifat fisik dan stabilitas krim yang
diinginkan.
1. Daya sebar
Pada penelitian ini, daya sebar yang optimum adalah antara 5-7 cm
sesuai dengan jenis sediaan yang semifluid (Garg dkk., 2002). Persamaan desain
faktorial untuk daya sebar krim yang diperoleh adalah y = 10,8167– 1,8000(A) –
0,1389(B) + 0,0222(A)(B). Dari persamaan tersebut dibuat contour plot sebagai
berikut.
Page 84
64
Keterangan:: area optimum yang masuk range daya sebar krim (5-7 cm)
Gambar 26. Grafik contour plot daya sebar krim
Berdasarkan gambar 26 dapat diketahui bahwa krim pada semua level
cetyl alcohol dan gliserin yang diteliti masuk dalam komposisi area optimum yang
ditunjukkan dengan area berwarna kuning, yang memberikan respon daya sebar
krim yang sesuai dengan parameter optimum suatu sediaan yang bersifat semifluid
yaitu 5-7 cm (Garg dkk., 2002).
Pada level cetyl alcohol dan gliserin yang diteliti mempunyai efek
dominan terhadap respon daya sebar krim berdasarkan pada tabel XIII yang
menunjukkan hasil perhitungan ANOVA. Oleh karena itu, peningkatan jumlah
cetyl alcohol dan gliserin pada level yang diteliti, akan secara signifikan
mempengaruhi respon penurunan daya sebar krim.
2. Viskositas
Viskositas merupakan parameter yang cukup penting dalam sediaan
semisolid, karena viskositas berpengaruh terhadap mudah tidaknya sediaan
dikeluarkan dari kemasan. Dalam penelitian ini dipilih area viskositas yang
optimum adalah 190-210 d.Pas. Persamaan desain faktorial untuk viskositas krim
Page 85
65
adalah y = - 768,3333 + 423,3333(A) + 51,9444(B) – 21,1111(A)(B). Dari
persamaan ini dibuat contour plot sebagai berikut.
Keterangan:
: area optimum yang masuk range viskositas krim (190-210 d.Pas.)
Gambar 27. Grafik contour plot viskositas krim
Pada gambar 27, terlihat bahwa krim dengan level cetyl alcohol dan gliserin
yang diteliti terdapat area komposisi optimum yaitu pada area yang berwarna kuning,
yang menghasilkan viskositas optimum yaitu 190-210 d.Pas.
Berdasarkan pada tabel XVI yang menunjukkan hasil perhitungan
ANOVA, level cetyl alcohol, gliserin, dan interaksi yang diteliti mempunyai efek
dominan terhadap respon viskositas krim. Oleh karena itu, peningkatan jumlah
cetyl alcohol dan gliserin pada level yang diteliti, akan secara signifikan
mempengaruhi respon peningkatan viskositas krim.
3. Pergeseran viskositas
Pergeseran viskositas merupakan parameter stabilitas krim. Selain itu,
pergeseran viskositas krim juga terkait dengan konsistensi sediaan krim. Dalam
penelitian ini, dipilih pergeseran viskositas krim yang optimum adalah kurang dari
Page 86
66
10%. Persamaan desain faktorial untuk pergeseran viskositas krim adalah y =
19,2350 + 4,2933(A) – 0,7961(B) – 0,4044(A)(B). Dari persamaan tersebut dapat
dibuat contour plot sebagai berikut.
Keterangan:: area optimum yang masuk range pergeseran viskositas krim (kurang
dari 10 %)Gambar 28. Grafik contour plot pergeseran viskositas krim
Pada gambar 28 dapat diketahui bahwa krim pada semua level cetyl
alcohol dan gliserin yang diteliti masuk dalam komposisi area optimum yang
ditunjukkan dengan area berwarna kuning, yang memberikan respon pergeseran
viskositas krim yang sesuai dengan parameter optimum yaitu kurang dari 10%.
Pada level gliserin yang diteliti mempunyai efek paling dominan
terhadap respon pergeseran viskositas krim berdasarkan pada tabel XIX yang
menunjukkan hasil perhitungan ANOVA. Oleh karena itu, peningkatan jumlah
faktor gliserin pada level yang diteliti, akan secara signifikan mempengaruhi
respon penurunan pergeseran viskositas krim.
Page 87
67
4. Contour plot superimpossed
Contour plot superimpossed bertujuan untuk mengetahui area komposisi
yang optimum yang menghasilkan sifat fisik dan stabilitas krim yang diinginkan.
Area komposisi yang optimum diperoleh menggunakan respon yang diinginkan
dalam batas level atau faktor yang digunakan, didasarkan pada hasil contour plot
sifat fisis dan stabilitas krim. Pada gambar di bawah menunjukkan area komposisi
yang optimum yaitu sebagai berikut.
Keterangan:: area komposisi cetyl alcohol dan gliserin yang optimum
Gambar 29. Contour plot superimpossed
Pada gambar 29, warna kuning menunjukkan area komposisi cetyl alcohol
dan gliserin yang optimum, dimana menghasilkan sifat fisik (daya sebar dan
viskositas krim) dan stabilitas krim sesuai dengan yang diinginkan.
Dari hasil pengolahan data, diperoleh prediksi area komposisi optimum
cetyl alcohol dan gliserin yang menghasilkan sifat fisik dan stabilitas krim sesuai
yang diinginkan adalah sebagai berikut.
Page 88
68
Tabel XX. Prediksi area komposisi optimum
Faktor Level Respon PrediksiCetyl alcohol 2,00 Daya sebar 5,9 cmGliserin 13,50 Viskositas 209,58 d.Pas
Pergeseran viskositas 6,15 %
Berdasarkan tabel XX dapat diketahui bahwa komposisi optimum untuk
cetyl alcohol adalah 2,00 gram sedangkan untuk gliserin adalah 13,50 gram. Pada
komposisi ini menghasilkan respon daya sebar 5,9 cm, viskositas 209,58 d.Pas,
dan pergeseran viskositas 6,15 %. Dipilih titik prediksi ini karena menghasilkan
respon daya sebar dan pergeseran viskositas yang paling kecil serta viskositas
yang paling besar. Daya sebar dan pergeseran viskositas yang kecil serta
viskositas yang besar diharapkan menghasilkan sediaan krim yang lebih stabil.
Page 89
69
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Cetyl alcohol berpengaruh paling dominan terhadap respon daya sebar dan
viskositas krim, sedangkan gliserin berpengaruh paling dominan terhadap
respon pergeseran viskositas krim.
2. Dapat ditemukan area komposisi optimum pada level faktor yang diteliti sesuai
dengan parameter sifat fisik dan stabilitas krim melalui contour plot
superimpossed.
B. Saran
1. Perlu dilakukan pembuatan krim menggunakan mixer, serta dilakukan
optimasi suhu pembuatan dan kecepatan pengadukan.
2. Perlu dilakukan pengamatan karakteristik ukuran droplet setiap minggu
selama penyimpanan satu bulan untuk mengetahui mulainya ketidakstabilan
krim.
Page 90
70
DAFTAR PUSTAKA
Allen, L. V., dan Emeritus, 1999, Compounding with Glycerin and PropileneGlycol, International Journal of Pharmaceutical Compounding, 12(3)
Allen, L.V., 2002, The Art, Science, and Technology of PharmaceuticalCompounding, Second Edition, American Pharmaceutical Assosciation,USA, pp, 263, 276.
Anief, Moh, 2000, Ilmu Meracik Obat, Teori dan Praktik, Gadjah MadaUniversity Press, Yogyakarta, pp. 148, 168-169.
Anonim, 1983, Handbook of Pharmaceutical Excipients, AmericanPharmaceutical Association, Washington D.C.,pp. 241-242.
Anonim, 1986, Sediaan Galenik, Departemen Kesehatan RI, Jakarta.
Anonim, 1995, Farmakope Indonesia, Edisi IV, Departemen Kesehatan, pp. 6,551.
Anonim, 1999, Sunscreen Drug Products for Over-The-Counter Human Use, Anupdate, Food and Drug Administration, HHSS,http://www.fda.gov/cder/otcmonograph/Sunscreen/sunscreen(352).pdf,diakses tanggal 23 Maret 2010.
Ansel, H.C., 1985, Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms, Lea danFebiger, Philadelphia, pp. 251.
Armstrong, N. A., dan James, K. C., 1996, Pharmaceutical Experimental Designand Interpretation : Factorial Design of Experiment, Taylor and Francis,USA, pp. 131-165.
Aulton, M. E., 2002, Pharmaceutics : The Science of Dosage Form Design, 2nd
Ed., ELBS with Churchill Livingstone, New York.
Bennet, H.F.A.I.C., 1970, New Cosmetic Formulary, Chemical CompanyPublishing, Inc., New York, pp. 35-36.
Bolton, S., 1997, Pharmaceutical Statistic Practical and Clinical Application, 3rd
Ed., Marcel Dekker, Inc., New York, pp.308-337; 532-574.
Bondi, E.E., Jegosthy, B.W., dan Lazarus, G.S., 1991, Dermatology Diagnosisand Therapy, 1st Edition, Prentice Hall International, Inc., Philadelphia,pp. 364-365.
Page 91
71
Boyer, J., dan Liu, R. H., 2004, Apple Phytochemicals and Their Health Benefits,Nutrition Journal, 3(5), 1-15
Boylan, J.C., Cooper, J., dan Chowhan, Z.T., 1986, Handbook of PharmaceuticalExcipients, American Pharmaceutical Association, Washington, pp. 63-65, 227, 299-300, 334-335.
Casagrande, R., Sandra R. G., Waldiceu A.V., José R.J., Antonio C.S., and MariaJ.V.F, 2006, Evaluation of Functional Stability of Quercetin as a RawMaterial and in Different Topical Formulations by its AntilipoperoxidativeActivity, AAPS PharmSciTech., 7(1), E1
Dreher, T.M., Glass, J., Connor, A.J.O., dan Steven, G.W., 1997, Effect ofRheology on Coalescence Rates and Emulsion Stability, AIChE Journal45 (6).
Friberg, S.E., Quencer, L.G., dan Hilton, M.L., 1996, Theory of Emulsions, inLieberman H.A., Rieger, M.M., and Banker, G.S., (Eds), PharmaceuticalDosage Forms: Disperse Systems, Volume 1, Second Edition, Revisedand Expanded, Marcel Dekker, Inc., New York, 57.
Garg, A., Aggarwal, D., Garg, S., dan Singla, A.K., 2002, Spreading of SemisolidFormulation: An Update, Pharmaceutical Technology, 84-105,www.pharmtech.com, diakses tanggal 8 Februari 2010.
Harry, R.G., 1982, Cosmeticology, The Principles and Practice of ModernCosmetic, 6th, Leonard Hill Book, London, pp. 306-320, 702-705.
Lindhorst, K., 1998, Antioxidant activity of phenolic fraction of plant productsingested by the maasai, Thesis, School of Dietetics and Human NutritionMcGill University, Montreal, 13-20.
List, P.H., dan Schmidt, P.C., 1989, Phytopharmaceutical Technology, Heyden &Son Limited, London, pp. 107-109.
Levy, S.B., 2001, UV Filters, in Barrel, Andre O., Paye, Marc, dan Maibach,Howard I., Handbook of Cosmetics Science and Technology, MarcellDekker Inc., New York, pp. 452-453.
Ley, R.D., dan Reeve, V.E., 1997, Chemoprevention of Ultraviolet, Radiation-induced Skin Cancer, Environment Health Perspectives, 105S, 981-984.
Markham, K.R., 1988, Cara Mengindentifikasi Flavonoid, diterjemahkan olehKosasih Padmawinata, hal.1, 3, 15, Penerbit ITB, Bandung.
Page 92
72
Martin, A., Swarbick, J., dan Cammarata, A., 1993, Physical Pharmacy, 3rd Ed.,Lea & Febiger, Philadelpia, pp., 522-537, 1077-1119.
Muth, J. E. De., 1999, Basic Statistic and Pharmaceutica Statistical Applications,Marcel Dekker, Inc., New York, pp. 265-294.
Petro, A. J., 1981, Correlation of Spectrophotometric Data with SunscreenProtection Factor, International Journal of Cosmetic Science, 3, 185-196.
Prokai, L., Nguyen, V., Jasti, B.R., dan Ghosh, T.K., 2004, Principles andAplications of Surface Phenomena, in Ghosh, T.K., dan Jasti, B.R.,theory and Practice of Contemporu Pharmaceutics, CRC Press, BocaRaton, 186-187.
Reynold, J.E.F., 1982, Martindale The Extra Pharmacopeia, 28th Ed.,Pharmaceutical Press, London, pp. 266,1311.
Rowe, C.R.,Sheskey, P.J., dan Owen, S.C., 2006, Handbook of PharmaceuticalExcipients, 5th Edition, Pharmaceutical Press, USA, pp.155, 301, 624,626.
Sagarin, Edward, 1957, Cosmetic Science and Technology, Interscience PublisherInc., New York, pp. 95, 147-181.
Singleton, V.L., dan Rossi J.A., 1965, Colorimetry of total phenolics withphosphomolybolic-phosphotungstic acid reagents. Am. J. Enol. Vitic. 16,144-158.
Stanfield, V.L., 2003, Sun Protection: Enhancing Product Functionality withSunscreen, in Schueller, R., dan Romanowski, P., (Eds.), MultifunctionalCosmetics, Marcell Dekker Inc., New York, pp. 145-148.
Voigt, R., 1994, Buku Pelajaran Teknologi Farmasi, Gadjah Mada UniversityPress, Yogyakarta, pp. 399-443.
Wilkinson, J.B., dan Moore, R.J., 1982, Harry’s Cosmeticology, ChemicalPublishing Company Inc, New York, pp. 66, 241.
Windholz, M., 1976, Merck Index, 9th Edition, Merck & Co., Inc., USA, pp. 254,581-582.
Young, Anne, 1972, Practical Cosmetic Science, Mills & Boon Limited, London.pp. 39-40.
Page 93
73
LAMPIRAN
Lampiran 1. Penetapan Kadar Polifenol dalam Ekstrak Kental Apel Merah(Pyrus malus L.)
a. Penimbangan baku kuersetin
Berat wadah = 14,984 gBerat wadah + zat (kasar) = 15,012 gBerat wadah + zat (analitik) = 15,0100 gBerat wadah + sisa = 14,9827 gBerat zat = 0,0273 g
= 27,3 mg
b. Pembuatan seri larutan baku
Kadar larutan baku kuersetin = = 1,092 mg/mL
Seri larutan bakuSeri 1C1 . V1 = C2 . V2
1,092 . 1 = C2 . 5C2 = 0,2184 mg/mL
Seri 4C1 . V1 = C2 . V2
1,092 . 2,5 = C2 . 5C2 = 0,5460 mg/mL
Seri 2C1 . V1 = C2 . V2
1,092 . 1,5 = C2 . 5C2 = 0,3276 mg/mL
Seri 5C1 . V1 = C2 . V2
1,092 . 3 = C2 . 5C2 = 0,6552 mg/mL
Seri 3C1 . V1 = C2 . V2
1,092 . 2 = C2 . 5C2 = 0,4368 mg/mL
Seri 6C1 . V1 = C2 . V2
1,092 . 3,5 = C2 . 5C2 = 0,7644 mg/mL
c. Pembuatan kurva baku kuersetin
Kadar (mg/mL) Absorbansi0,2184 0,2930,3276 0,4180,4368 0,5240,5460 0,5540,6552 0,6260,7644 0,728
Page 94
74
Dari perhitugan regresi linear didapat:A = 0,1601B = 0,7402r = 0,9864Persamaan kurva baku y = 0,7402x + 0,1601
d. Penimbangan sampel ekstrak kental apel merah
Replikasi Berat wadah(g)
Berat wadah+ ekstrak (g)
Berat wadah +sisa ekstrak (g)
Beratekstrak (g)
1 14,4490 15,8008 14,7964 1,00442 14,3916 15,8358 14,8346 1,00123 15,3910 16,8492 15,8437 1,00554 13,6660 14,9739 13,9674 1,00655 14,3928 15,6303 14,6274 1,00296 14,4492 15,8703 14,8692 1,0011
e. Perhitungan kadar polifenol ekstrak kental apel merah
Replikasi Absorbansi1 0,3182 0,3143 0,3124 0,3165 0,3176 0,310
1) Replikasi 1y = 0,7402x + 0,16010,318 = 0,7402x + 0,1601x = 0,2133 mg/mL x 100
= 21,33 mg/mLJumlah dalam 25 mL aseton = 21,33 mg/mL × 25 mL
= 533,25 mg/25 mLBerat ekstrak yang ditimbang = 1004,4 mg
Kadar polifenol =
2) Replikasi 2y = 0,7402x + 0,16010,314 = 0,7402x + 0,1601x = 0,2079 mg/mL x 100
= 20,79 mg/mLJumlah dalam 25 mL aseton = 20,79 mg/mL × 25 mL
= 519,75 mg/25 mLBerat ekstrak yang ditimbang = 1001,2 mg
Page 95
75
Kadar polifenol =
3) Replikasi 3y = 0,7402x + 0,16010,312 = 0,7402x + 0,1601x = 0,2052 mg/mL x 100
= 20,52 mg/mLJumlah dalam 25 mL aseton = 20,52 mg/mL × 25 mL
= 513,00 mg/25 mLBerat ekstrak yang ditimbang = 1005,5 mg
Kadar polifenol =
4) Replikasi 4y = 0,7402x + 0,16010,316 = 0,7402x + 0,1601x = 0,2106 mg/mL x 100
= 21,06 mg/mLJumlah dalam 25 mL aseton = 21,06 mg/mL × 25 mL
= 526,50 mg/25 mLBerat ekstrak yang ditimbang = 1006,5 mg
Kadar polifenol =
5) Replikasi 5y = 0,7402x + 0,16010,317 = 0,7402x + 0,1601x = 0,2120 mg/mL x 100
= 21,20 mg/mLJumlah dalam 25 mL aseton = 21,20 mg/mL × 25 mL
= 530,00 mg/25 mLBerat ekstrak yang ditimbang = 1002,9 mg
Kadar polifenol =
6) Replikasi 6y = 0,7402x + 0,16010,310 = 0,7402x + 0,1601x = 0,2025 mg/mL x 100
= 20,25 mg/mLJumlah dalam 25 mL aseton = 20,25 mg/mL × 25 mL
= 506,25 mg/25 mLBerat ekstrak yang ditimbang = 1001,1 mg
Kadar polifenol =
Kadar polifenol rata-rata = 51,9583 %b/b
Page 96
76
Lampiran 2. Penetapan Nilai SPFa. Penimbangan ekstrak
Penimbangan ektrak kental apel merah setara dengan 3 gram polifenol:
x = x 100g
x = 5,7739 gram
Penimbangan Replikasi I Replikasi II Replikasi IIIWadah (g) 14.43321 14.39465 14.43334Wadah + zat (g) 20.28125 20.84680 20.61512Wadah + sisa (g) 14.53780 14.92898 14.77726Zat (g) 5.74345 5.91782 5.83786Bobot polifenol dalamekstrak (g)
2,9842 3,0748 3,0333
Kadar stok polifenol 2,9842%b/v 3,0748 %b/v 3,0333 %b/v
b. Konversi kadar polifenol 1,8%b/v menjadi %b/bBerat wadah = 15,9667 gBerat wadah + larutan = 25,4234 gBerat larutan = 9,4567 g
Konsentrasi polifenol 1,8%b/v = 0,18 g/10mL1,8 g/10 mL = 0,18 g/9,4567 g1,9034 g/100 mL = 1,9034 %b/b
Berat ekstraksi dalam formulasi adalah setara dengan konsentrasi polifenol1,9034 %b/b yaitu 3,66 g ekstrak.
Berat ekstrak = x 100 g = 3,66 g
Page 97
77
c. Perhitungan SPF
6 mg% 12 mg% 18 mg%
I AUC II AUC III AUC I AUC II AUC III AUC I AUC II AUC III AUC
290 1.811 8.5307 1.743 7.7964 1.880 8.4055 3.084 14.9071 3.044 14.6174 3.068 14.7969 3.602 17.8157 3.420 16.9401 3.420 16.9082
295 1.601 7.7081 1.375 6.4707 1.482 6.9487 2.879 13.9808 2.803 13.5239 2.851 13.7569 3.524 17.3919 3.356 16.5576 3.343 16.4628
300 1.482 7.2095 1.213 5.8181 1.297 6.2342 2.714 13.2245 2.606 12.6365 2.652 12.8627 3.433 16.9085 3.267 16.0849 3.242 15.9599
305 1.402 6.8340 1.114 5.4117 1.196 5.7967 2.576 12.5434 2.448 11.9671 2.493 12.1607 3.330 16.4309 3.167 15.5872 3.142 15.4639
310 1.332 6.4880 1.050 5.0954 1.122 5.4517 2.441 11.9322 2.338 11.3691 2.371 11.5579 3.242 15.8671 3.068 15.0965 3.044 14.9449
315 1.263 6.1698 0.988 4.8239 1.058 5.1734 2.332 11.3619 2.209 10.7831 2.252 11.0208 3.105 15.2494 2.971 14.5237 2.934 14.3740
320 1.205 5.8377 0.942 4.5771 1.011 4.9203 2.213 10.7252 2.104 10.2369 2.156 10.4956 2.995 14.6734 2.839 13.9299 2.815 13.8125
325 1.131 3.5658 0.889 4.2981 0.957 4.6339 2.077 6.0947 1.991 9.6524 2.042 9.8799 2.875 14.0482 2.733 13.3481 2.710 13.2329
330 0.296 1.4116 0.830 2.5038 0.897 2.6821 0.361 1.7487 1.870 5.3078 1.910 9.1572 2.745 7.6562 2.606 7.2413 2.583 7.1708
335 0.269 1.3044 0.171 0.8815 0.176 0.9063 0.338 1.6092 0.253 1.3177 1.753 5.0408 0.318 1.6586 0.290 1.5203 0.285 1.4929
340 0.253 1.2253 0.181 0.9062 0.186 0.9311 0.305 1.4586 0.274 1.4113 0.264 1.3576 0.346 1.7997 0.318 1.6445 0.312 1.6307
345 0.237 1.1344 0.181 0.8938 0.186 0.9311 0.278 1.3115 0.290 1.4790 0.280 1.4248 0.374 1.9434 0.340 1.7569 0.340 1.7427
350 0.217 1.0446 0.176 0.8691 0.186 0.9187 0.246 1.1041 0.301 1.5199 0.290 1.4654 0.403 2.0602 0.363 1.8711 0.357 1.8424
355 0.201 0.9688 0.171 0.8323 0.181 0.8815 0.195 0.9265 0.307 1.5199 0.296 1.4790 0.421 2.1341 0.386 1.9431 0.380 1.9141
360 0.186 0.8940 0.162 0.7835 0.171 0.8323 0.175 0.8523 0.301 1.4790 0.296 1.4518 0.433 2.1639 0.392 1.9576 0.386 1.9286
365 0.171 0.8201 0.152 0.7232 0.162 0.7714 0.166 0.8035 0.290 1.4248 0.285 1.3844 0.433 2.1490 0.392 1.9431 0.386 1.9141
370 0.157 0.7592 0.137 0.6634 0.147 0.6992 0.156 0.7671 0.280 1.3444 0.269 1.3044 0.427 2.0751 0.386 1.8997 0.380 1.8566
375 0.147 0.7231 0.128 0.5928 0.133 0.6280 0.151 0.7431 0.258 1.2385 0.253 1.1994 0.403 1.9723 0.374 1.7997 0.363 1.7569
380 0.142 0.6991 0.109 0.5114 0.119 0.5577 0.146 0.6140 0.237 1.1216 0.227 1.1084 0.386 1.8427 0.346 1.6586 0.340 1.6170
385 0.137 0.6752 0.095 0.4428 0.105 0.4885 0.099 0.4855 0.211 0.9817 0.217 1.0700 0.351 1.6589 0.318 1.4932 0.307 1.4523
390 0.133 0.6163 0.082 0.3752 0.091 0.4090 0.095 0.4741 0.181 0.8448 0.211 1.0318 0.312 1.4660 0.280 1.3049 0.274 1.2655
Page 98
78
395 0.114 0.5576 0.068 0.3085 0.073 0.3306 0.095 0.4627 0.157 0.7234 0.201 0.9439 0.274 1.2784 0.242 1.1219 0.232 1.0706
400 0.109 0.5460 0.055 0.1377 0.059 0.2755 0.090 0.4514 0.133 0.6047 0.176 0.8083 0.237 1.0962 0.206 0.9443 0.196 0.9067
405 0.109 0.4774 0.051 0.1268 0.090 0.4514 0.109 0.5114 0.147 0.6756 0.201 0.9439 0.171 0.8080 0.166 0.7716
410 0.082 0.3641 0.090 0.4401 0.095 0.4428 0.123 0.5927 0.176 0.8324 0.152 0.7113 0.142 0.6754
415 0.064 0.3194 0.086 0.4175 0.082 0.3975 0.114 0.5576 0.157 0.7592 0.133 0.6397 0.128 0.6044
420 0.064 0.1597 0.081 0.2031 0.077 0.1931 0.109 0.2730 0.147 0.3675 0.123 0.3080 0.114 0.2846
425
AUC total 67.0440 55.7166 59.9342 110.0940 118.6500 128.8572 164.2430 154.6353 153.0571
Log SPF 0.5157 0.5065 0.5212 0.8469 0.9127 0.9912 1.2634 1.1895 1.1774
SPF 3.2787 3.2100 3.3205 7.0291 8.1790 9.7994 18.3400 15.4703 15.0453
Rata-rata SPF 3.2697 8.3358 16.2852
Page 99
79
Lampiran 3. Sifat Fisik dan Stabilitas Krim
a. Daya sebar
ReplikasiFormula
1 2 3 4 5 6Rata-rata (cm)
± SD
1 6,1 5,7 6,2 5,8 6,3 6,4 6,1 ± 0,28a 5,7 5,4 5,8 5,6 5,8 5,9 5,7 ± 0,18b 6,0 5,7 5,6 5,5 6,0 6,0 5,8 ± 0,23
ab 5,4 5,5 5,5 5,1 5,4 5,7 5,4 ± 0,20
Perhitungan ANOVA
Efek
Page 100
80
Grafik Box Cox
b. Viskositas
ReplikasiFormula
1 2 3 4 5 6Rata-rata (d.Pa.s) ± SD
1 205 200 180 200 195 190 195,0 ± 8,94a 230 250 230 245 240 230 237,5 ± 8,80b 220 225 230 220 225 225 224,2 ± 3,76ab 250 265 250 255 255 230 250,8 ± 11,58
Perhitungan ANOVA
Efek
Page 101
81
Grafik Box Cox
c. Pergeseran viskositas
Formula 1
Replikasi Viskositasawal
Viskositasakhir
Pergeseranviskositas (%)
1 205 190 7,322 200 185 7,503 180 165 8,334 200 180 10,005 195 180 7,696 190 170 10,53
Rata-rata 195 178,3 8,56SD 8,94 9,31 1,37
Formula a
Replikasi Viskositasawal
Viskositasakhir
Pergeseranviskositas
(%)1 230 215 6,522 250 230 8,003 230 215 6,524 245 230 6,125 240 210 12,506 230 205 10,87
Rata-rata 237,5 217,5 8,42SD 8,80 10,37 2,66
Page 102
82
Formula b
Replikasi Viskositasawal
Viskositasakhir
Pergeseranviskositas
(%)1 220 225 2,272 225 220 2,223 230 220 4,554 220 210 4,555 225 220 2,226 225 210 6,67
Rata-rata 224,17 217,5 3,75SD 3,76 6,12 1,83
Formula ab
Replikasi Viskositasawal
Viskositasakhir
Pergeseranviskositas
(%)1 250 240 4,002 265 255 3,773 250 240 4,004 255 245 3,925 255 250 1,966 230 225 2,17
Rata-rata 250,83 242,5 3,30SD 11,58 10,37 0,97
Perhitungan ANOVA
Page 103
83
Efek
Grafik Box Cox
d. Hasil pengujian mikromeritik
Kalibrasi = x 0,01 mm= x 10 µm = 7,14 =7
Jumlah Kelas = 1 + 3,322 log n = 1 + 3,322 log 500 = 9,96 = 10
Interval Kelas = = = 16,1
Page 104
84
Formula 1
Skala Diameter(d)
Frekuensi48 jam (n)
nd(48 jam)
Frekuensi 3minggu (n)
nd(3 minggu)
2 14 87 1218 47 6583 21 96 2016 83 17434 28 60 1680 99 27725 35 74 2590 61 21356 42 43 1806 48 20167 49 28 1372 34 16668 56 37 2072 35 19609 63 14 882 21 132310 70 22 1540 24 168011 77 8 616 15 115512 84 3 252 3 25213 91 2 182 7 63714 98 3 294 3 29415 105 12 1260 9 94516 112 1 112 2 22417 119 2 238 2 23818 126 1 126 1 12619 133 1 133 2 26620 140 6 840 4 84021 147 0 0 0 022 154 0 0 0 023 161 0 0 0 024 168 0 0 0 025 175 0 0 0 0
500 19229 500 20930
Diameter rata-rata droplet (48 jam) : = = 38,5 µm
Diameter rata-rata droplet (3 minggu) : = = 41,9 µm
% pergeseran diameter rata-rata droplet : x 100 % = 8,83%
Page 105
85
Formula a
Skala Diameter(d)
Frekuensi48 jam (n)
nd(48 jam)
Frekuensi3 minggu (n)
nd(3 minggu)
2 14 64 896 45 6303 21 39 819 36 7564 28 74 2072 72 20165 35 73 2555 82 28706 42 57 2394 58 24367 49 36 1764 38 18628 56 56 3136 57 31929 63 18 1134 20 126010 70 28 1960 30 210011 77 14 1078 15 115512 84 7 588 8 67213 91 7 637 8 72814 98 8 784 10 98015 105 6 630 7 73516 112 1 112 1 11217 119 1 119 2 23818 126 1 126 1 12619 133 3 399 3 39920 140 7 980 7 98021 147 0 0 0 022 154 0 0 0 023 161 0 0 0 024 168 0 0 0 025 175 0 0 0 0
Interval NilaiTengah
Frekuensi(48 jam)
%Frekuensi(48 jam)
Frekuensi(3 minggu)
%Frekuensi
(3 minggu)14 – 30,1 22,05 243 48,6 229 45,8
30,2 - 46,3 38,25 117 23,4 109 21,846,4 – 62,5 54,45 65 13 69 13,862,6 – 78,7 70,65 44 8,8 60 1278,8 - 94,9 86,85 5 1 10 295 – 111,1 103,05 15 3 12 2,4
111,2 – 127,3 119,25 4 0,8 5 1127,4 – 143,5 135,45 7 1,4 6 1,2143,6 – 159,7 151,65 0 0 0 0159,8 - 175,9 167,85 0 0 0 0
∑ 500 100 500 100
Page 106
86
∑ 500 22183 500 23247
Diameter rata-rata droplet (48 jam) : = = 44,4 µm
Diameter rata-rata droplet (3 minggu) : = = 46,5 µm
% pergeseran diameter rata-rata droplet : x 100% = 4,73%
IntervalNilai
TengahFrekuensi(48 jam)
% Frekuensi(48 jam)
Frekuensi(3 minggu)
%Frekuensi
(3 minggu)14 – 30,1 22,05 177 35,4 153 30,6
30,2 - 46,3 38,25 130 26 140 2846,4 – 62,5 54,45 92 18,4 95 1962,6 – 78,7 70,65 60 12 65 1378,8 - 94,9 86,85 14 2,8 16 3,295 – 111,1 103,05 14 2,8 17 3,4
111,2 – 127,3 119,25 3 0,6 4 0,8127,4 – 143,5 135,45 10 2 10 2143,6 – 159,7 151,65 0 0 0 0159,8 - 175,9 167,85 0 0 0 0
∑ 500 100 500 100
Page 107
87
Formula b
SkalaDiameter
(n)Frekuensi48 jam (n)
nd(48 jam)
Frekuensi3 minggu (n)
nd(3 minggu)
2 14 62 868 58 8123 21 80 1680 75 15754 28 81 2268 82 22965 35 65 2275 66 23106 42 33 1386 37 15547 49 30 1470 30 14708 56 33 1848 31 17369 63 16 1008 16 100810 70 18 1260 19 133011 77 12 924 12 92412 84 5 420 6 50413 91 9 819 10 91014 98 7 686 7 68615 105 15 1575 16 168016 112 7 784 7 78417 119 6 714 6 71418 126 3 378 4 50419 133 1 133 1 13320 140 10 1400 10 140021 147 2 294 2 29422 154 1 154 1 15423 161 0 0 0 024 168 3 504 3 50425 175 1 175 1 175∑ 500 22337 500 23457
Diameter rata-rata droplet (48 jam) : = = 44,7 µm
Diameter rata-rata droplet (3 minggu) : = = 46,9 µm
% pergeseran diameter rata-rata droplet : x 100% = 4,92%
Page 108
88
IntervalNilai
TengahFrekuensi(48 jam)
% Frekuensi(48 jam)
Frekuensi(3 minggu)
%Frekuensi
(3 minggu)14 – 30,1 22,05 223 44,6 215 43
30,2 - 46,3 38,25 98 19,6 103 20,646,4 – 62,5 54,45 63 12,6 61 12,262,6 – 78,7 70,65 46 9,2 47 9,478,8 - 94,9 86,85 14 2,8 16 3,295 – 111,1 103,05 22 4,4 23 4,6
111,2 – 127,3 119,25 16 3,2 17 3,4127,4 – 143,5 135,45 11 2,2 11 2,2143,6 – 159,7 151,65 3 0,6 3 0,6159,8 - 175,9 167,85 4 0,8 4 0,8
∑ 500 100 500 100
Formula ab
SkalaDiameter
(d)Frekuensi(48 jam)
nd(48 jam)
Frekuensi(3 minggu)
nd(3 minggu)
2 14 44 616 33 4623 21 73 1533 66 13864 28 70 1960 73 20445 35 80 2800 80 28006 42 53 2226 57 23947 49 33 1617 36 17648 56 40 2240 41 22969 63 22 1386 25 157510 70 18 1260 17 119011 77 11 847 12 92412 84 10 840 10 84013 91 5 455 6 54614 98 6 588 7 68615 105 9 945 9 94516 112 4 448 5 56017 119 3 357 3 35718 126 2 252 3 37819 133 4 532 3 39920 140 8 1120 8 112021 147 2 294 2 29422 154 3 462 3 46223 161 0 0 1 16124 168 0 0 0 0
Page 109
89
25 175 0 0 0 0∑ 500 22778 500 23613
Diameter rata-rata droplet (48 jam) : = = 45,6 µm
Diameter rata-rata droplet (3 minggu) : = = 47,2 µm
%pergeseran diameter rata-rata droplet : x 100% = 3,51%
IntervalNilai
TengahFrekuensi(48 jam)
% Frekuensi(48 jam)
Frekuensi(3 minggu)
% Frekuensi(3 minggu)
14 – 30,1 22,05 187 37,4 172 34,430,2 - 46,3 38,25 133 26,6 137 27,446,4 – 62,5 54,45 73 14,6 77 15,462,6 – 78,7 70,65 51 10,2 54 10,878,8 - 94,9 86,85 15 3 16 3,295 – 111,1 103,05 15 3 16 3,2
111,2 – 127,3 119,25 9 1,8 11 2,2127,4 – 143,5 135,45 12 2,4 11 2,2143,6 – 159,7 151,65 5 1 5 1159,8 - 175,9 167,85 0 0 1 0,2
∑ 500 100 500 100
Hasil perhitungan statistik ukuran droplet 48 jam
Page 110
90
Hasil perhitungan statistik ukuran droplet 3 minggu
Page 111
91
Lampiran 4. Statistik F Tabel P=0,05
Page 113
93
Lampiran 5. Prosedur Ekstrak Buah Apel Merah
Page 114
94
Lampiran 6. Data Ekstrak Buah Apel Merah
Page 115
95
Lampiran 7. Surat Keterangan Ekstrak Buah Apel Merah
Page 116
96
Lampiran 8. Dokumentasi
F1 Setelah Pembuatan F1 Setelah Penyimpanan
Fa Setelah Pembuatan Fa Setelah Penyimpanan
Fb Setelah Pembuatan Fb Setelah Penyimpanan
Fab Setelah Pembuatan Fab Setelah Penyimpanan
Page 117
97
Seluruh Formula Seluruh FormulaSetelah Pembuatan Setelah Penyimpanan
Kemasan Luar Krim
Buah apel merah Ekstrak kental apel merah
Page 118
98
BIOGRAFI PENULIS
Puput Handayani, lahir di Kebumen pada tanggal 13 November
1989, merupakan anak ketiga dari tiga bersaudara pasangan
Suhadi Martowardoyo dan Lestari. Penulis pernah menempuh
pendidikan di SD Grujugan, hingga lulus pada tahun 2001.
Kemudian melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 1 Kebumen, hingga lulus pada
tahun 2004, dan lulus dari SMA Negeri 2 Kebumen pada tahun 2007. Setamat
SMA, penulis melanjutkan kuliah di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma
mulai dari tahun 2007 sampai tahun 2011. Mempunyai pengalaman dalam
kegiatan kemahasiswaan di Universitas Sanata Dharma antara lain panitia Talk
Show AIDS pada tahun 2008, sie-hubungan masyarakat dalam panitia Pharmacy
Performance tahun 2009, anggota divisi hubungan mahasiswa Dewan Perwakilan
Mahasiswa Farmasi (DPMF) periode 2009-2010. Selain itu, penulis juga pernah
ikut dalam Pengabdian Masyarakat (PM) tentang demam berdarah pada
tahun2009.