OPTIMASI TWEEN 80 DAN SPAN 80 SEBAGAI EMULSIFYING AGENT

i

OPTIMASI TWEEN 80 DAN SPAN 80 SEBAGAI EMULSIFYING AGENT

SERTA CARBOPOL SEBAGAI GELLING AGENT DALAM SEDIAAN

EMULGEL PHOTOPROTECTOR EKSTRAK TEH HIJAU (Camellia

sinensis L.): APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) Program Studi Farmasi

Oleh:

Manda Ferry Laverius

NIM : 078114010

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2011

ii

OPTIMASI TWEEN 80 DAN SPAN 80 SEBAGAI EMULSIFYING AGENT

SERTA CARBOPOL SEBAGAI GELLING AGENT DALAM SEDIAAN

EMULGEL PHOTOPROTECTOR EKSTRAK TEH HIJAU (Camellia

sinensis L.): APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) Program Studi Farmasi

Oleh:

Manda Ferry Laverius

NIM : 078114010

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2011

iii

iv

v

"Here's to the crazy ones. The misfits. The rebels. The troublemakers. The round

pegs in the square hole. The ones who see things differently. We're not fond of

rules. And we have no respect for the status quo. You can quote us, disagree

with us, glorify or vilify us. About the only thing you can't do is ignore us. Because

we change things. We push the human race forward. And while you see us as

the crazy ones, they see genius. BECAUSE THE PEOPLE WHO ARE CRAZY

ENOUGH TO THINK THEY CAN CHANGE THE WORLD, ARE THE ONES

WHO DO." [Apple Inc.]

"Kau pribumi terpelajar! Kalau mereka itu, pribumi itu, tidak terpelajar. Kau harus

bikin mereka jadi terpelajar. Kau harus bicara pada mereka, dengan bahasa

yang mereka tahu" [Pramoedya Ananta Toer]

Karya ini saya persembahkan:

untuk Tuhan, atas cinta dari permulaan, sekarang, dan selamanya.

untuk Bapak B. Gurusinga, Ibu S. Sembiring, dan Kartika Sari…

kalian mencintai saya, bocah yang begitu bandel dan sulit diatur,

saya juga mencintai kalian… sederhana, namun sangat bermakna.

untuk Bapak B.P. Zardani, Bapak L.J. Muljanto, Bruder Agus Sekti FIC…

sosok yang saya kagumi,

terima kasih telah mengajarkan saya untuk menjadi dewasa.

dan untuk kalian semua, umat manusia…mari kita menyembuhkan dunia ini.

and this one is also for you, little baby…

What if I give you my smile? Are you gonna stay for a while?

What if I put you in my dreams tonight? Are you gonna stay until it's bright?

Come on baby light my fire…

You know, little baby… gravitation is not responsible for people falling in love.

Like what’s Albert said, I have no special talents. I am only passionately curious…and for me creativity is intelligence having fun.

vi

vii

viii

PRAKATA

Syukur dan terima kasih penulis ucapkan kepada Tuhan atas segala cinta-

Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Optimasi

Tween 80 dan Span 80 sebagai Emulsifying Agent serta Carbopol sebagai Gelling

Agent dalam Sediaan Emulgel Photoprotector Ekstrak Teh Hijau (Camellia

sinensis L.): Aplikasi Desain Faktorial” dengan baik. Skripsi ini disusun sebagai

salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Farmasi (S.Farm) di Fakultas

Farmasi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Dalam pelaksanaan penelitian hingga selesainya penyusunan skripsi ini,

penulis telah mendapat banyak dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh

karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Orangtua dan adik tercinta atas segala doa, semangat, dan dukungan yang

tidak pernah berhenti diberikan kepada penulis.

2. Ipang Djunarko, M.Sc., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta sekaligus dosen pembimbing akademik.

3. Agatha Budi Susiana L, M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing yang

telah memberikan waktu, motivasi, tantangan, pengarahan, kritik dan saran

baik selama penelitian maupun penyusunan skripsi ini.

4. Rini Dwiastuti, M.Sc., Apt. dan C.M. Ratna Rini Nastiti, M.Pharm., Apt.

selaku dosen penguji yang telah memberikan pengarahan, kritik dan saran

serta kesediaannya meluangkan waktu untuk menjadi penguji.

ix

5. Segenap dosen yang telah membimbing penulis selama menempuh

perkuliahan di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.

6. Seluruh staf laboratorium Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma

khususnya Pak Musrifin yang telah banyak membantu selama penelitian di

laboratorium.

7. Ayu Asmoro Ningrum dan Yoga Wirantara yang telah berjuang bersama

penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih telah menjadi sahabat,

tempat menyimpan rahasia, lawan untuk berdebat, teman bercanda, teman

yang mau memberi nasehat, dan menjadi dua sosok yang bersejarah dalam

hidup penulis.

8. Serevino Leonardo Ambuk dan Dian Prahara Florentino Wara, dua manusia

jenius yang selalu penulis hormati. Terima kasih telah menjadi guru, panutan,

serta teman diskusi bagi penulis. Paragraf pertama pada halaman persembahan

penulis dedikasikan untuk dua orang ini.

9. Teman-teman angkatan 2007 lainnya yang bersama-sama melakukan

penelitian mengenai formulasi. Terima kasih atas informasi, masukan dan

kesediaan untuk belajar bersama.

10. Teman-teman kelas A 2007 dan FST angkatan 2007 yang telah berjuang

bersama penulis di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.

11. Tiatira Metri Setyadhiani Karunawati, Theresia Wijayanti, Sandra Ruby, dan

teman-teman mahasiswa Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma lainnya

atas keceriaan yang telah dilalui bersama.

12. Teman-teman kost atas kebersamaan yang telah terjalin selama ini.

x

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

penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan

skripsi ini mengingat keterbatasan pengetahuan dan kemampuan penulis. Oleh

karena penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari berbagai pihak. Semoga

skripsi ini dapat berguna bagi pembaca dan memberikan manfaat bagi

perkembangan ilmu pengetahuan.

Penulis

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ........................................................................................... i

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. ii

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................. v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................... vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............................................................ vii

PRAKATA .......................................................................................................... viii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xix

INTISARI ............................................................................................................. xx

ABSTRACT .......................................................................................................... xxi

BAB I. PENGANTAR ........................................................................................... 1

A. Latar Belakang .......................................................................................... 1

1. Perumusan masalah ............................................................................... 4

2. Keaslian penelitian ............................................................................... 4

3. Manfaat penelitian ................................................................................ 5

B. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 5

xii

BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA .................................................................... 7

A. Teh Hijau .................................................................................................. 7

B. Photoprotector .......................................................................................... 8

C. Emulgel ................................................................................................... 10

D. Emulsifying Agent ................................................................................... 10

1. Tween 80 ............................................................................................. 11

2. Span 80 ................................................................................................ 12

3. Hidrophile-Lipophile Balances (HLB) .............................................. 13

E. Gelling Agent .......................................................................................... 14

F. Analisis Ukuran Droplet ......................................................................... 15

G. Desain Faktorial ...................................................................................... 17

H. Landasan Teori ....................................................................................... 19

I. Hipotesis ................................................................................................. 20

BAB III. METODE PENELITIAN ...................................................................... 21

A. Jenis dan Rancangan Penelitian .............................................................. 21

B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ........................................ 21

1. Variabel penelitian ............................................................................. 21

2. Definisi operasional ........................................................................... 22

C. Bahan dan Alat ....................................................................................... 25

D. Tata Cara Penelitian ................................................................................ 25

1. Formula emulgel photoprotector ekstrak teh hijau ............................ 25

2. Pembuatan emulgel photoprotector ekstrak teh hijau ........................ 27

3. Evaluasi sediaan emulgel ................................................................... 28

xiii

E. Analisis Hasil .......................................................................................... 29

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 31

A. Penetapan Dosis Ekstrak Teh Hijau sebagai Antioksidan ...................... 31

B. Formulasi Emulgel Photoprotector Ekstrak Teh Hijau .......................... 32

C. Penentuan Tipe Emulsi dari Sediaan Emulgel ....................................... 34

D. Pengaruh Tween 80, Span 80, dan Carbopol terhadap Respon Sifat

Fisik dan Stabilitas Fisik Emulgel ........................................................... 35

1. Respon viskositas ............................................................................. 36

2. Respon daya sebar ............................................................................ 44

3. Respon Pergeseran viskositas ........................................................... 51

E. Pergeseran Ukuran Droplet Emulgel ...................................................... 60

F. Optimasi Tween 80, Span 80, dan Carbopol pada Formula Emulgel

Antioksidan Ekstrak Teh Hijau .............................................................. 62

1. Contour plot viskositas ...................................................................... 63

2. Contour plot daya sebar .................................................................... 64

3. Contour plot pergeseran viskositas ................................................... 66

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 69

A. Kesimpulan ............................................................................................. 69

B. Saran ....................................................................................................... 69

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 71

LAMPIRAN ......................................................................................................... 74

BIOGRAFI PENULIS ....................................................................................... 110

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel I. Klasifikasi Emulsifying Agent Berdasarkan Nilai HLB .............. 14

Tabel II. Rancangan Percobaan Desain Faktorial Tiga Faktor dan Dua

Level ............................................................................................ 18

Tabel III. Formula Emulgel Photoprotector Hasil Modifikasi ................... 26

Tabel IV. Penentuan Level Tinggi dan Level Rendah Faktor Komposisi

Emulsifying Agent dan Gelling Agent ......................................... 27

Tabel V. Nilai HLB dari Tiap Formula Emulgel ....................................... 35

Tabel VI. Level Tinggi dan Level Rendah Faktor Tween 80, Span 80, dan

Carbopol ...................................................................................... 36

Tabel VII. Hasil Uji Respon Viskositas......................................................... 36

Tabel VIII. Nilai Efek Tiap Faktor terhadap Respon Viskositas ................... 37

Tabel IX. Hasil Uji Anova untuk Respon Viskositas .................................. 42

Tabel X. Hasil Uji Respon Daya Sebar ...................................................... 44

Tabel XI. Nilai Efek Tiap Faktor terhadap Respon Daya Sebar .................. 45

Tabel XII. Hasil Uji Anova untuk Respon Daya Sebar ................................ 50

Tabel XIII. Hasil Uji Respon Pergeseran Viskositas ..................................... 52

Tabel XIV. Nilai Efek Tiap Faktor terhadap Respon Pergeseran Viskositas 52

Tabel XV. Hasil Uji Anova untuk Respon Pergeseran Viskositas ............... 58

Tabel XVI. Nilai Percenitle 90 Ukuran Droplet Tiap Formula ...................... 61

xv

Tabel XVII. Hasil Prediksi Respon yang Dikehendaki dari Faktor-Faktor

yang Dioptimasi .......................................................................... 67

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur Tween 80 ............................................................................ 12

Gambar 2. Struktur Span 80 ............................................................................... 13

Gambar 3. Struktur Carbopol ............................................................................. 15

Gambar 4. Hasil pengamatan mikroskopik tipe emulgel (perbesaran 40x) ....... 34

Gambar 5. Pengaruh interaksi tween 80 dan span 80 pada level rendah

carbopol terhadap respon viskositas ................................................. 38

Gambar 6. Pengaruh interaksi tween 80 dan span 80 pada level tinggi

carbopol terhadap respon viskositas .................................................. 38

Gambar 7. Pengaruh interaksi tween 80 dan carbopol pada level rendah span

80 terhadap respon viskositas ........................................................... 39

Gambar 8. Pengaruh interaksi tween 80 dan carbopol pada level tinggi span


Gambar 9. Pengaruh interaksi span 80 dan carbopol pada level rendah tween


Gambar 10. Pengaruh interaksi span 80 dan carbopol pada level tinggi tween



carbopol terhadap respon daya sebar ................................................ 46


carbopol terhadap respon daya sebar ................................................ 46

xvii


80 terhadap respon daya sebar .......................................................... 47




80 terhadap respon daya sebar ........................................................... 48




carbopol terhadap respon pergeseran viskositas ............................... 53


carbopol terhadap respon pergeseran viskositas ............................... 54


80 terhadap respon pergeseran viskositas ......................................... 55







xviii

Gambar 23. Contour plot viskositas yang dihasilkan dari pengaruh tween 80

dan span 80 pada carbopol 136,09 gram .......................................... 63

Gambar 24. Contour plot daya sebar yang dihasilkan dari pengaruh tween 80

dan span 80 pada level rendah carbopol ........................................... 65

Gambar 25. Contour plot pergeseran viskositas yang dihasilkan dari pengaruh

tween 80 dan span 80 pada level tinggi carbopol ............................. 66

xix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I. Certificate of Analysis (CoA) Ekstrak Teh Hijau ..................... 74

Lampiran II. Perhitungan dosis ekstrak teh hijau untuk antioksidan ............. 76

Lampiran III . Perhitungan rHLB dan HLB ..................................................... 76

Lampiran IV. Data sifat fisis dan stabilitas emulgel ........................................ 78

Lampiran V. Normalitas Data ........................................................................ 81

Lampiran VI. Tabel nilai efek terhadap masing-masing respon hasil analisis

software Design Expert 7.0.0 .................................................... 83

Lampiran VII. Data hasil uji Anova menggunakan software Design Expert

7.0.0 untuk signifikansi pengaruh faktor terhadap masing-

masing respon ............................................................................ 85

Lampiran VIII. Persamaan desain faktorial untuk masing-masing respon hasil

analisis software Design Expert 7.0.0 ....................................... 88

Lampiran IX. Analisis Statistik Pergeseran Ukuran Droplet ........................... 90

Lampiran X. Dokumentasi ........................................................................... 106

xx

INTISARI

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui faktor yang berpengaruh signifikan di antara emulsifying agent tween 80 dan span 80, gelling agent carbopol, atau interaksinya dalam menentukan respon sifat fisik (daya sebar dan viskositas) dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas setelah penyimpanan selama satu bulan) emulgel photoprotector ekstrak teh hijau dan untuk mendapatkan komposisi optimum emulsifying agent dan gelling agent sehingga diperoleh emulgel yang mempunyai sifat fisik dan stabilitas fisik yang dikehendaki. Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental menggunakan desain faktorial dengan tiga faktor, yakni tween 80, span 80, dan carbopol pada dua level, yaitu level rendah dan level tinggi. Analisis statistik menggunakan uji Anova dengan taraf kepercayaan 95% dilakukan untuk mengetahui faktor yang berpengaruh signifikan terhadap respon sifat fisik dan stabilitas fisik. Berdasarkan signifikansi pengaruh dari masing-masing faktor terhadap respon sifat fisik dan stabilitas fisik yang diamati, dilakukan prediksi hasil respon menggunakan software Design Expert 7.0.0™ untuk memperoleh komposisi optimum tween 80, span 80, dan carbopol.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa tween 80 dan carbopol merupakan faktor yang berpengaruh signifikan dalam menentukan respon viskositas. Sementara itu tween 80, span 80, carbopol, interaksi antara tween 80 dan span 80, serta interaksi antara ketiga faktor merupakan faktor yang berpengaruh signifikan dalam menentukan respon daya sebar, sedangkan tween 80, span 80, dan interaksi antara tween 80 dan span 80 merupakan faktor yang berpengaruh signifikan dalam menentukan respon pergeseran viskositas. Komposisi optimum untuk menghasilkan emulgel photoprotector ekstrak teh hijau dengan sifat fisik dan stabilitas fisik yang dikehendaki adalah 5,63 gram tween 80; 3,75 gram span 80; dan 133,41 gram carbopol, di mana pada komposisi tersebut menghasilkan respon daya sebar 3,30 cm; viskositas 249,93 d.Pa.s; dan pergeseran viskositas 0,70%.

Kata kunci: emulgel, tween 80, span 80, carbopol, desain faktorial

xxi

ABSTRACT

The aims of this research were to find out the factors which have significant influence between the emulsifying agent tween 80 and span 80, gelling agent carbopol, or their interaction in terms of determining the physical properties (spreadability and viscosity) and the physical stability (viscosity shift after one month storage) of photoprotector emulgel of green tea extract and to obtain the optimum composition of the emulsifying agents and the gelling agent so that would be produced emulgel which has the desired physical properties and physical stability. This research was the experimental design that used factorial design method with three factors (tween 80, span 80, and carbopol) at two levels (high level and low level). Anova was used as a tool for statistical analysis to determine the factors that significantly influence the response of physical properties and physical stability. According to the significance of the influence from each factor on the response of physical properties and physical stability, then prediction of the responses was performed using software Design Expert 7.0.0™ software to obtain the optimum composition of tween 80, span 80, and carbopol. The result showed that tween 80 and carbopol were the factors which have significant influence to determine the response of viscosity. Meanwhile, tween 80, span 80, carbopol, the interaction between tween 80 and span 80, and the interaction between these three factors were the factors and interactions that significantly influence the response of spreadability, whereas tween 80, span 80, and interaction between tween 80 and span 80 were the factors and interaction which have significant influence to determine the response of viscosity shift. The optimum composition to produced photoprotector emulgel of green tea extract which has the desired physical properties and physical stability was 5,63 gram tween 80; 3,75 gram span 80; and 133,41 gram carbopol, where that composition will produce spreadability 3,30 cm; viscosity 249,93 d.Pa.s; and viscosity shift 0,70%.

Key words: emulgel, tween 80, span 80, carbopol, factorial design

1

BAB I

PENGANTAR

A. Latar Belakang

Kulit memiliki sejumlah antioksidan endogen yang dapat melindungi

kulit dari kerusakan oksidatif. Kulit secara berkesinambungan terpapar oxidative

stress baik secara endogen maupun dari lingkungan sekitar. Hal ini menyebabkan

terbentuknya ROS (Reactive Oxygen Species) dan pada akhirnya menyebabkan

kerusakan kulit. Antioksidan endogen pada kulit dapat berkurang oleh paparan

oxidative stress yang berkesinambungan tersebut. Sinar UV merupakan salah satu

penyebab kerusakan kulit melalui proses oksidatif. Kondisi ini menyebabkan

dibutuhkannya senyawa yang dapat berfungsi sebagai photoprotector terhadap

sinar UV sehingga potensi kerusakan oksidatif pada kulit oleh sinar UV dapat

dicegah. Sejumlah senyawa antioksidan alami dapat meningkatkan perlindungan

terhadap sinar UV dan dapat berfungsi sebagai photoprotector. Senyawa

antioksidan alami telah terbukti meningkatkan proteksi terhadap sinar UV yang

menginduksi ekspresi berlebihan dari matrix metalloproteinase (MMP1). MMP1

adalah enzim utama yang terlibat dalam kerusakan kolagen dan photoaging pada

kulit yang teradiasi sinar UV (Matsui et al., 2009)

Salah satu senyawa antioksidan alami adalah polifenol. Teh hijau

mengandung senyawa polifenol berupa katekin yang memberikan aktivitas

antioksidan sehingga dapat mengurangi kerusakan sel (Syah, 2006). Kandungan

polifenol dalam teh hijau antara lain epikatekin, epikatekin galat, epigalokatekin

.

2

dan epigalokatekin galat. Kandungan polifenol pada teh hijau ini sering digunakan

untuk pencegahan maupun terapi photodamage yang disebabkan oleh sinar UV.

Meskipun memiliki nilai SPF yang tidak terlalu besar, katekin pada teh hijau

dapat bertindak sebagai photoprotector terhadap sinar UV sehingga oxidative

stress yang disebabkan oleh paparan sinar UV dapat dicegah (Matsui et al., 2009)

Untuk mengaplikasikan ekstrak teh hijau yang mengandung polifenol

pada kulit perlu dibuat suatu sediaan topikal yang didesain untuk penggunaan

lokal pada kulit secara lebih praktis dan lebih efektif. Ada berbagai macam bentuk

sediaan topikal, antara lain lotion, cream, gel dan emulgel. Kelebihan gel yaitu

dapat memberikan rasa dingin di kulit dengan adanya kandungan air yang cukup

tinggi sehingga nyaman digunakan (Mitsui, 1997). Pada emulsi terdapat fase

minyak yang berfungsi sebagai emolien atau occlusive yang akan mencegah

penguapan sehingga kandungan air di dalam kulit dapat dipertahankan.

Peningkatan oklusivitas dari fase minyak pada sistem emulsi akan meningkatkan

hidrasi pada stratum corneum dan hal ini berhubungan dengan berkurangnya

hambatan difusi bagi zat terlarut. Oleh karena itu adanya sistem emulsi dalam

bentuk sediaan emulgel akan memberikan penetrasi tinggi di kulit (Block, 1996).

Atas dasar kelebihan dari emulsi dan gel tersebut maka sediaan emulgel akan

memberikan kenyamanan ketika digunakan serta dapat menjadi drug delivery

system yang baik bagi zat aktif yang terkandung di dalamnya ketika emulgel

diaplikasikan di kulit.

.

Pada sediaan emulgel terdapat sistem gel dan sistem emulsi. Pada sistem

emulsi, emulsifying agent akan berperan dalam menentukan sifat fisik dan

3

stabilitas fisik emulsi (Block, 1996). Twen 80 dan span 80 merupakan emulsifying

agent yang sering digunakan secara bersamaan. Tween 80 adalah emulsifying

agent larut air sehingga mampu membentuk emulsi tipe M/A. Span 80 adalah

emulsifying agent nonionik di mana gugus lipofilnya lebih dominan. Dalam

interfacial film theory, adanya stable interfacial complex condensed film yang

terbentuk saat emulsifying agent yang bersifat larut air dicampurkan dengan

emulsifying agent yang bersifat larut lemak mampu membentuk dan

mempertahankan emulsi dengan lebih efektif dibandingkan penggunaan

emulsifying agent tunggal (Kim, 2005). Pada sistem gel, gelling agent akan

berperan dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas fisik gel. Carbopol

merupakan salah satu eksipien yang sering digunakan sebagai gelling agent dalam

sistem gel. Carbopol sebagai gelling agent akan membentuk jaringan struktural

yang menyebabkan kenaikan viskositas sehingga merupakan faktor yang penting

dalam sistem tersebut (Zats and Kushla, 1996). Oleh karena itu, emulsifying agent

dan gelling agent akan mempengaruhi sifat fisik dan kestabilan sistem emulgel.

Desain faktorial merupakan metode rasional untuk menyimpulkan dan

mengevaluasi secara obyektif pengaruh dari faktor-faktor dan interaksi antar

faktor terhadap kualitas produk sehingga desain faktorial dapat digunakan untuk

mengetahui pengaruh mana yang signifikan antara tween 80, span 80, carbopol,

dan interaksi ketiganya dalam menentukan respon sifat fisik dan stabilitas fisik.

Selain untuk menentukan pengaruh yang signifikan, desain faktorial juga dapat

digunakan untuk memperoleh sediaan dengan formula optimum. Diharapkan

dengan komposisi tween 80, span 80, dan carbopol yang optimum diperoleh

4

sediaan emulgel yang memenuhi kualitas fisik yang baik meliputi daya sebar dan

viskositas, serta stabilitas fisik yang baik sehingga dapat diterima oleh

masyarakat.

1. Perumusan masalah

a. Apakah persamaan desain faktorial dari respon sifat fisik (daya sebar,

viskositas) dan respon stabilitas fisik (pergeseran viskositas) signifikan

dalam memprediksi masing-masing respon?

b. Di antara tween 80, span 80, carbopol, dan interaksinya pada level yang

diteliti, manakah yang berpengaruh signifikan dalam menentukan sifat

fisik (daya sebar, viskositas) dan stabilitas fisik (pergeseran viskositas)

emulgel photoprotector ekstrak teh hijau?

c. Apakah dapat ditemukan komposisi optimum tween 80, span 80, dan

carbopol untuk menghasilkan emulgel photoprotector ekstrak teh hijau

dengan sifat fisik dan stabilitas fisik yang dikehendaki?

2. Keaslian penelitian

Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang

optimasi komposisi tween 80 dan span 80 sebagai emulsifying agent serta

carbopol sebagai gelling agent dalam sediaan emulgel photoprotector ekstrak

teh hijau : aplikasi desain faktorial, belum pernah dilakukan.

5

3. Manfaat penelitian

a.

Menambah informasi dalam ilmu pengetahuan, khususnya bidang

kefarmasian mengenai bentuk sediaan emulgel photoprotector yang

menggunakan bahan alam sebagai zat aktifnya.

Manfaat teoritis.

b.

Menambah pengetahuan dalam bidang kefarmasian mengenai penggunaan

metode desain faktorial dalam melakukan optimasi formula emulgel

photoprotector ekstrak teh hijau.

Manfaat metodologis.

c.

Memperoleh formula optimum yang dapat diaplikasikan sehingga

menghasilkan sediaan emulgel photoprotector ekstrak teh hijau yang

memiliki sifat fisik dan stabilitas fisik yang dikehendaki.

Manfaat praktis.

B. Tujuan Penelitian

1. Tujuan umum

Membuat sediaan emulgel photoprotector dengan bahan aktif ekstrak

teh hijau.

2. Tujuan khusus

a. Mengetahui apakah persamaan desain faktorial dari respon sifat fisik (daya

sebar, viskositas) dan respon stabilitas fisik (pergeseran viskositas)

signifikan dalam memprediksi masing-masing respon.

6

b. Menentukan faktor dan/atau interaksi yang berpengaruh signifikan di

antara tween 80, span 80, dan carbopol pada level yang diteliti dalam

menentukan sifat fisik (daya sebar, viskositas) dan stabilitas (pergeseran

viskositas) emulgel photoprotector ekstrak teh hijau.

c. Mengetahui apakah dapat ditemukan komposisi optimum tween 80, span

80, dan carbopol untuk menghasilkan emulgel photoprotector ekstrak teh

hijau dengan sifat fisik dan stabilitas fisik yang dikehendaki.

7

BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA

A. Teh Hijau

Teh dapat dikelompokkan dalam tiga jenis berdasarkan pengolahannya,

yaitu teh hijau (tidak difermentasi), teh oolong (semifermentasi), dan teh hitam

(fermentasi penuh) (Syah, 2006). Teh hijau berasal dari pucuk daun tanaman teh

(Camellia sinensis L.) melalui proses pengolahan tertentu. Secara umum

berdasarkan proses pengolahannya, teh diklasifikasikan menjadi tiga jenis, yaitu

teh hijau, teh oolong, dan teh hitam. Teh hijau dibuat dengan cara pemanasan dan

penguapan untuk menginaktifkan enzim polifenol oksidase/fenolase sehingga

oksidase enzimatik terhadap katekin dapat dicegah (Hartoyo, 2003).

Teh hitam dibuat dengan cara memfermentasikan daun teh, yang

sebelumnya sedikit dikeringkan dengan udara hangat, dilayukan dan digiling di

bawah pengaruh panas yaitu melalui oksidase katekin dalam daun segar dengan

katalis polifenol oksidase atau yang disebut dengan fermentasi. Proses fermentasi

ini dihasilkan dalam oksidasi polifenol sederhana, yaitu katekin teh diubah

menjadi molekul yang lebih kompleks dan pekat sehingga member ciri khas teh

hitam, yaitu berwarna kuat dan tajam. Teh oolong diproses melalui pemanasan

daun dalam waktu singkat setelah penggulungan, oksidasi terhenti dalam proses

pemanasan, sehingga teh oolong disebut dengan teh semifermentasi. Karakteristik

teh oolong berada diantara teh hitam dan teh hijau (Syah, 2006).

8

Zat bioaktif dalam teh terutama merupakan polifenol golongan

flavonoid, yaitu flavanol tipe katekin seperti epikatekin (EC), epikatekin-3-galat

(ECG), epigalokatekin (EGC), dan epigalokatekin-3-galat (EGCG); serta flavonol

seperti kuersetin. Keempat tipe katekin tersebut merupakan antioksidan utama

dalam teh hijau (Svobodova, Psotova, and Walterova, 2003). Katekin teh

memiliki sifat tidak berwarna, larut air, serta membawa sifat pahit dan sepat pada

seduhan teh. Hampir semua sifat produk teh termasuk di dalamnya rasa, warna,

dan aroma, secara langsung maupun tidak, dihubungkan dengan modifikasi pada

katekin ini (Hartoyo, 2003).

B. Photoprotector

Photoprotection adalah mekanisme perlindungan kulit dari kerusakan

yang disebabkan oleh sinar ultraviolet (UV) dan sinar tampak (visible light).

Kerusakan yang mungkin muncul adalah kulit terbakar (sunburn), photoaging,

dan karsinogenesis. Melanin merupakan pigmen yang dapat berfungsi sebagai

photoprotector alami dan diproduksi langsung oleh kulit. Melanin akan menyerap

radiasi sinar UV dan secara aman mengubah energi dari foton UV menjadi panas.

Energi dari foton UV yang tidak diubah menjadi panas akan menyebabkan

terbentuknya radikal bebas atau spesies kimia reaktif yang berbahaya (Anonim,

2011).

Selain melanin, sejumlah senyawa antioksidan alami dapat berfungsi

sebagai photoprotector. Senyawa antioksidan alami telah terbukti meningkatkan

proteksi terhadap sinar UV yang menginduksi ekspresi berlebihan dari matrix

9

metalloproteinase (MMP1). MMP1 adalah enzim utama yang terlibat dalam

kerusakan kolagen dan photoaging pada kulit yang teradiasi sinar UV (Matsui et

al., 2009).

Sebagai senyawa antioksidan, pemberian EGCG secara topikal

menghasilkan pencegahan terhadap sinar UVB dalam menginduksi respon

inflamasi, imunosupresi dan oxidative stress. Penelitian secara in vitro dan in vivo

pada hewan dan manusia membuktikan bahwa polifenol dari teh hijau merupakan

agen photoprotective alami dan dapat digunakan sebagai agen farmakologi untuk

mencegah sinar UVB dalam menginduksi penyakit kulit yang mencakup

photoaging dan kanker kulit dengan diikuti penelitian lanjut secara klinis (Katiyar,

2003). Polifenol dari teh hijau mampu mencegah peningkatan peroksidasi lipid

yang disebabkan oleh cahaya. Pemberian EGCG secara topikal pada kulit yang

terpapar sinar UV secara signifikan mengurangi produksi nitric oxide dan

hydrogen peroxide, maupun infiltrasi leukosit yang diinduksi oleh sinar UVB.

Dengan demikian, pemberian EGCG terbukti mampu mencegah radiasi sinar

UVB dalam menginduksi pembentukan ROS (reactive oxygen species) (Nichols

and Katiyar, 2009). Meskipun memiliki nilai SPF yang tidak terlalu besar, ekstrak

teh hijau yang mengandung EGCG telah terbukti melindungi kulit terhadap sinar

UV yang menginduksi kerusakan DNA, supresi imun, dan oxidative stress

(Matsui et al., 2009).

10

C. Emulgel

Emulgel dibuat dengan mencampurkan emulsi dan gelling agent dengan

perbandingan tertentu. Bahan tambahan yang biasa digunakan dalam pembuatan

emulgel adalah gelling agent yang dapat meningkatkan viskositas, emulsifying

agent untuk menghasilkan emulsi yang stabil, humektan dan pengawet. Syarat

sediaan emulgel sama seperti syarat untuk sediaan gel, yaitu untuk penggunaan

dermatologi harus mempunyai syarat sebagai berikut; tiksotropik, mempunyai

daya sebar yang mudah melembutkan, dapat bercampur dengan beberapa zat

tambahan (Magdy, 2004).

D. Emulsifying Agent

Emulsifying agent adalah surfaktan yang mengurangi tegangan antar

muka antara minyak dan air, meminimalkan energi permukaan dari droplet yang

terbentuk (Allen, 2002). 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, and Hilton, 1996).

Emulsifying agent nonionik biasa digunakan dalam seluruh tipe produk

kosmetik dan farmasetik (Rieger, 1996). Emulsifying agent nonionik sangat

resisten terhadap elektrolit, perubahan pH dan kation polivalen (Aulton and

11

Diana, 1991). Emulsifying agent ini memiliki rentang dari komponen larut minyak

untuk menstabilkan emulsi A/M hingga material larut air yang memberikan

produk M/A. Emulsifying agent ini biasa digunakan untuk kombinasi emulsifying

agent larut air dan larut minyak untuk membentuk lapisan antarmuka yang

penting untuk stabilitas emulsi yang optimum. Emulsifying agent nonionik

memiliki toksisitas dan iritasi yang rendah (Billany, 2002). Emulsifying agent

nonionik memiliki bermacam-macam nilai hydrophile-lipophile balances (HLB)

yang dapat menstabilkan emulsi M/A atau A/M. Penggunaan emulsifying agent

nonionik yang baik bila menghasilkan nilai HLB yang seimbang antara dua

emulsifying agent nonionik, dimana salah satu bersifat hidrofilik dan yang lain

bersifat hidrofobik. Emulsifying agent nonionik bekerja dengan membentuk

lapisan antarmuka dari droplet-droplet, namun tidak memiliki muatan untuk

menstabilkan emulsi. Cara menstabilkan emulsi adalah dengan adanya gugus

polar dari emulsifying agent yang terhidrasi dan bulky, yang menyebabkan

halangan sterik antar droplet dan mencegah koalesen (Kim, 2005).

1. Tween 80

Tween 80 atau Polysorbate 80 merupakan ester oleat dari sorbitol di

mana tiap molekul anhidrida sorbitolnya berkopolimerisasi dengan 20 molekul

etilenoksida. Tween 80 berupa cairan kental berwarna kuning dan agak pahit

(Rowe, Sheskey, and Quinn, 2009).

Polysorbate digunakan sebagai emulsifying agent pada emulsi

topikal tipe minyak dalam air, dikombinasikan dengan emulsifier hidrofilik

pada emulsi minyak dalam air, dan untuk menaikkan kemampuan menahan air

12

pada salep, dengan konsentrasi 1-15% sebagai solubilizer. Tween 80

digunakan secara luas pada kosmetik sebagai emulsifying agent (Smolinske,

1992). Tween 80 larut dalam air dan etanol (95%), namun tidak larut dalam

mineral oil dan vegetable oil. Aktivitas antimikroba dari pengawet golongan

paraben dapat mengurangi jumlah polysorbate (Rowe et al., 2009).

Gambar 1. Struktur Tween 80 (Anonim, 2010a)

2. Span 80

Span 80 mempunyai nama lain sorbitan monooleat. Pemeriannya

berupa warna kuning gading, cairan seperti minyak kental, bau khas tajam,

terasa lunak. Kelarutannya tidak larut tetapi terdispersi dalam air, bercampur

dengan alkohol, tidak larut dalam propilen glikol, larut dalam hampir semua

minyak mineral dan nabati, sedikit larut dalam eter. Berat jenis pada 20oC

adalah 1 gram. Nilai HLB 4,3. Viskositas pada 25o

Ester sorbitan secara luas digunakan dalam kosmetik, produk

makanan, dan formulasi sebagai surfaktan nonionik lipofilik. Ester sorbitan

secara umum dalam formulasi berfungsi sebagai emulsifying agent dalam

pembuatan krim, emulsi, dan salep untuk penggunaan topikal. Ketika

C adalah 1000 cps

(Smolinske, 1992). Span 80 dapat dimasukkan dalam basis tipe parafin untuk

membentuk basis tipe anhidrat yang mampu menyerap sejumlah besar air

(Anonim, 1988).

13

digunakan sebagai emulsifying agent tunggal, ester sorbitan menghasilkan

emulsi air dalam minyak yang stabil dan mikroemulsi, namun ester sorbitan

lebih sering digunakan dalam kombinasi bersama bermacam-macam proporsi

polysorbate untuk menghasilkan emulsi atau krim, baik tipe M/A atau A/M

(Rowe et al., 2009).

Gambar 2. Struktur Span 80 (Anonim, 2010b)

3. Hidrophile-Lipophile Balances (HLB)

Nilai HLB merupakan keseimbangan antara sifat lipofil dan hidrofil

dari suatu surfaktan. Nilai HLB biasa digunakan untuk surfaktan nonionik

(Rieger, 1996), dimana rentang nilai antara 0-20 (Florence and Atwood,

2006). Semakin lipofil suatu surfaktan, semakin rendah nilai HLB (Voigt,

1994).

Tabel I. Klasifikasi Emulsifying Agent Berdasarkan Nilai HLB HLB Pengunaan Dispersibilitas di air 1-3 Antifoaming agent Tidak 3-6 W/O emulsifying agent Jelek 7-9 Wetting agent Seperti susu yang bersifat tidak stabil 8-16 O/W emulsifying agent Dispersi seperti susu bersifat stabil 13-15 Detergents Dispersi transluent 15-18 Solubilizing agent Larutan jernih

(Kim, 2005)

14

E. Gelling Agent

Gel merupakan suatu sistem setengah padat yang terdiri dari suatu

dispersi yang tersusun baik dari partikel anorganik yang kecil atau molekul

organik yang besar dan saling diresapi cairan (Ansel, 1999). Gel pada umumnya

memiliki sifat rheologi pseudoplastik (Nairn, 1997).

Gelling agent yang digunakan dalam bidang farmasi dan kosmetik harus

inert, aman, dan non reaktif terhadap komponen formulasi lainnya. Gelling agent

yang digunakan dalam formulasi cair harus dapat memberikan atau menyediakan

bentuk martiks selama penyimpanan sediaan, dan matriks tersebut harus dapat

pecah dengan mudah ketika diberikan shear forces pada saat penggojogan atau

ketika diaplikasikan secara topikal (Zatz and Kushla, 1996).

Carbopol merupakan polimer sintesis dari kelompok acrylic polymers

yang membentuk rantai silang dengan polyalkenyl eter (Zatz and Kushla, 1996).

Carbopol dapat menstabilkan emulsi dengan mengentalkan fase kontinyu

sehingga mengurangi creaming dan coalescence atau dengan berfungsi sebagai

emulsifier pada konsentrasi kurang dari 1% (Zatz and Kushla, 1996). Carbopol

sensitif terhadap garam sehingga emulsi polimer yang terbentuk akan pecah ketika

diaplikasikan pada kulit dan memberikan lapisan minyak pada permukaan kulit.

Lapisan minyak ini tidak akan diemulsikan kembali ketika bersentuhan dengan air

sehingga akan melekat pada kulit (Zatz and Kushla, 1996).

Pada kondisi asam, sebagian gugus karboksil pada rantai polimer akan

membentuk gulungan. Penambahan basa akan memutuskan gugus karboksil dan

15

akan meningkatkan muatan negatif sehingga timbul gaya tolak-menolak

elektrostatis yang akan membuatnya menjadi gel yang rigid (kaku) dan

mengembang. Penambahan basa yang berlebihan membuat gel menjadi encer

karena kation-kation melindungi gugus-gugus karboksil dan juga mengurangi

gaya tolak-menolak elektrostatis. Jika ditambahkan amina yang berlebih pada

sistem dispersi carbopol, konsistensinya tidak berkurang, kemungkinan karena

efek sterik mencegah pelindung karboksil yang diserang (Barry, 1983).

Gambar 3. Struktur Carbopol (Rowe et al., 2009)

F. Analisis Ukuran Droplet

Mikromeritik adalah ilmu dan teknologi tentang partikel kecil, salah

satunya adalah droplet. Dalam bidang kefarmasian terdapat beberapa informasi

yang perlu diperoleh dari droplet, yaitu bentuk dan luas permukaan droplet serta

ukuran droplet dan distribusi ukuran droplet. Data tentang ukuran droplet

diperoleh dalam diameter doplet dan distribusi diameter droplet, sedangkan

bentuk droplet memberi gambaran tentang luas permukaan spesifik droplet dan

teksturnya (Martin, Swarbrick, and Cammarata, 1993).

16

Metode mikroskopik merupakan metode sederhana yang hanya

menggunakan satu alat yaitu mikroskop yang bukan merupakan alat yang rumit

dan memerlukan penanganan khusus. Kerugian dari metode mikroskopik adalah

bahwa garis tengah yang diperoleh hanya dua dimensi dari droplet tersebut, yaitu

diameter. Selain itu jumlah droplet yang harus dihitung sekitar 300-500 droplet

agar mendapatkan suatu perkiraan yang baik dari distribusi, sehingga metode ini

membutuhkan waktu dan ketelitian (Martin et al.,1993).

Distribusi ukuran droplet dilihat dengan cara memplotkan jumlah droplet

yang terletak dalam suatu kisaran ukuran tertentu terhadap kisaran ukuran atau

ukuran droplet rata-rata, maka akan diperoleh kurva distribusi frekuensi. Plot

distribusi frekuensi yang didapat tidak selalu normal. Hal ini memberikan

gambaran yang jelas bahwa garis tengah rata-rata tidak dapat dicapai. Hal ini

perlu diperhatikan karena mungkin saja terdapat dua sampel yang garis tengah

atau diameter rata-ratanya sama tetapi distribusi berbeda. Dari kurva distribusi

frekuensi dapat juga terlihat ukuran partikel berapa yang sering muncul atau

terjadi pada sampel, disebut sebagai modus (Martin et al., 1993). Penelitian

parameter ukuran droplet dengan hanya melihat modus kurang sensitif dalam

menilai karakter droplet emulsi. Salah satu parameter ukuran droplet yang lebih

representatif dalam menilai karakter droplet adalah percentile 90. Percentile 90

merupakan suatu parameter nilai yang menunjukkan sejumlah 90% dari populasi

droplet yang diamati mempunyai ukuran kurang dari nilai yang tertera

(Setyaningsih, 2009).

17

G. 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

untuk mengevaluasi efek dari faktor yang dipelajari secara simultan dan efek yang

relatif penting dapat dinilai (Armstrong and James 1996). Desain faktorial

digunakan dalam penelitian dimana efek dari faktor atau kondisi yang berbeda

dalam penelitian ingin diketahui (Bolton, 1997).

Desain faktorial mengandung beberapa pengertian, yaitu faktor, level,

efek, respon. Faktor merupakan setiap besaran yang mempengaruhi respon (Voigt,

1994). Level merupakan nilai atau tetapan untuk faktor. Efek adalah perubahan

respon yang disebabkan variasi tingkat dari faktor. Efek faktor atau interaksi

merupakan rata-rata respon pada level tinggi dikurangi rata-rata respon pada level

rendah. Respon merupakan sifat atau hasil percobaan yang diamati. Respon yang

diamati harus dikuantitatifkan (Bolton, 1997).

Jumlah percobaan dalam desain faktorial adalah 2n, di mana 2

menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah faktor. Langkah untuk percobaan

faktorial terdiri dari kombinasi semua level dari faktor. Pada desain faktorial dua

level dan tiga faktor diperlukan delapan formulasi (2n=8, dengan 2 menunjukkan

level dan n menunjukkan jumlah faktor). Rancangan penelitian desain faktorial

dengan tiga faktor dan dua level ditunjukkan pada Tabel II berikut:

18

Tabel II. Rancangan Percobaan Desain Faktorial Tiga Faktor dan Dua Level

Eksperimen Faktor Interaksi A B C AB AC BC ABC

(1) - - - + + + - a + - - - - + + b - + - - + - + ab + + - + - - - c - - + + - - + ac + - + - + - - bc - + + - - + - abc + + + + + + +

Keterangan :

- = level rendah

+ = level tinggi

Rumusan yang berlaku :

Y = B0 + B1(X1) + B2(X2) + B3(X3) +...+ B12X1X2 + B13X1X3 + B23X2X3

+...+ B123X1X2X3

Dengan :

.....(1)

Y = respon hasil atau sifat yang diamati

(X1)(X2)(X3

B

) = level pada faktor A, faktor B, dan faktor C

0, B1, B2, B3...

Dari rumus (1) 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 level rendah (Bolton, 1997).

= koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan

19

H. Landasan Teori

Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mencegah radikal bebas

yang masuk dalam tubuh adalah dengan menggunakan sediaan atau produk yang

mengandung antioksidan. Sejumlah penelitian secara farmakologis menyebutkan

bahwa ekstrak teh hijau memiliki pengaruh antioksidan yang kuat. Beberapa

penelitian menyebutkan bahwa keempat komponen polifenol teh: epigalokatekin

galat, epikatekin galat, epigalokatekin, dan epikatekin merupakan antioksidan

penting yang terdapat dalam teh hijau. Dengan kandungan antioksidan itu, teh

hijau berpotensi sebagai photoprotector untuk mencegah radikal bebas pada kulit

yang disebabkan oleh paparan sinar UV.

Bentuk sediaan emulgel memiliki kelebihan tersendiri dilihat dari sisi gel

maupun emulsi. Gel mempunyai kelebihan berupa kandungan air yang cukup

tinggi sehingga memberikan kelembaban yang bersifat mendinginkan dan

memberikan rasa nyaman pada kulit dan emulsi mempunyai kelebihan berupa

kemampuan penetrasi yang tinggi pada kulit. Sistem emulsi dalam emulgel ini

menggunakan komposisi emulsifying agent Tween 80 - Span 80. Emulsifying

agent akan menurunkan tegangan antar muka minyak dan air sehingga

memberikan sistem emulsi yang memenuhi kriteria. Tween 80 dan Span 80 dapat

membentuk stable interfacial complex condensed film. Lapisan ini bersifat

fleksibel, viscous, koheren, dan tidak mudah pecah selama molekul–molekulnya

tertata dengan efisien satu dengan yang lainnya. Carbopol sebagai gelling agent

dalam emulgel akan membentuk jaringan struktural yang merupakan faktor yang

20

penting dalam sediaan tersebut. Penambahan jumlah gelling agent akan

memperkuat jaringan struktural emulgel sehingga menyebabkan kenaikan

viskositas emulgel. Komposisi emulsifying agent dan gelling agent akan

menentukan sifat fisik dan stabilitas dari emulgel.

Metode desain faktorial dapat digunakan untuk mendapatkan persamaan

desain faktorial dan mengetahui apakah persamaan tersebut signifikan dalam

memprediksi respon sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel. Dengan metode ini

efek tiap-tiap faktor maupun interaksi ketiganya dapat teridentifikasi dan dapat

diketahui faktor dan/atau interaksi mana yang signifikan mempengaruhi respon

sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel. Selain itu dengan desain faktorial juga dapat

diketahui area komposisi optimum terbatas pada level faktor yang diteliti untuk

menghasilkan respon sifat fisik dan stabilitas fisik yang dikehendaki berdasarkan

contour plot dari masing-masing respon sifat fisik dan stabilitas fisik.

I. Hipotesis

• Persamaan desain faktorial dari respon sifat fisik (daya sebar, viskositas) dan

respon stabilitas fisik (pergeseran viskositas) signifikan dalam memprediksi

masing-masing respon.

• Terdapat faktor dan/atau interaksi yang berpengaruh signifikan antara tween

80, span 80, dan carbopol dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas fisik

emulgel.

21

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian

Penelitian ini bersifat eksperimental menggunakan desain faktorial

dengan tiga faktor dua level untuk melihat signifikansi model persamaan dalam

memprediksi respon sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel serta untuk mengetahui

faktor dan interaksi yang signifikan dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas

fisik emulgel.

B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional

1. Variabel penelitian

a. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah komposisi emulsifiying agent

Tween 80 dan Span 80, serta komposisi gelling agent Carbopol® Ultrez

3% b/v yang dibedakan dalam dua level, yakni level rendah dan level

tinggi. Level rendah komposisi Span 80 adalah 1,875 gram dan level tinggi

adalah 3,75 gram, sedangkan level rendah komposisi Tween 80 adalah

3,75 gram dan level tinggi adalah 5,625 gram. Sementara itu level rendah

komposisi Carbopol® Ultrez 3% b/v adalah 115 gram dan level tinggi

adalah 145 gram.

b. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisik emulgel meliputi

viskositas, daya sebar, dan stabilitas fisik emulgel meliputi pergeseran

viskositas dari emulgel.

22

c. Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah waktu yang

dibutuhkan selama proses pencampuran yakni 15 menit untuk

pencampuran emulsi dan 20 menit untuk pencampuran emulgel, suhu pada

saat proses pencampuran yakni 70o

d. Variabel pengacau tidak terkendali dalam penelitian ini adalah suhu,

cahaya, dan kelembaban lingkungan.

C, kecepatan mixer yang digunakan

pada saat proses pencampuran yakni 300 rpm untuk pencampuran emulsi

dan 400 rpm untuk pencampuran emulgel, dan lama penyimpanan emulgel

yakni satu bulan.

2. Definisi operasional

a. Emulgel adalah sediaan yang dibuat dengan mencampurkan emulsi tipe

minyak dalam air dan gelling agent sebagai pembentuk gel dengan

konsentrasi tertentu.

b. Emulsifying agent merupakan suatu senyawa yang dapat menurunkan

tegangan permukaan yang berada di antara dua cairan yang tidak saling

campur sehingga salah satu cairan dapat terdispersi di dalam cairan yang

lainnya. Pada penelitian ini digunakan Span 80 dan Tween 80.

c. Gelling agent adalah bahan pembentuk gel yang akan membentuk matriks

tiga dimensi. Pada penelitian ini digunakan Carbopol® Ultrez yang

didispersikan dalam aquadest dengan konsentrasi 3% b/v.

23

d. Faktor adalah besaran yang mempengaruhi respon, dalam penelitian ini

yaitu emulsifying agent (Span 80 dan Tween 80) dan gelling agent

(Carbopol).

e. Level adalah tingkatan jumlah atau besarnya faktor, dalam penelitian ini

terdapat dua level, yaitu level rendah dan level tinggi. Level rendah

komposisi Span 80 adalah 1,875 gram dan level tinggi adalah 3,75 gram,

sedangkan level rendah komposisi Tween 80 adalah 3,75 gram dan level

tinggi adalah 5,625 gram. Sementara itu level rendah komposisi Carbopol

adalah 115 gram dan level tinggi adalah 145 gram.

f. Respon adalah hasil percobaan yang akan diamati perubahannya secara

kuantitatif. Pada penelitian ini respon yang diamati adalah respon sifat

fisik, meliputi daya sebar dan viskositas emulgel, serta respon stabilitas

fisik, yakni pergeseran viskositas emulgel.

g. Efek adalah perubahan respon yang disebabkan variasi level dan faktor.

h. Daya sebar adalah kemampuan emulgel untuk menyebar, diukur dengan

kondisi percobaan massa krim 1 gram, massa beban 125 gram selama satu

menit.

i. Viskositas adalah tahanan emulgel untuk mengalir, diukur dengan

Viscotester Rion™ seri VT-04.

j. Pergeseran viskositas adalah selisih viskositas emulgel setelah disimpan

selama satu bulan (η2) pada suhu kamar dengan viskositas emulgel 48 jam

setelah pembuatan yang telah dirata-rata (η1), dibandingkan dengan

24

viskositas emulgel 48 jam setelah pembuatan yang telah dirata-rata (η1).

Pergeseran viskositas dihitung menurut rumus:

Pergeseran viskositas =

k. Ukuran droplet adalah nilai percentile 90 dari diameter droplet-droplet

fase minyak emulgel pada tiap formula yang diamati dengan mikroskop.

l. Pergeseran ukuran droplet adalah perubahan atau perbedaan ukuran

droplet pada pengamatan emulgel 48 jam setelah pembuatan dengan

penyimpanan satu bulan secara statistik berdasarkan normalitas data

percentile 90 pada masing-masing formula.

m. Desain faktorial adalah metode optimasi untuk mengetahui efek yang

dominan dalam menentukan sifat fisik emulgel.

n. Contour plot adalah profil respon daya sebar, viskositas, dan pergeseran

viskositas emulgel.

o. Komposisi optimum adalah komposisi emulsifying agent dan gelling agent

yang menghasilkan emulgel dengan daya sebar berada pada range 3 cm –

5 cm, viskositas 190 dPa.s – 250 dPa.s, dan pergeseran viskositas ≤ 10 %.

25

C. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak kering teh

hijau (Camellia sinensis L.) (PhytoLab), Carbopol (Ultrez), TEA (Bratachem),

propilen glikol (Bratachem), Tween 80 (Bratachem), Span 80 (Bratachem),

parafin cair (Bratachem), metil paraben (Bratachem), propil paraben (Bratachem),

aquadest.

Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: gelas ukur (Iwaki

TE-32 Pirex® Japan), bekker glass (Iwaki TE-32 Pirex® Japan), cawan porselen,

mangkok stainless steel, mixer (Modifikasi USD), timbangan analitik (Mettler

Toledo GB 3002), pipet tetes, penangas air, stopwatch, mikroskop (Olympus

CH2-Japan) dan kamera moticam 1000 pixel 1,3M, alat uji daya sebar (modifikasi

USD), Viscotester seri VT 04 (Rion™-Japan), dan software Design Expert

7.0.0™.

D. Tata Cara Penelitian

1. Formula emulgel photoprotector ekstrak teh hijau

Formula chlorphenesin emulgel menurut Magdy (2004) sebagai

berikut :

Formula (%b/b) :

Chlorphenesin 0,5

HPMC 2,5

Liquid paraffin 5

26

Tween 20 0,6

Span 20 0,9

Propylene glycol 5

Etanol 2,5

Methyl paraben 0,03

Propyl paraben 0,01

Purified water to 100

Dilakukan modifikasi dengan mengganti zat aktif dan beberapa

eksipiennya. Formula hasil modifikasi (untuk 500 gram) adalah sebagai

berikut:

Tabel III. Formula Emulgel Photoprotector Hasil Modifikasi Bahan Jumlah (g)

F1 Fa Fb Fab Fc Fac Fbc Fabc Parafin cair 25 25 25 25 25 25 25 25 Tween 80 3,75 5,625 3,75 5,625 3,75 5,625 3,75 5,625 Span 80 1,875 1,875 3, 75 3, 75 1,875 1,875 3, 75 3, 75 Carbopol 3% b/v 115 115 115 115 145 145 145 145 TEA 2, 85 2, 85 2, 85 2, 85 2, 85 2, 85 2, 85 2, 85 Ekstrak teh hijau 0,031 0,031 0,031 0,031 0,031 0,031 0,031 0,031 Propylene glycol 50 50 50 50 50 50 50 50 Metyl paraben 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 Propyl paraben 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 Aqudest ad 500 500 500 500 500 500 500 500

Menurut Saito et al. (2007) nilai IC50 untuk senyawa EGCG yang

terkandung di dalam ekstrak teh hijau hasil uji DPPH adalah 4,19 µg/mL dan

pelarut yang digunakan dalam uji DPPH tersebut adalah metanol (berat jenis =

0.7918 g/mL). Berdasarkan Certificate of Analysis ekstrak teh hijau yang

digunakan dalam penelitian ini memiliki kandungan EGCG sebesar 8,40%

b/b. Dari hasil perhitungan konversi berdasarkan nilai IC50 untuk senyawa

27

EGCG dan jumlah EGCG yang terkandung di dalam ekstrak teh hijau tersebut

didapatkan dosis ektrak

teh hijau yang digunakan sebagai antioksidan, yakni

0,031 gram.

2. Pembuatan emulgel photoprotector ekstrak teh hijau

Faktor yang akan diteliti adalah komposisi Carbopol 3% b/v, Tween

80, dan Span 80. Level tinggi dan level rendah dalam percobaan ini adalah

sebagai berikut:

Tabel IV. Penentuan Level Tinggi dan Level Rendah Faktor Komposisi Emulsifying Agent dan Gelling Agent

Faktor Carbopol 3% (g) Tween 80 (g) Span 80 (g) Level rendah 115 3,75 1,875 Level tinggi 145 5,625 3, 75

a. Pembuatan emulsi

Fase minyak dibuat dengan mencampur parafin cair dengan Span 80 pada

suhu 70

.

oC, diaduk sampai homogen. Fase air dibuat dengan mencampur

Tween 80 dan sebagian aqudest pada suhu 70o

b.

C, diaduk sampai homogen.

Fase minyak ditambahkan ke fase air, kemudian ditambahkan sisa

aquadest sambil diaduk menggunakan mixer dengan kecepatan 300 rpm

selama 15 menit.

Pembuatan emulgel

Carbopol yang telah didispersikan di dalam aquadest sehari sebelumnya

dengan konsentrasi 3% b/v ditambahkan TEA sedikit demi sedikit hingga

gel mengental sambil diaduk menggunakan mixer dengan kecepatan 400

rpm hingga homogen dan pH dicek hingga mencapai pH 6-8. Emulsi

.

28

dicampurkan dengan gel tersebut sampai terbentuk emulgel, kemudian

ditambahkan ekstrak teh hijau yang telah dilarutkan dalam aquadest, metil

paraben dan propil paraben yang telah dilarutkan dalam propilen glikol.

Dihomogenkan menggunakan mikser dengan kecepatan pengadukan

sebesar 400 rpm dengan waktu 20 menit.

3. Evaluasi sediaan emulgel

a.

Sejumlah emulgel dioleskan pada gelas objek dan ditambahkan satu tetes

methylene blue. Selanjutnya dilakukan pengamatan secara mikroskopik

untuk menentukan apakah emulsi dari sediaan emulgel tersebut bertipe

M/A atau A/M.

Penentuan tipe emulsi dengan metode pewarnaan.

b. Pengujian daya sebar

Uji daya sebar dilakukan 48 jam setelah pembuatan dengan cara emulgel

ditimbang seberat satu gram dan diletakkan ditengah kaca bulat berskala.

Di atas emulgel diletakkan kaca bulat lain dan pemberat dengan berat total

125 gram, didiamkan selama satu menit, dicatat diameter penyebarannya

(Garg, Aggrawal, Garg, and Singla, 2002).

.

c. Pemeriksaan viskositas

Pengukuran viskositas menggunakan alat Viscotester Rion seri VT 04

dengan cara emulgel dimasukkan dalam wadah dan dipasang pada

portable viscotester. Viskositas emulgel diketahui dengan mengamati

gerakan jarum penunjuk viskositas. Uji ini dilakukan dua kali, yaitu

.

29

setelah 48 jam emulgel selesai dibuat dan setelah penyimpanan selama

satu bulan (Instruction Manual Viscotester VT-03E/VT-04).

d. Uji mikromeritik

Sejumlah emulgel dioleskan pada gelas objek kemudian letakkan pada

mikroskop. Amati ukuran droplet yang terdispersi pada emulgel. Gunakan

perbesaran lemah untuk menentukan objek yang akan diamati kemudian

ganti dengan perbesaran kuat. Sebelum dilakukan pengukuran, terlebih

dahulu mengkalibrasi lensa mikroskop. Catat diameter terjauh dari tiap

droplet sejumlah 500 droplet (Martin et al., 1993).

.

E. Analisis Hasil

Analisis statistik yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan uji

Anova. Uji ini digunakan untuk mengetahui signifikansi dari setiap faktor dan

interaksinya dalam mempengaruhi respon. Berdasarkan analisis statistik ini, maka

dapat ditentukan ada tidaknya pengaruh signifikan dari setiap faktor dan

interaksinya terhadap respon. Hal tersebut dapat dilihat dari nilai p-value.

Hipotesis alternatif (H1) menyatakan bahwa komposisi Tween 80, Span

80, Carbopol, atau interaksinya berpengaruh signifikan dalam menentukan sifat

fisik dan stabilitas fisik emulgel photoprotector, sedangkan H0 merupakan negasi

dari H1 yang menyatakan bahwa komposisi tween 80, span 80, carbopol, atau

interaksinya tidak berpengaruh signifikan dalam menentukan sifat fisik dan

stabilitas fisik emulgel photoprotector. H1 diterima dan H0 ditolak bila p-value

30

lebih kecil dari 0,05 yang berarti bahwa faktor berpengaruh signifikan terhadap

respon. Taraf kepercayaan yang digunakan untuk uji statistik adalah 95% (Bolton,

1997; Muth, 1999).

Optimasi dalam penelitian ini dilakukan dengan metode desain faktorial.

Metode tersebut digunakan untuk menghasilkan persamaan desain faktorial untuk

masing-masing respon sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel. Masing-masing

persamaan desain faktorial tesebut dianalisis signifikansinya dengan uji Anova

untuk mengetahui apakah persamaan tersebut dapat digunakan untuk memprediksi

sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel. Berdasarkan pertimbangan signifikansi

pengaruh dari masing-masing faktor terhadap respon sifat fisik dan stabilitas fisik

yang diamati, dilakukan prediksi hasil respon menggunakan software Design

Expert 7.0.0™ untuk memperoleh komposisi optimum tween 80, Span 80, dan

carbopol.

Nilai ukuran droplet percentile 90 didapat dari analisis frekuensi

deskriptif dengan menggunakan program SPSS 13.0®. Pergeseran ukuran droplet

dianalisis secara statistik dengan mempertimbangkan normalitas data percentile

90. Jika data percentile 90 dari masing-masing formula terdistribusi normal, maka

digunakan uji T sampel berpasangan untuk menganalisis pergeseran ukuran

droplet, namun apabila data tersebut tidak terdistribusi normal maka untuk

mengetahui ada tidaknya pergeseran ukuran droplet setelah penyimpanan selama

satu bulan digunakan uji Wilcoxon.

31

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Penetapan Dosis Ekstrak Teh Hijau sebagai Photoprotector

Dosis ekstrak teh hijau yang digunakan sebagai photoprotector

ditentukan berdasarkan kandungan EGCG (Epigallocatechin-3-gallate) dari ekstrak

teh hijau tersebut. Konstituen dengan aktivitas kemopreventif paling tinggi dalam

teh hijau yang bertanggung jawab pada efek farmakologi dan biokimia adalah

EGCG. Pemberian EGCG secara topikal menghasilkan pencegahan terhadap sinar

UVB dalam menginduksi respon inflamasi, imunosupresi dan oxidative stress

Berdasarkan Certificate of Analysis ekstrak teh hijau yang digunakan

dalam penelitian ini memiliki kandungan EGCG sebesar 8,40% b/b. Menurut

Saito et al. (2007) nilai IC

(Katiyar, 2003).

50 untuk senyawa EGCG yang terkandung di dalam

ekstrak teh hijau hasil uji DPPH adalah 4,19 µg/mL dan pelarut yang digunakan

dalam uji DPPH tersebut adalah metanol (berat jenis = 0,7918 g/mL). Untuk

mengetahui jumlah ekstrak kering teh hijau sebagai photoprotector yang dapat

digunakan untuk formula emulgel maka dilakukan perhitungan konversi

berdasarkan nilai IC50 untuk senyawa EGCG dan jumlah EGCG yang terkandung

di dalam ekstrak teh hijau tersebut. Dari hasil perhitungan konversi tersebut

didapatkan dosis ekstrak

teh hijau yang digunakan sebagai photoprotector, yakni

0,031 gram.

32

B. Formulasi Emulgel Photoprotector Ekstrak Teh Hijau

Pembuatan emulgel photoprotector

Sementara itu untuk pembuatan emulsi diawali dengan membuat fase air

dan fase minyak. Fase air dibuat dengan mencampurkan aquadest dan Tween 80

pada suhu 70

ini diawali dengan pendispersian

carbopol di dalam aquadest dengan konsentrasi 3% b/v. Pada penelitian ini

Carbopol didispersikan selama 24 jam untuk memaksimalkan hidrasi dan

mencapai viskositas serta kejernihan yang maksimum.

oC hingga homogen. Sementara itu fase minyak dibuat dengan

mencampurkan parafin cair dan Span 80 pada suhu 70oC hingga homogen. Parafin

cair dalam sediaan ini berfungsi sebagai emolien. Tween 80 dan Span 80

merupakan emulsifying agent nonionik yang akan membuat fase minyak dan fase

air dapat saling campur sehingga dapat membentuk sistem emulsi. Emulsi dibuat

dengan menambahkan fase minyak ke dalam fase air pada suhu 70o

Ketika fase minyak ditambahkan ke dalam fase air, tween 80 dan span

80 akan membentuk lapisan monomolekuler pada lapisan batas antarmuka droplet

parafin cair dengan air. Bagian hidrofobik dari tween 80 dan span 80, yakni rantai

hidrokarbon akan mengarah ke dalam droplet parafin cair, sementara itu rantai

polioksietilen dari tween 80 dan cincin span 80 yang merupakan bagian hidrofilik

akan mengarah ke medium dispers, yaitu air. Di dalam droplet parafin cair akan

terjadi interaksi van der waals antara rantai hidrokarbon dari tween 80 dan rantai

C sambil

dilakukan pengadukan menggunakan mikser dengan kecepatan 300 rpm hingga

terbentuk emulsi yang homogen. Pemanasan pada tahap ini bertujuan untuk

memudahkan pencampuran dan mendukung terjadinya proses emulsifikasi.

33

hidrokarbon dari span 80, di mana rantai hidrokarbon tween 80 berada di antara

rantai span 80. Sementara itu pada medium dispers akan terjadi ikatan hidrogen

antara bagian hidrofilik dari tween 80 dan span 80 dengan air. Rantai

polioksietilen dari tween 80 dan cincin span 80 akan menjadikan kedua

emulsifying agent ini sebagai halangan sterik bagi droplet-droplet parafin cair

sehingga kemungkinan untuk bergabungnya droplet-droplet parafin cair dapat

diminimalkan (Kim, 2005).

TEA ditambahkan ke dalam carbopol yang telah didispersikan di dalam

air dengan tujuan untuk menetralisasi pH carbopol. Sebelum ditambahkan TEA,

carbopol yang telah didispersikan di dalam air berada dalam bentuk tidak

terionkan dengan pH 3. Ketika dinetralisasi, pH carbopol mengalami peningkatan

menjadi pH 6, dan pada kondisi tersebut carbopol menjadi lebih kental. Hal ini

disebabkan pada saat penambahan TEA, gugus karboksil dari carbopol akan

berubah menjadi COO-. Adanya gaya tolak menolak elektrostatis antara gugus

karboksil yang telah berubah menjadi COO-

Emulgel terbentuk dengan dicampurnya emulsi dan gel pada kecepatan

putar mikser 400 rpm. Pada emulgel tersebut ditambahkan ekstrak teh hijau yang

telah dilarutkan dalam aquadest. Metil paraben dan propil paraben yang dilarutkan

di dalam propilen glikol juga ditambahkan ke dalam emulgel tersebut. Metil

paraben dan propil paraben berfungsi sebagai pengawet, sedangkan propilen

glikol selain sebagai pelarut metil paraben dan propil paraben juga berfungsi

sebagai humektan (Rowe et al., 2009).

mengakibatkan carbopol

mengembang dan menjadi lebih rigid (Barry, 1983).

34

C. Penentuan Tipe Emulsi dari Sediaan Emulgel

Penentuan tipe emulsi dilakukan dengan metode pewarnaan

menggunakan methylene blue. Dari hasil pengamatan secara mikroskopis, dapat

disimpulkan bahwa tipe emulsi dari sediaan emulgel photoprotector adalah M/A

(minyak dalam air). Hal ini dibuktikan dengan medium dispers yang berwarna

biru, sedangkan fase dispers yang berupa droplet parafin cair tidak berwarna biru.

Methylene blue merupakan pewarna yang larut air, hal inilah yang menyebabkan

medium dispers dari sistem emulsi dan gel yang mengandung air akhirnya

berwarna biru, sedangkan droplet fase dispers tidak. Hasil penentuan tipe emulsi

dari sediaan emulgel photoprotector adalah sebagai berikut:

Gambar 4. Hasil pengamatan mikroskopik tipe emulgel (perbesaran 40x)

Fabc Fbc

Fac Fc

Fab Fb

Fa F1

35

Penentuan tipe emulsi dari masing-masing formula diperkuat dengan

adanya perhitungan nilai HLB. Dengan dasar perhitungan nilai HLB ini, dapat

diprediksi tipe emulsi yang terbentuk dalam sediaan emulgel photoprotector.

Berikut adalah nilai HLB dari masing-masing formula.

Tabel V. Nilai HLB dari Tiap Formula Emulgel Formula Nilai HLB F1 11,43 Fa 12,33 Fb 9,65 Fab 10,72 Fc 11,43 Fac 12,33 Fbc 9,65 Fabc 10,72

Berdasarkan tabel V, maka nilai HLB pada seluruh formula berada pada

rentang 8-13. Menurut Kim (2005) pada nilai HLB 8-18 akan terbentuk emulsi

tipe M/A, dan pada nilai HLB 13-18 terjadi efek deterjensi dan solubilisasi.

Dengan demikian, pada rentang nilai HLB 8-13 akan membentuk emulsi M/A

tanpa efek deterjensi dan solubilisasi. Jadi berdasarkan nilai HLB maka tipe

emulsi yang terbentuk pada sediaan emulgel photoprotector adalah M/A.

D. Pengaruh Tween 80, Span 80, dan Carbopol terhadap Respon Sifat Fisik

dan Stabilitas Fisik Emulgel

Tween 80 dan span 80 merupakan emulsifying agent yang berperan

dalam menentukan sifat fisik dan stabilitas fisik suatu emulsi. Sementara itu

carbopol adalah gelling agent yang berperan dalam menentukan sifat fisik dan

36

stabilitas fisik gel. Pertimbangan tersebut digunakan dalam memilih ketiga

eksipien ini untuk menjadi faktor yang diamati pengaruhnya terhadap respon sifat

fisik dan stabilitas fisik dari sediaan emulgel photoprotector ini. Respon sifat fisik

yang diamati adalah daya sebar dan viskositas emulgel, sedangkan respon

stabilitas fisik yang diamati adalah pergeseran viskositas emulgel.

Tabel VI. Level Tinggi dan Level Rendah Faktor Tween 80, Span 80, dan Carbopol

Faktor Tween 80 (g) Span 80 (g) Carbopol (g) Level rendah 3,75 1,875 115 Level tinggi 5,625 3, 75 145

1. Respon viskositas

Viskositas adalah suatu tahanan untuk mengalir (Martin et al., 1993).

Viskositas yang tinggi akan memberikan stabilitas sistem emulsi di dalam

sediaan emulgel karena akan meminimalkan pergerakan droplet fase dispers

sehingga perubahan ukuran droplet ke ukuran yang lebih besar dapat dihindari

dan kemungkinan terjadinya koalesens dapat dicegah. Pengukuran viskositas

dilakukan pada hari kedua setelah pembuatan emulgel. Hasil uji respon

viskositas ditunjukkan pada tabel VII berikut:

Tabel VII. Hasil Uji Respon Viskositas Formula Rata-rata respon viskositas (d.Pa.s)

1 201,67±2,89 a 220,00±10,00 b 213,33±5,77 ab 223,33±5,77 c 243,33±11,55 ac 255,00±13,23 bc 246,67±2,89 abc 266,67±28,87

37

Berdasarkan data hasil pengujian respon viskositas, dilakukan

analisis desain faktorial dengan menggunakan Software Design Expert 7.0.0™

untuk mengetahui besarnya efek dari masing-masing faktor dan interaksi antar

faktor dalam menentukan nilai respon viskositas. Hasil analisis dari masing-

masing faktor dan interaksi antar faktor ditunjukkan pada tabel VIII berikut:

Tabel VIII. Nilai Efek Tiap Faktor terhadap Respon Viskositas Faktor dan interaksi Efek

Tween 80 (a) 15,00 Span 80 (b) 7,50 Carbopol (c) 38,33 Tween 80 dan Span 80 (ab) 0,00 Tween 80 dan Carbopol (ac) 0,83 Span 80 dan Carbopol (bc) 0,00 Tween 80, Span 80, dan Carbopol (abc) 4,17

Pada tabel VIII terlihat sebagian besar faktor bernilai positif, yang

berarti meningkatkan nilai respon viskositas. Sementara itu nilai efek dari

interaksi antara tween 80 dan span 80 serta interaksi antara span 80 dan

carbopol adalah 0,00 yang berarti kedua interaksi tersebut tidak memberikan

efek kepada respon viskositas.

38


carbopol terhadap respon viskositas


carbopol terhadap respon viskositas

Pada gambar 5 dapat dilihat bahwa pada level rendah carbopol,

adanya peningkatan jumlah tween 80 baik pada level rendah maupun level

tinggi span 80 akan menyebabkan peningkatan respon viskositas. Hal yang

39

sama juga ditunjukkan oleh grafik pada gambar 6, di mana pada level tinggi

carbopol, semakin banyaknya jumlah tween 80 baik pada level tinggi maupun

level rendah span 80 akan meningkatkan respon viskositas.

Gambar 7. Pengaruh interaksi tween 80 dan carbopol pada level rendah

span 80 terhadap respon viskositas

Gambar 8. Pengaruh interaksi tween 80 dan carbopol pada level tinggi

span 80 terhadap respon viskositas

40

Berdasarkan grafik pada gambar 7 dapat dilihat adanya peningkatan

respon viskositas pada level rendah span 80 ketika jumlah tween 80

ditingkatkan, baik pada level rendah maupun level tinggi carbopol. Pada level

tinggi span 80, peningkatan jumlah tween 80 baik pada level tinggi maupun

level rendah carbopol akan diikuti dengan peningkatan respon viskositas

seperti yang ditunjukkan oleh grafik pada gambar 8.

Gambar 9. Pengaruh interaksi span 80 dan carbopol pada level rendah

tween 80 terhadap respon viskositas

41

Gambar 10. Pengaruh interaksi span 80 dan carbopol pada level tinggi

tween 80 terhadap respon viskositas

Gambar 9 menunjukkan bahwa pada level rendah tween 80,

peningkatan jumlah span 80 diiringi dengan peningkatan respon viskositas,

baik pada level rendah maupun level tinggi carbopol. Namun peningkatan

respon viskositas pada level tinggi carbopol yang ditunjukkan oleh gambar 9

cenderung kecil jika dibandingkan dengan peningkatan respon viskositas pada

level rendah carbopol, karena peningkatan viskositas yang terjadi pada level

tinggi carbopol tersebut adalah sebesar 3,334 d.Pa.s sedangkan peningkatan

viskositas yang terjadi pada level rendah carbopol sebesar 11,666 d.Pa.s.

Sementara itu gambar 10 menunjukkan bahwa pada level tinggi tween 80,

semakin banyak jumlah span 80 akan menyebabkan respon viskositas

meningkat, baik pada level tinggi maupun level rendah carbopol. Tidak jauh

berbeda dengan level tinggi carbopol pada gambar 9, peningkatan respon

viskositas pada level rendah carbopol yang ditunjukkan oleh gambar 10 juga

42

cenderung kecil jika dibandingkan dengan peningkatan respon viskositas pada

level tinggi carbopol, di mana peningkatan viskositas yang terjadi pada level

rendah carbopol adalah sebesar 3,333 d.Pa.s sementara peningkatan respon

viskositas yang terjadi pada level tinggi carbopol sebesar 11,667 d.Pa.s.

Tabel IX. Hasil Uji Anova untuk Respon Viskositas Sum of Mean F p-value

Source Squares df Square Value Prob > F Model 10612,50 7 1516,07 9,15 0,0001 A-tween 80 1350,00 1 1350,00 8,15 0,0115 B-span 80 337,50 1 337,50 2,04 0,1727 C-carbopol 8816,67 1 8816,67 53,23 < 0,0001 AB 0,000 1 0,000 0,000 1,0000 AC 4,17 1 4,17 0,025 0,8760 BC 0,000 1 0,000 0,000 1,0000 ABC 104,17 1 104,17 0,63 0,4394 Pure Error 2650,00 16 165,63 Cor Total 13262,50 23

Untuk mengetahui apakah persamaan desain faktorial untuk respon

viskositas signifikan dalam memprediksi respon viskositas dan untuk melihat

faktor dan interaksi yang berpengaruh signifikan dalam menentukan nilai

respon viskositas dilakukan uji Anova menggunakan software Design Expert

7.0.0™. Suatu faktor atau interaksi yang berpengaruh signifikan dalam

menentukan nilai respon viskositas serta persamaan desain faktorial yang

signifikan dalam memprediksi respon viskositas akan memberikan p-value

lebih kecil dari 0,05. Dari tabel IX dapat dilihat bahwa persamaan desain

faktorial untuk respon viskositas memberikan p-value lebih kecil dari 0,05

yang berarti persamaan desain faktorial ini signifikan dalam memprediksi

respon viskositas. Dari tabel IX juga dapat dilihat bahwa faktor carbopol dan

43

tween 80 merupakan faktor yang memberikan p-value lebih kecil dari 0,05

dan dapat disimpulkan bahwa faktor tween 80 dan faktor carbopol merupakan

faktor yang berpengaruh signifikan dalam menentukan nilai respon viskositas.

Dari data signifikansi ini dapat disimpulkan bahwa penambahan

carbopol dan tween 80 meskipun hanya dengan jumlah yang tidak terlalu

banyak dalam formula emulgel antioksidan ini akan sangat berpengaruh pada

profil viskositas sediaan tersebut. Penambahan carbopol sebagai gelling agent

dalam sediaan emulgel ini akan meningkatkan viskositas sediaan. Hal ini

disebabkan karena gugus karboksil dari carbopol telah berubah menjadi COO-

pada saat penambahan TEA. Adanya gaya tolak menolak elektrostatis antara

gugus karboksil yang telah berubah menjadi COO-

Sementara itu tween 80 merupakan salah satu emulsifying agent yang

digunakan dalam formula emulgel antioksidan ini. Tween 80 bersama dengan

span 80 akan berperan dalam menstabilkan sistem emulsi di mana semakin

mengakibatkan carbopol

mengembang menjadi lebih rigid dan viskositasnya meningkat (Barry, 1983).

Meningkatnya viskositas sediaan akan meningkatkan kestabilan sistem emulsi

dalam sediaan emulgel, karena meningkatnya viskositas dapat meminimalkan

mobilitas dari droplet fase dispers di dalam medium dispersnya, sehingga

kemungkinan bergabungnya droplet-droplet fase dispers dapat diminimalkan.

Terkait dengan pengaruh yang signifikan dari carbopol dalam menentukan

respon viskositas emulgel, maka dalam hal ini carbopol memegang peranan

yang sangat penting dalam menjaga kestabilan sistem emulsi dari sediaan

emulgel ini.

44

banyak tween 80 akan membuat medium dispers menjadi lebih rigid. Semakin

rigid medium dispers akan mengakibatkan semakin meningkatnya viskositas

sistem emulsi. Emulsi merupakan bagian dari sedian emulgel antioksidan ini.

Oleh karena itu ketika viskositas sistem emulsi meningkat maka akan

mempengaruhi viskositas dari emulgel, di mana dalam hal ini viskositas dari

emulgel juga akan meningkat.

2. Respon daya sebar

Menurut Garg et al. (2002) daya sebar merupakan karakteristik

penting dalam formulasi yang menjamin kemudahan saat sediaan

diaplikasikan di kulit, pengeluaran dari wadah, serta yang paling penting

mempengaruhi penerimaan konsumen. Pada sediaan semipadat, daya sebar

berbanding terbalik dengan viskositas sediaan. Semakin tinggi nilai viskositas

suatu sediaan, maka daya sebar sediaan semakin rendah, begitu pula

sebaliknya. Hasil uji respon daya sebar ditunjukkan pada tabel X berikut:

Tabel X. Hasil Uji Respon Daya Sebar Formula Rata-rata respon daya sebar (cm)

1 3,87±0,58 a 3,67±0,58 b 3,70±0,10 ab 3,57±0,58 c 3,53±0,58 ac 3,53±0,58 bc 3,57±0,58 abc 3,13±0,12

45

Hasil pengujian respon daya sebar dianalisis menggunakan software

Design Expert 7.0.0™ untuk mengetahui besarnya efek dari masing-masing

faktor dan interaksi antar faktor dalam menentukan nilai respon daya sebar.

Hasil analisis dari masing-masing faktor dan interaksi antar faktor ditunjukkan

pada tabel XI berikut:

Tabel XI. Nilai Efek Tiap Faktor terhadap Respon Daya Sebar Faktor dan interaksi Efek

Tween 80 (a) -0,19 Span 80 (b) -0,16 Carbopol (c) -0,26 Tween 80 dan Span 80 (ab) -0,092 Tween 80 dan Carbopol (ac) -0,025 Span 80 dan Carbopol (bc) -0,025 Tween 80, Span 80, dan Carbopol (abc) -0,13

Pada tabel XI terlihat seluruh faktor bernilai negatif, yang berarti

menurunkan nilai respon daya sebar. Tween 80, span 80, dan carbopol dan

interaksinya merupakan faktor yang akan meningkatkan respon viskositas

(tabel VIII). Nilai efek pada respon viskositas dan daya sebar ini semakin

menegaskan bahwa hubungan respon viskositas dengan respon daya sebar

adalah berbanding terbalik.

46


carbopol terhadap respon daya sebar


carbopol terhadap respon daya sebar

Pada gambar 11 dapat dilihat bahwa pada level rendah carbopol,

semakin banyak tween 80 yang digunakan baik pada level rendah dan level

tinggi span 80 akan menurunkan respon daya sebar. Sementara itu pada level

tinggi carbopol, semakin banyak tween 80 yang digunakan pada level tinggi

47

span 80 akan semakin menurunkan respon daya sebar, sedangkan pada level

tinggi carbopol dan level rendah span 80, penambahan jumlah tween 80 tidak

akan mengubah respon daya sebar seperti yang terlihat pada gambar 12.


span 80 terhadap respon daya sebar


span 80 terhadap respon daya sebar

48

Pada gambar 13 dapat dilihat bahwa semakin banyaknya jumlah

tween 80 pada level tinggi carbopol dan level rendah span 80 tidak mengubah

respon daya sebar, sedangkan pada level rendah carbopol, peningkatan jumlah

tween 80 akan mengakibatkan penurunan respon daya sebar. Hal yang berbeda

dapat dilihat pada gambar 14 di mana pada level tinggi span 80, semakin

tinggi jumlah tween 80 baik pada level rendah maupun level tinggi carbopol

akan menyebabkan respon daya sebar mengalami penurunan.


tween 80 terhadap respon daya sebar

49


tween 80 terhadap respon daya sebar

Dilihat dari grafik pada gambar 15, peningkatan jumlah span 80 pada

level rendah carbopol dan level rendah tween 80 menghasilkan profil respon

daya sebar yang berbeda dengan peningkatan jumlah span 80 pada level tinggi

carbopol dan level rendah tween 80. Pada level rendah carbopol dan level

rendah tween 80, peningkatan jumlah span 80 akan menurunkan respon daya

sebar, sedangkan bertambahnya jumlah span 80 pada level tinggi carbopol dan

level rendah tween 80 akan sedikit meningkatkan respon daya sebar, di mana

peningkatan nilai respon daya sebar yang ditunjukkan pada grafik tersebut

adalah sebesar 0,04 cm. Gambar 16 menunjukkan adanya penurunan respon

daya sebar pada level tinggi tween 80 ketika jumlah span 80 ditingkatkan, baik

pada level rendah maupun level tinggi carbopol.

50

Tabel XII. Hasil Uji Anova untuk Respon Daya Sebar Sum of Mean F p-value

Source Squares df Square Value Prob > F Model 0,92 7 0,13 24,34 < 0,0001 A-tween 80 0,22 1 0,22 40,69 < 0,0001 B-span 80 0,15 1 0,15 27,77 < 0,0001 C-carbopol 0,40 1 0,40 73,92 < 0,0001 AB 0,050 1 0,050 9,31 0,0076 AC 0,00375 1 0,00375 0,69 0,4176 BC 0,00375 1 0,00375 0,69 0,4176 ABC 0,094 1 0,094 17,31 0,0007 Pure Error 0,087 16 0,005416667 Cor Total 1,01 23

Dalam uji Anova menggunakan software Design Expert 7.0.0™,

suatu persamaan desain faktorial dikatakan signifikan dalam memprediksi

respon jika p-value dari persamaan tersebut kurang dari 0,05. Sementara itu

suatu faktor atau interaksi dikatakan signifikan dalam menentukan nilai respon

daya sebar jika p-value dari faktor atau interaksi tersebut juga kurang dari

0,05. Dari hasil uji Anova yang ditunjukkan pada tabel XII, persamaan desain

faktorial untuk respon daya sebar merupakan persamaan yang signifikan

dalam memprediksi respon daya sebar, sedangkan faktor yang signifikan

dalam menentukan nilai respon daya sebar adalah faktor tween 80, span 80,

dan carbopol, di mana interaksi yang signifikan dalam menentukan nilai

respon daya sebar interaksi tween 80 dan span 80, serta interaksi ketiga faktor.

Tidak seperti hasil Anova pada respon viskositas yang hanya

menunjukkan bahwa dua faktor saja yang berpengaruh signifikan (tabel IX),

hasil Anova pada respon daya sebar menunjukkan ketiga faktor memiliki

pengaruh yang signifikan dalam menentukan respon daya sebar. Ketiga faktor

51

tersebut, yakni tween 80, span 80, dan carbopol merupakan faktor yang

meningkatkan respon viskositas. Respon daya sebar erat kaitannya dengan

respon viskositas. Profil daya sebar suatu sediaan semisolid akan sangat

ditentukan oleh profil viskositas sediaan semisolid tersebut. Profil daya sebar

merupakan salah satu bentuk shearing stress yang diberikan pada sediaan

semisolid. Ketika shearing stress dalam bentuk daya sebar tersebut diberikan

dengan kekuatan yang sama besar pada beberapa emulgel yang memiliki

komposisi tween 80, span 80, dan carbopol yang berbeda di antara masing-

masing emulgel, maka emulgel yang mengandung tween 80, span 80, dan

carbopol lebih banyak akan menghasilkan jangkauan penyebaran emulgel

yang lebih sempit dibandingkan emulgel dengan komposisi tween 80, span 80,

dan carbopol yang lebih sedikit. Hal ini dikarenakan ketiga eksipien tersebut

akan meningkatkan viskositas emulgel dan peningkatan viskositas emulgel itu

menyebabkan jangkauan penyebaran emulgel menjadi lebih sempit.

3. Respon Pergeseran viskositas

Pergeseran viskositas dapat digunakan sebagai salah satu parameter

kestabilan suatu sediaan. Pergeseran viskositas yang diamati adalah perubahan

viskositas dari hari kedua setelah pembuatan emulgel sampai satu bulan

selama penyimpanan. Nilai respon pergeseran viskositas yang besar

menandakan adanya ketidakstabilan sediaan selama penyimpanan. Semakin

besar nilai respon pergeseran viskositas dari suatu formula emulgel

52

menunjukkan semakin buruknya stabilitas fisik dari formula tersebut. Hasil uji

respon pergeseran viskositas ditunjukkan pada tabel XIII berikut:

Tabel XIII. Hasil Uji Respon Pergeseran Viskositas Formula Rata-rata respon pergeseran viskositas (%)

1 4,94±2,41 a 3,83±1,44 b 4,69±0,12 ab 0,76±1,31 c 4,12±0,20 ac 3,93±0,20 bc 4,08±3,53 abc 0,67±1,16

Untuk mengetahui besarnya efek dari masing-masing faktor dan

interaksi antar faktor dalam menentukan nilai respon pergeseran viskositas

dilakukan analisis desain faktorial dengan menggunakan software Design

Expert 7.0.0™ berdasarkan data hasil pengujian respon pergeseran viskositas.

Hasil analisis dari masing-masing faktor dan interaksi antar faktor ditunjukkan

pada tabel XIV berikut:

Tabel XIV. Nilai Efek Tiap Faktor terhadap Respon Pergeseran Viskositas

Faktor dan interaksi Efek Tween 80 (a) -2,16 Span 80 (b) -1,65 Carbopol (c) -0,36 Tween 80 dan Span 80 (ab) -1,51 Tween 80 dan Carbopol (ac) 0,36 Span 80 dan Carbopol (bc) 5,83x10-3 Tween 80, Span 80, dan Carbopol (abc) -0,10

Dari tabel XIV dapat dilihat bahwa hanya interaksi tween 80 dan

carbopol serta interaksi span 80 dan carbopol yang bernilai positif, sementara

53

itu faktor lainnya bernilai negatif. Hal ini berarti sebagian besar faktor

memiliki efek menurunkan pergeseran viskositas. Faktor-faktor yang diamati

pada penelitian ini merupakan bahan yang digunakan untuk menjaga stabilitas

fisik sediaan semipadat. Tween 80 dan span 80 sebagai emulsifying agent

berperan untuk menjaga stabilitas fisik emulsi sedangkan carbopol sebagai

gelling agent berfungsi untuk menjaga stabilitas fisik emulsi dan gel.


carbopol terhadap respon pergeseran viskositas

54


carbopol terhadap respon pergeseran viskositas

Gambar 17 menunjukkan pengaruh tween 80 dan span 80 pada level

rendah carbopol dalam menentukan respon pergeseran viskositas. Respon

pergeseran viskositas akan semakin menurun pada level rendah carbopol

apabila jumlah tween 80 ditingkatkan, baik pada level tinggi maupun level

rendah span 80. Gambar 18 juga menunjukkan pengaruh dua faktor yang sama

dengan gambar 17, namun pada gambar 18 level carbopol adalah level tinggi.

Grafik pada gambar 18 tersebut juga menunjukkan bahwa seiring

meningkatnya jumlah tween 80 baik pada level rendah maupun level tinggi

span 80 dengan kondisi level tinggi carbopol akan menurunkan respon

pergeseran viskositas, namun pada grafik tersebut penurunan respon

pergeseran viskositas sebagai akibat meningkatnya tween 80 pada level rendah

span 80 cenderung kecil jika dibandingkan dengan level tinggi span 80, di

55

mana pergeseran viskositas pada level rendah span 80 sebesar 0,19%

sedangkan pergeseran viskositas pada level tinggi span 80 sebesar 3,41%.


span 80 terhadap respon pergeseran viskositas


span 80 terhadap respon pergeseran viskositas

56

Grafik pada gambar 19 menunjukkan adanya penurunan respon

pergeseran viskositas ketika tween 80 jumlahnya ditingkatkan baik pada level

tinggi maupun level rendah carbopol dengan kondisi level rendah span 80. Hal

yang sama ditunjukkan pada gambar 20 ditunjukkan di mana baik pada level

rendah maupun level tinggi carbopol dengan kondisi level tinggi span 80 akan

terjadi penurunan respon pergeseran viskositas apabila jumlah tween 80

semakin banyak.


tween 80 terhadap respon pergeseran viskositas

57


tween 80 terhadap respon pergeseran viskositas

Penurunan respon pergeseran viskositas yang ditunjukkan oleh

gambar 21 pada level rendah tween 80 yang disebabkan oleh meningkatnya

jumlah span 80 baik pada level rendah maupun level tinggi carbopol

cenderung kecil. Meningkatnya jumlah span 80 pada level tinggi carbopol

hanya akan membuat penurunan respon pergeseran viskositas sebesar 0,04%,

sedangkan untuk level rendah carbopol, bertambahnya jumlah span 80 diikuti

dengan penurunan respon pergeseran viskositas sebesar 0,25%. Hal yang

berbeda ditunjukkan oleh gambar 22, di mana penurunan respon pergeseran

viskositas yang disebabkan oleh peningkatan jumlah span 80 baik pada level

rendah maupun level tinggi carbopol dengan kondisi level tinggi tween 80

cenderung lebih besar.

58

Tabel XV. Hasil Uji Anova untuk Respon Pergeseran Viskositas Sum of Mean F p-value

Source Squares df Square Value Prob > F Model 59,77 7 8,54 2,91 0,0366 A-tween 80 28,06 1 28,06 9,55 0,0070 B-span 80 16,42 1 16,42 5,59 0,0311 C-carbopol 0,76 1 0,76 0,26 0,6181 AB 13,70 1 13,70 4,66 0,0464 AC 0,78 1 0,78 0,27 0,6132 BC 0,000 1 0,000 0,000 0,9935 ABC 0,061 1 0,06 0,021 0,8872 Pure Error 47,02 16 2,94 Cor Total 106,80 23

Meskipun tabel XIV menunjukkan bahwa setiap faktor dan interaksi

antar faktor memiliki nilai efek untuk respon pergeseran viskositas, namun hal

itu belum memastikan bahwa tiap faktor dan interaksi antar faktor memiliki

efek atau pengaruh yang signifikan dalam menentukan nilai respon tersebut.

Oleh karena itu perlu dilakukan uji Anova menggunakan software Design

Expert 7.0.0™ untuk melihat faktor apa saja yang berpengaruh signifikan

dalam menentukan nilai respon pergeseran viskositas. Uji Anova akan

menunjukkan faktor dan/atau interaksi apa saja yang berpengaruh signifikan

dalam menentukan nilai respon pergeseran viskositas, di mana suatu faktor

dan interaksi yang berpengaruh signifikan dalam menentukan nilai respon

pergeseran viskositas akan memberikan p-value lebih kecil dari 0,05. Uji

Anova juga akan menunjukkan apakah persamaan desain faktorial untuk

respon pergeseran viskositas merupakan persamaan yang signifikan dalam

memprediksi respon pregeseran viskositas, di mana suatu persamaan yang

59

signifikan dalam memprediksi respon akan memberikan p-value lebih kecil

dari 0,05. Dari tabel XV dapat dilihat bahwa persamaan desain faktorial untuk

respon pergeseran viskositas memberikan p-value lebih kecil dari 0,05 dan hal

ini berarti persamaan desain faktorial untuk respon pergeseran viskositas

merupakan persamaan yang signifikan dalam memprediksi respon pregeseran

viskositas. Dari tabel XV juga dapat dilihat bahwa faktor-faktor dan interaksi

lain selain faktor tween 80, span 80, dan interaksi antara tween 80 dengan

span 80 memberikan p-value yang lebih besar dari 0,05; sedangkan faktor

tween 80, span 80, dan interaksi antara tween 80 dengan span 80 memberikan

p-value yang lebih kecil dari 0,05. Oleh karena itu dari hasil uji Anova dapat

disimpulkan bahwa hanya faktor tween 80, span 80, dan interaksi antara tween

80 dengan span 80 yang berpengaruh signifikan dalam menentukan nilai

respon pergeseran viskositas.

Tween 80 dan span 80 akan saling bersinergi dalam menurunkan

respon pergeseran viskositas dari sediaan emulgel karena tween 80 dan span

80 merupakan emulsifying agent yang akan menjaga stabilitas emulsi yang

terdapat di dalam emulgel. Karena emulsi merupakan bagian dari emulgel

maka stabilitas emulsi akan ikut menentukan stabilitas emulgel. Stabilitas fisik

emulgel akan semakin baik apabila stabilitas emulsi yang terdapat di

dalamnya dapat dijaga atau dipertahankan.

60

E. Pergeseran Ukuran Droplet Emulgel

Pergeseran ukuran droplet merupakan salah satu parameter yang

digunakan untuk menentukan profil kestabilan suatu emulsi. Terjadinya

pergeseran ukuran droplet pada emulgel photoprotector menunjukkan bahwa

sistem emulsi yang terbentuk dalam sediaan ini tidak stabil. Pergeseran distribusi

ukuran droplet memperlihatkan adanya kemungkinan terjadi peristiwa koalesen

pada sistem emulsi dari sediaan emulgel photoprotector tersebut. Koalesen

merupakan salah satu peristiwa yang menggambarkan ketidakstabilan emulsi, di

mana terjadi penggabungan droplet-droplet fase dispers membentuk droplet baru

yang berukuran yang lebih besar.

500 droplet fase dispers diukur dari tiap formula dengan menggunakan

mikroskop dengan perbesaran 40x10 dan software Motic Image Plus 2.0™.

Menurut Martin et al. (1993) jumlah droplet yang harus dihitung sekitar 300-500

droplet agar mendapatkan suatu perkiraan yang baik dari distribusi ukuran droplet.

Pengukuran dilakukan pada hari kedua setelah pembuatan emulgel photoprotector

dan setelah penyimpanan selama satu bulan dengan tujuan untuk mengetahui

kestabilan sistem emulsi dari emulgel photoprotector selama satu bulan

penyimpanan.

Ukuran droplet dari tiap formula dinyatakan dengan nilai percentile 90.

Percentile 90 merupakan suatu parameter nilai yang menunjukkan sejumlah 90%

dari populasi droplet yang diamati mempunyai ukuran kurang dari nilai yang

tertera (Setyaningsih, 2009). Pergeseran ukuran droplet dapat dilihat dari pergeseran

61

nilai percentile 90 pada emulgel antioksidan setelah dua hari pembuatan dan setelah

penyimpanan selama satu bulan.

Tabel XVI. Nilai Percentile 90 Ukuran Droplet Tiap Formula Formula Percentile 90

hari kedua (µm)

Percentile 90 satu bulan (µm)

Pergeseran Percentile 90 (%)

Sig. (2-tailed)

1 8,66±0,19 8,92±0,07 3,11±2,41 0,15 a 8,36±0,21 8,50±0,10 1,67±1,44 0,18 b 8,40±0,26 8,60±0,27 2,44±2,11 0,18 ab 7,83±0,25 7,86±0,30 0,37±0,64 0,42 c 8,50±0,10 8,66±0,19 1,84±1,13 0,11 ac 8,26±0,19 8,30±0,10 1,09±0,23 0,52 bc 8,33±0,15 8,40±0,11 0,08±0,67 0,19 abc 7,76±0,24 7,82±0,20 0,83±0,72 0,19

Uji T sampel berpasangan (paired-samples T test) dengan taraf

kepercayaan 95% digunakan untuk mengetahui apakah nilai percentile 90 antara

pengamatan hari kedua setelah pembuatan dengan pengamatan setelah

penyimpanan selama satu bulan dari masing-masing formula menunjukkan

perbedaan yang signifikan. Nilai percentile 90 antara pengamatan hari kedua

setelah pembuatan dengan pengamatan setelah penyimpanan selama satu bulan

dari masing-masing formula yang berbeda signifikan menunjukkan adanya

perubahan atau pergeseran ukuran droplet. Nilai percentile 90 antara pengamatan

hari kedua setelah pembuatan dengan pengamatan setelah penyimpanan selama

satu bulan dari masing-masing formula yang berbeda signifikan ditunjukkan

dengan nilai Sig. (2-tailed) yang lebih kecil dari 0,05. Uji T sampel berpasangan

digunakan karena setelah diuji dengan uji Shapiro-Wilk, data percentile 90 dari

masing-masing formula menunjukkan distribusi yang normal (lampiran IX). Uji T

62

sampel berpasangan merupakan salah satu bentuk analisis parametrik. Analisis

parametrik dapat digunakan apabila data yang akan dianalisis terdistribusi normal.

Pada tabel XVI dapat dilihat bahwa nilai Sig. (2-tailed) dari seluruh

formula lebih besar dari 0,05; sehingga perbedaan nilai percentile 90 antara

pengamatan hari kedua setelah pembuatan dengan pengamatan setelah

penyimpanan selama satu bulan dari masing-masing formula tidak signifikan. Hal

ini menunjukkan bahwa tidak terjadi perubahan atau pergeseran ukuran droplet

yang signifikan dari masing-masing formula. Ditinjau dari data pergeseran ukuran

droplet, seluruh formula emulgel dapat dikatakan stabil.

F. Optimasi Tween 80, Span 80, dan Carbopol pada Formula Emulgel

Photoprotector Ekstrak Teh Hijau

Tujuan dari optimasi adalah untuk menentukan perbandingan

penggunaan dan range jumlah tween 80, span 80, dan carbopol yang mampu

menghasilkan emulgel dengan sifat fisik dan stabilitas fisik yang baik dan

memenuhi syarat. Sifat fisik emulgel yang dipersyaratkan dalam optimasi ini

meliputi daya sebar dan viskositas, sedangkan untuk stabilitas fisik adalah

pergeseran viskositas.

Dengan menggunakan software Design Expert 7.0.0™ dapat dibuat

persamaan desain faktorial untuk masing-masing sifat fisik dan stabilitas fisik

yang dipersyaratkan berdasarkan data hasil uji daya sebar, viskositas, dan

pergeseran viskositas. Masing-masing persamaan desain faktorial tersebut

dianalisis signifikansinya dengan uji Anova untuk mengetahui apakah persamaan

63

tersebut dapat digunakan untuk memprediksi sifat fisik dan stabilitas fisik

emulgel. Menurut uji Anova persamaan yang dapat digunakan untuk memprediksi

sifat fisik dan stabilitas fisik emulgel akan memberikan p-value lebih kecil dari

0,05. Persamaan desain faktorial yang memberikan p-value lebih kecil dari 0,05

selanjutnya dapat digunakan untuk menghasilkan contour plot daya sebar,

viskositas, dan pergeseran viskositas.

1. Contour plot viskositas

Persamaan desain faktorial untuk viskositas adalah Y = -233,89 +

61,93Xa + 100,30Xb + 3,22Xc – 20,54XaXb – 0,42XaXc – 0,74XbXc +

0,16XaXbXc (lampiran VIII). Persamaan desain faktorial untuk respon

viskositas ini memberikan p-value sebesar 0,0001 yang berarti p-value dari

persamaan ini kurang dari 0,05 dan dapat digunakan untuk membuat contour

plot dan memprediksi respon viskositas.

Gambar 23. Contour plot viskositas yang dihasilkan dari pengaruh tween

80 dan span 80 pada carbopol 136,09 gram

64

Area yang diarsir dengan warna hijau pada gambar 23 menunjukkan

area komposisi optimum faktor tween 80 dan span 80 dengan carbopol level

136,09 gram, terbatas pada level tween 80, span 80, dan carbopol yang diteliti.

Respon viskositas yang dikehendaki berkisar pada range 190 d.Pa.s sampai

250 d.Pa.s. Viskositas emulgel yang terlalu rendah dapat berpengaruh

terhadap kestabilan sistem emulsi di dalam emulgel, di mana viskositas yang

rendah akan menyebabkan droplet-droplet fase dispers lebih mudah bergerak

sehingga kecenderungan droplet-droplet fase dispers untuk bergabung pada

emulgel yang memiliki viskositas rendah lebih besar dibandingkan dengan

emulgel yang memiliki viskositas tinggi. Viskositas emulgel yang terlalu

rendah juga akan menyebabkan ketidaknyamanan saat emulgel diaplikasikan

karena konsistensinya yang terlalu encer. Sementara itu apabila viskositas

emulgel terlalu tinggi, maka emulgel akan sukar mengalir dan salah satu

dampaknya adalah emulgel akan sulit dikeluarkan dari kemasan.

2. Contour plot daya sebar

Persamaan desain faktorial untuk daya sebar adalah Y = 11,98 –

1,57Xa – 2,61Xb – 0,06Xc + 0,56XaXb + 0,01XaXc + 0,02XbXc – 4,74x10-

3XaXbXc (lampiran VIII). Persamaan tersebut memberikan p-value sebesar <

0,0001 yang berarti p-value dari persamaan ini kurang dari 0,05 dan dapat

digunakan untuk membuat contour plot dan memprediksi respon daya sebar.

65

Gambar 24. Contour plot daya sebar yang dihasilkan dari pengaruh

tween 80 dan span 80 pada level rendah carbopol

Pada gambar 24 seluruh area diarsir warna hijau yang berarti seluruh

area tersebut merupakan area komposisi optimum antara faktor tween 80 dan

span 80 pada level rendah carbopol yang memenuhi syarat daya sebar yang

dikehendaki, yakni 3 cm – 5 cm terbatas pada level tween 80, span 80, dan

carbopol yang diteliti. Menurut Garg et al. (2002) daya sebar sediaan

semisolid dapat dibedakan menjadi semistiff (sediaan semisolid yang memiliki

viskositas tinggi) jika diameter penyebaran kurang dari 5 cm dan semifluid

(sediaan semisolid yang memiliki viskositas cenderung encer) jika diameter

penyebaran 5 cm sampai 7 cm. Pemilihan komposisi tween 80 dan span 80

pada titik yang berada di area yang diarsir tersebut dengan kondisi level

rendah carbopol akan menghasilkan emulgel yang memiliki profil daya sebar

sediaan semistiff dan diharapkan dapat memberikan kenyamanan saat

diaplikasikan di kulit.

66

3. Contour plot pergeseran viskositas

Persamaan desain faktorial untuk respon pergeseran viskositas

adalah Y = 15,92 – 1,80Xa + 0,79Xb – 0,12Xc – 0,36XaXb + 0,02XaXc +

0,02XbXc – 3,82x10-3XaXbXc (lampiran VIII). Persamaan desain faktorial ini

memberikan p-value sebesar 0,0366 yang berarti p-value dari persamaan ini

kurang dari 0,05 dan dapat digunakan untuk membuat contour plot dan

memprediksi respon viskositas.

Gambar 25. Contour plot pergeseran viskositas yang dihasilkan dari

pengaruh tween 80 dan span 80 pada level tinggi carbopol

Pada contour plot pergeseran viskositas ini seluruh area yang diarsir

merupakan area komposisi optimum antara faktor tween 80 dan span 80 pada

level tinggi carbopol terbatas pada level tween 80, span 80, dan carbopol yang

diteliti. Berdasarkan contour plot pergeseran viskositas emulgel pada gambar

25, dapat ditentukan kombinasi komposisi optimum tween 80 dan span 80

pada level tinggi carbopol untuk memperoleh respon pergeseran viskositas

67

yang diinginkan. Dalam penelitian ini pergeseran viskositas menggambarkan

ketidakstabilan emulgel selama penyimpanan dalam jangka waktu satu bulan.

Pergeseran viskositas yang diinginkan dari emulgel kurang dari sama dengan

10%. Emulgel diharapkan memiliki pergeseran viskositas serendah mungkin

karena pergeseran viskositas menggambarkan stabilitas fisik emulgel.

Pergeseran viskositas emulgel yang besar dalam jangka waktu tertentu selama

penyimpanan menunjukkan adanya ketidakstabilan emulgel selama

penyimpanan dalam jangka waktu tersebut.

Berdasarkan pengaruh yang signifikan dari masing-masing faktor

terhadap respon sifat fisik dan stabilitas fisik yang diamati, selanjutnya dilakukan

prediksi hasil respon menggunakan software Design Expert 7.0.0™ dengan hasil

sebagai berikut:

Tabel XVII. Hasil Prediksi Respon yang Dikehendaki dari Faktor-Faktor yang Dioptimasi

Dari tabel XVII diperoleh kombinasi komposisi optimum tween 80 pada

level 5,63 gram dan span 80 pada level 3,75 gram sebagai emulsifying agent, serta

komposisi optimum carbopol pada level 133,41 gram sebagai gelling agent.

68

Komposisi tersebut diprediksi akan menghasilkan respon yang dikehendaki, yakni

daya sebar 3,30 cm (respon daya sebar yang dipilih berkisar pada range 3 cm – 5

cm), viskositas 249,93 d.Pa.s (respon viskositas yang dipilih berkisar pada range

190 d.Pa.s – 250 d.Pa.s), dan pergeseran viskositas 0,70% (respon pergeseran

viskositas yang dipilih yakni kurang dari sama dengan 10%). Pemilihan komposisi

optimum tersebut didasarkan pada signifikan tidaknya pengaruh yang diberikan

terhadap respon pergeseran viskositas. Pergeseran viskositas merupakan

parameter yang menentukan stabilitas fisik emulgel dalam penelitian ini. Oleh

karena itu komposisi yang optimum diharapkan dapat mendukung stabilitas fisik

emulgel tersebut dengan mempertimbangkan respon pergeseran viskositas yang

dihasilkan. Tween 80, span 80, dan interaksi keduanya merupakan tiga faktor

yang berpengaruh signifikan terhadap respon pergeseran viskositas. Semakin

tinggi level tween 80 dan span 80 akan menyebabkan respon pergeseran viskositas

semakin rendah. Oleh karena itu komposisi tween 80 dan span 80 yang optimum

adalah level tinggi dari kedua faktor tersebut. Sesungguhnya pergeseran viskositas

yang paling baik adalah ketika komposisi carbopol juga berada pada level

tingginya, namun hal ini akan menyebabkan respon viskositas menjadi jauh lebih

tinggi dan melampaui range viskositas yang dikehendaki, yakni 190 d.Pa.s – 250

d.Pa.s. Hal ini dapat dipahami karena carbopol merupakan faktor yang

berpengaruh signifikan dalam menentukan respon viskositas. Oleh karena itu

dipilih komposisi optimum carbopol pada level 133,41 gram dengan tujuan

mendapatkan respon pergeseran viskositas yang semakin kecil namun tetap

menghasilkan respon viskositas yang memenuhi range yang dikehendaki.

69

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Persamaan desain faktorial dari respon sifat fisik (daya sebar, viskositas) dan

respon stabilitas fisik (pergeseran viskositas) signifikan dalam memprediksi

masing-masing respon.

2. Tween 80 dan carbopol merupakan faktor yang berpengaruh signifikan dalam

menentukan respon viskositas. Sementara itu tween 80, span 80, carbopol,

interaksi antara tween 80 dan span 80, serta interaksi antara ketiga faktor

tersebut merupakan faktor dan interaksi yang berpengaruh signifikan dalam

menentukan respon daya sebar, sedangkan tween 80, span 80, dan interaksi

antara tween 80 dan span 80 merupakan faktor dan interaksi yang berpengaruh

signifikan dalam menentukan respon pergeseran viskositas.

3. Ditemukan komposisi optimum tween 80, span 80, dan carbopol untuk

menghasilkan emulgel photoprotector ekstrak teh hijau dengan sifat fisik dan

stabilitas fisik yang dikehendaki, yakni 5,63 gram tween 80; 3,75 gram span

80; dan 133,41 gram carbopol, di mana pada komposisi tersebut menghasilkan

respon daya sebar 3,30 cm; viskositas 249,93 d.Pa.s; dan pergeseran viskositas

0,70%.

B. Saran

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai uji iritasi primer emulgel

photoprotector ekstrak teh hijau.

70

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang optimasi proses pembuatan

emulgel photoprotector ekstrak teh hijau, meliputi lama pencampuran,

kecepatan putar mikser, dan suhu pencampuran.

71

DAFTAR PUSTAKA

Allen, L.V, 2002, The Art, Science, and Technology of Pharmaceutical

Compounding, Second Edition, 263, 268, 274, 276, American Pharmaceutical Association, United States of America

Anonim, 1988, Emulgator dalam Bidang Farmasi, 70-71, Institut Teknologi

Bandung, Bandung Anonim, 2010a, Toxicology and Carcinogenesis Studies of Polysorbate 80 (CAS

No. 9005-65-6) in F344/N Rats and B6C3F1

Mice (Feed Studies), http://ntp.niehs.nih.gov/?objectid=0709A276-0D0E-3EBD-A3B3CCC2CD707101, diakses tanggal 22 Desember 2010

Anonim, 2010b, Span 80, http://www.chemyq.com/en/xz/xz1/1551udvxo.htm, diakses tanggal 22 Desember 2010

Anonim,2011,Photoprotection,http://www.clinuvel.com/scenesse/afamelanotides-

mechanism-of-action/photoprotection, diakses tanggal 6 Februari 2011 Ansel, H.C., 1999, Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi, Edisi IV, 390, UI Press,

Jakarta Armstrong, N.A., and James, K.C., 1996, Pharmaceutical Experimental Design

and Interpretation, 131-165, Tylor and Francis, United States of America Aulton, M.E. and Diana M.C., 1991, Pharmaceutical Practice, 109, 111,

Longman Singapore Publishers Ptc Ltd, Singapore Barel, Andre O, Paye, M., and Howard, I., 2001, Handbook of Cosmetic Science

and Technology, 155, Marcel Dekker Inc., New York Barry, B.W., 1983, Dermatological Formulation, 300-304, Marcel Dekker Inc.,

New York Billany, M., 2002, Suspensions and Emulsions, in Aulton, M. E., (Ed),

Pharmaceutics : The Science of Dosage Form Design, 2nd Ed., 342, 344, 348, ELBS with Churchill Livingstone, New York

Block, L.H, 1996, Pharmaceutical Emulsions and Microemulsions, in Lieberman,

H.A., Lachman, L., Schwatz, J.B., (Eds.), Pharmaceutical Dosage Forms: Disperse System, Vol. 2, 2nd Ed., 67-69, Marcel Dekker Inc., New York

Bolton, 1997, Pharmaceutical Statistics Practical and Clinical Applications, 3rd

Ed., 610-619, Marcel Dekker Inc., New York

72

Florence, A. T. and Atwood, D., 2006, Physicochemical Principles of Pharmacy,

4th

ed., 239., Pharmaceutical Press, London

Friberg, S.E., L.G. Quencer, and M.L. Hilton. 1996, Theory of Emulsions, in Lieberman H.A., Rieger, M.M., and Banker, G.S., (Eds.). Pharmaceutical Dosage Forms: Disperse Systems, Volume 1, Second Edition, Revised and Expanded, 57. Marcel Dekker Inc., New York

Garg, A., Aggrawal, D., Garg, S., and Singla, A.K., 2002, Spreading of Semisolid

Formulations: An Update, Pharmaceutical Technology, September 2002, 84-105, http://www.pharmtech.com, diakses tanggal 17 September 2010

Greenberg, L.A., 1954, Handbook of Cosmetic Materials, 325, Interscience

Publishers Inc., New York Hartoyo, A., 2003, Teh dan Khasiatnya bagi Kesehatan Sebuah Tinjauan Ilmiah,

15, Kanisius, Yogyakarta Katiyar, S.K., 2003, Skin Photoprotection by Green Tea: Antioxidant and

Immunomodulatory Effects, Department of Dermatology, University of Alabama at Birmingham, Birmingham

Kim, Cheng-ju, 2005, Advanced Pharmaceutics : Physicochemical Principles,

214-235, CRC Press LLC, Florida Magdy, I.M., 2004, Optimation of Chlorphenesin Emulgel Formulation. The

AAPS Journal (serial on line) 2004;6(3):26. http://www.Aapspharm sci.org/, diakses 31 Agustus 2010

Martin, A., Swarbrick, J., and Cammarata, A., 1993, Physical Pharmacy, 3rd ed.,

522-537, 1077-1119, Lea & Febiger, Philadelphia Matsui, M.S., Hsia, A., Miller, J.D., Hanneman, K., Scull, H., Cooper, K.D., et

al., 2009, Non-Sunscreen Photoprotection: Antioxidants Add Value to a Sunscreen, Departmentof Dermatology, University Hospitals, Case Medical Center, Cleveland

Mitsui, T., 1997, New Cosmetic Science, 38-45, Elsevier, Amsterdam Muth, J.E. De., 1999, Basic Statistics and Pharmaceutical Statistical

Applications, 265-289, Marcel Dekker Inc., New York Nairn, J. G., 1997, Topical Preparation, in Swarbrick, J., and Boylan, J.C.,

Encyclopedia of Pharmaceutical Technology, Vol. 15, 235, Marcel Dekker Inc., New York

73

Nichols, J. A., and Katiyar, S. K., 2009, Skin Photoprotection by Natural

Polyphenols: Anti-Inflammatory, Antioxidant, and DNA Repair Mechanisms, Department of Dermatology, University of Alabama at Birmingham, Birmingham

Ostle, B., 1956, Statistic in Research: Basic Concept and Techniques for Research

Workers, The Iowa State College Press, Iowa Rieger, M.M., 1996, Surfactants, in Lieberman, H.A., Rieger, M.M., Banker,

G.S., (Eds), Pharmaceutical Dosage Forms : Disperse System, Vol.1, 226-227, Marcel Dekker Inc., New York

Rowe, R.C., Sheskey, P.J., and Quinn, M.E., 2009, Handbook of Pharmaceutical

Excipients, 6th

edition, 580-584, Pharmaceutical Press and American Pharmacists Association 2009, Washington D.C.

Saito, S.T., Gosmann, G., Saffi, J., Presser, M., Richter, M.F., Bergold, A.M., 2007, Characterization of Constituents and Antioxidant Activity of Brazilian Green Tea (Camellia sinensis var. assamica IAC-259 Cultivar) Extracts, Universidade Luterana do Brasil, Brazil

Setyaningsih, D., 2009, Perbedaan Metode Preparasi Emulsi A/M Ekstrak Etanol

Buah Momordica charantia, L terhadap Ukuran Droplet, Arah Penelitian Obat Bahan Alam, Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta

Smolinske, S.C., 1992, Handbook of Food, Drug and Cosmetic Excipient, 295-

296, CRC Press, USA Svobodova, A., Psotova, J., and Walterova, D., 2003, Natural phenolics in

prevention of UV-Induced Skin Damage (A review), Biomed. Papers, 147(2), 137-145

Syah, A.N.A., 2006, Taklukkan Penyakit dengan Teh Hijau, 59-60, 61, 72,

PT.Agromedia Pustaka, Jakarta Voigt, 1994, Buku Pelajaran Teknologi Farmasi, ed IV, 330, 380, Gadjah Mada

University Press, Yogyakarta Zatz, J.L., and Kushla, G.P., 1996, Gels, in Lieberman, H.A., Lachman, L.,

Schwatz, J.B., (Eds.), Pharmaceutical Dosage Forms: Disperse System, Vol. 2, 2nd Ed., 413-414, Marcel Dekker Inc, New York

74

LAMPIRAN

I. Certificate of Analysis (CoA) Ekstrak Teh Hijau

75

76

II. Perhitungan dosis ekstrak teh hijau untuk antioksidan

Berat jenis metanol =

IC

0.7918 g/mL

50 EGCG = 4,19 µg/mL = 4,19 x 10-4 g/100 mL = 4,19 x 10-4

Jumlah EGCG dalam emulgel yang dikehendaki= basis x 4,19 x 10

g/79,18 g

(pelarut yang digunakan adalah metanol)

-4

=500,325 g x 4,19x10

g/79,18 g

-4

= 2,648 x 10

g/79,18 g

-3

Ekstrak teh hijau yang digunakan dalam penelitian ini memiliki kandungan

EGCG sebesar 8,40% b/b.

g

Ekstrak teh hijau yang ditambahkan ke dalam formula = 2,648.10-3

III. Perhitungan rHLB dan HLB

g x

100/8,40 = 0,031 g.

A. Perhitungan rHLB

Bahan rHLB (emulsi tipe minyak dalam air) Jumlah (g) Parafin cair 12 25 Σ 25

rHLB = = 12

77

B. Perhitungan HLB

Formula Tween 80 (g) Span 80 (g) Jumlah (g) F1 3,75 1,875 5,625 Fa 5,625 1,875 7,5 Fb 3,75 3,75 7,5 Fab 5,625 3,75 9,375 Fc 3,75 1,875 5,625 Fac 5,625 1,875 7,5 Fbc 3,75 3,75 7,5 Fabc 5,625 3,75 9,375

HLB tween 80 = 15

HLB span 80 = 4,3

1. Formula 1

HLB = = 11,43

2. Formula a

HLB = = 12,33

3. Formula b

HLB = = 9,65

4. Formula ab

HLB = = 10,72

5. Formula c

78

HLB = = 11,43

6. Formula ac

HLB = = 12,33

7. Formula bc

HLB = = 9,65

8. Formula abc

HLB = = 10,72

IV. Data sifat fisis dan stabilitas emulgel

A. Daya sebar (cm)

replikasi F1 Fac Fb Fc Fa Fbc Fab Fabc 1 3,9 3,6 3,7 3,5 3.6 3,6 3,5 3,0 2 3,8 3,5 3,8 3,5 3.7 3,6 3,6 3,2 3 3.9 3,5 3,6 3,6 3.7 3,5 3,6 3,2

rata-rata 3,87 3,53 3,70 3,53 3.67 3,57 3,57 3,13 SD 0,58 0,58 0,10 0,58 0.58 0,58 0,58 0,12

79

B. Viskositas (d.Pa.s)

replikasi F1 Fa Fb Fab Fc Fac Fbc Fabc 1 205 220 210 230 230 245 245 250 2 200 210 210 220 250 270 245 250 3 200 230 220 220 250 250 250 300

rata-rata 201,67 220,00 213,33 223,33 243,33 255,00 246,67 266,67 SD 2,89 10,00 5,77 5,77 11,55 13,23 2,89 28,87

C. Pergeseran viskositas

Pergeseran viskositas =

η1 = viskositas hari kedua setelah pembuatan emulgel

η2 = viskositas setelah penyimpanan emulgel selama satu bulan

1. Formula 1

replikasi viskositas (d.Pas)

2 hari viskositas (d.Pas)

satu bulan pergeseran viskositas

(%) 1 205 190 7,32 2 200 195 2,50 3 200 190 5,00

rata-rata 4,94

SD 2,41

2. Formula a




(%) 1 220 210 4,55 2 210 200 4,76 3 230 225 2,17 rata-rata 3,83 SD 1,44

80

3. Formula b




(%) 1 210 200 4,76 2 210 200 4,76 3 220 210 4,55 rata-rata 4,69 SD 0,12

4. Formula ab




(%) 1 230 230 0,00 2 220 220 0,00 3 220 215 2,27 rata-rata 0,76 SD 1,31

5. Formula c




(%) 1 230 220 4,35 2 250 240 4,00 3 250 240 4,00 rata-rata 4,12 SD 0,20

81

6. Formula ac




(%) 1 245 235 4,08 2 270 260 3,70 3 250 240 4,00 rata-rata 3,93 SD 0,20

7. Formula bc




(%) 1 245 230 6,12 2 245 230 6,12 3 250 250 0,00 rata-rata 4,08 SD 3,53

8. Formula abc




(%) 1 250 250 0,00 2 250 245 2,00 3 300 300 0,00 rata-rata 0,67 SD 1,16

V. Normalitas Data

Box Cox Power Transforms menunjukkan transformasi yang disarankan jika

data berasal dari kelompok data yang tidak normal. Berdasarkan hasil yang

didapat, maka tidak terdapat saran transformasi data pada semua plot Box Cox.

82

Oleh sebab itu, dapat disimpulkan bahwa berdasarkan plot yang didapat, maka

data berasal dari kelompok data yang normal.

A. Daya sebar

B. Viskositas

83


VI. Tabel nilai efek terhadap masing-masing respon hasil analisis software

Design Expert 7.0.0™

A. Daya sebar

84

B. Viskositas


85

VII. Data hasil uji Anova menggunakan software Design Expert 7.0.0™ untuk

signifikansi pengaruh faktor terhadap masing-masing respon

A. Daya sebar

86

B. Viskositas

87


88

VIII. Persamaan desain faktorial untuk masing-masing respon hasil analisis

software Design Expert 7.0.0™

A. Daya sebar

B. Viskositas

89


90

IX. Analisis Statistik Pergeseran Ukuran Droplet

A. Formula 1 1. Percentile 90

F1_hari2

_rep1 F1_hari2

_rep2 F1_hari2

_rep3 F1_1bulan

_rep1 F1_1bulan

_rep2 F1_1bulan

_rep3 N Valid 500 500 500 500 500 500 Missing 0 0 0 0 0 0 Mean 6.481 6.522 6.674 6.664 6.391 6.536 Std. Error of Mean .0772 .0671 .0722 .0779 .0860 .0777 Median 6.200 6.300 6.500 6.350 6.300 6.400 Mode 5.0 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 Std. Deviation 1.7270 1.4997 1.6140 1.7426 1.9234 1.7378 Variance 2.982 2.249 2.605 3.037 3.700 3.020 Skewness .563 .435 .458 .813 .631 .443 Std. Error of Skewness .109 .109 .109 .109 .109 .109 Kurtosis .497 1.160 .698 1.548 1.003 .898 Std. Error of Kurtosis .218 .218 .218 .218 .218 .218 Range 10.3 10.8 10.8 12.5 12.7 11.6 Minimum 2.2 2.2 2.2 2.2 2.0 2.0 Maximum 12.5 13.0 13.0 14.7 14.7 13.6 Sum 3240.6 3261.0 3337.2 3331.8 3195.6 3268.1 Percentiles 25 5.100 5.700 5.700 5.425 5.100 5.400 50 6.200 6.300 6.500 6.350 6.300 6.400 75 7.600 7.300 7.500 7.600 7.600 7.300 90 8.600 8.500 8.870 9.000 8.870 8.900

91

2. Uji normalitas data

Kolmogorov-Smirnov(a) Shapiro-Wilk

Statistic df Sig. Statistic df Sig. F1_hari2 .283 3 . .934 3 .505 F1_1bulan .301 3 . .912 3 .424

a Lilliefors Significance Correction

3. Uji T sampel berpasangan (paired-samples T test)

Paired Differences

t df Sig. (2-tailed) Mean

Std. Deviation

Std. Error Mean

95% Confidence Interval of the

Difference

Lower Upper Pair 1

F1_hari2 - F1_1bulan -.26667 .20551 .11865 -.77718 .24384 -2.248 2 .154

92

B. Formula a

1. Percentile 90

Fa_hari2

_rep1 Fa_hari2

_rep2 Fa_hari2

_rep3 Fa_1bulan

_rep1 Fa_1bulan

_rep2 Fa_1bulan

_rep3 N Valid 500 500 500 500 500 500 Missing 0 0 0 0 0 0 Mean 6.695 6.002 6.470 5.905 6.568 6.479 Std. Error of Mean .0598 .0740 .0737 .0830 .0687 .0788 Median 6.400 6.000 6.300 5.800 6.400 6.300 Mode 7.1 5.8 6.3 5.0 6.3 6.3 Std. Deviation 1.3373 1.6550 1.6491 1.8567 1.5354 1.7616 Variance 1.788 2.739 2.720 3.447 2.358 3.103 Skewness .958 .279 .478 .678 .254 .486 Std. Error of Skewness .109 .109 .109 .109 .109 .109 Kurtosis 2.758 .182 .589 1.322 .948 .687 Std. Error of Kurtosis .218 .218 .218 .218 .218 .218 Range 9.8 10.4 9.5 12.7 9.8 11.6 Minimum 3.2 2.0 2.2 2.0 2.2 2.0 Maximum 13.0 12.4 11.7 14.7 12.0 13.6 Sum 3347.3 3001.0 3235.2 2952.3 3284.2 3239.6 Percentiles 25 6.100 5.000 5.400 4.500 5.800 5.125 50 6.400 6.000 6.300 5.800 6.400 6.300 75 7.300 7.100 7.300 7.100 7.300 7.300 90 8.290 8.200 8.600 8.500 8.400 8.600

93



Statistic df Sig. Statistic df Sig. Fa_hari2 .303 3 . .908 3 .413 Fa_1bulan .175 3 . 1.000 3 1.000



Paired Differences


Std. Deviation

Std. Error Mean


Difference

Lower Upper Pair 1

Fa_hari2 - Fa_1bulan -.13667 .11846 .06839 -.43094 .15761 -1.998 2 .184

94

C. Formula b

1. Percentile 90

Fb_hari2

_rep1 Fb_hari2

_rep2 Fb_hari2

_rep3 Fb_1bulan

_rep1 Fb_1bulan

_rep2 Fb_1bulan

_rep3 N Valid 500 500 500 500 500 500 Missing 0 0 0 0 0 0 Mean 6.059 6.214 6.174 6.530 6.364 6.339 Std. Error of Mean .0937 .0824 .0773 .0815 .0682 .0644 Median 5.800 6.100 6.100 6.300 6.300 6.300 Mode 5.0 5.0 5.0 6.1 6.3 7.1 Std. Deviation 2.0946 1.8418 1.7293 1.8227 1.5256 1.4390 Variance 4.387 3.392 2.990 3.322 2.327 2.071 Skewness .782 .614 .392 .712 .383 .339 Std. Error of Skewness .109 .109 .109 .109 .109 .109 Kurtosis 1.196 1.370 .967 1.220 .507 .802 Std. Error of Kurtosis .218 .218 .218 .218 .218 .218 Range 12.7 12.7 11.6 12.5 9.5 8.7 Minimum 2.0 2.0 2.0 2.2 2.2 3.0 Maximum 14.7 14.7 13.6 14.7 11.7 11.7 Sum 3029.4 3106.8 3087.0 3264.8 3182.2 3169.6 Percentiles 25 4.500 5.000 5.000 5.100 5.400 5.400 50 5.800 6.100 6.100 6.300 6.300 6.300 75 7.200 7.200 7.200 7.575 7.200 7.100 90 8.590 8.500 8.100 8.900 8.500 8.400

95



Statistic df Sig. Statistic df Sig. Fb_hari2 .321 3 . .882 3 .331 Fb_1bulan .314 3 . .893 3 .363



Paired Differences


Std. Deviation

Std. Error Mean


Difference

Lower Upper Pair 1

Fb_hari2 - Fb_1bulan -.20333 .17616 .10171 -.64095 .23428 -1.999 2 .184

96

D. Formula ab

1. Percentile 90

Fab_hari2

_rep1 Fab_hari2

_rep2 Fab_hari2

_rep3 Fab_1bulan

_rep1 Fab_1bulan

_rep2 Fab_1bulan

_rep3 N Valid 500 500 500 500 500 500 Missing 0 0 0 0 0 0 Mean 5.918 5.721 5.774 6.241 5.897 5.732 Std. Error of Mean .0779 .0730 .0723 .0666 .0658 .0764 Median 5.800 5.700 5.800 6.200 6.000 5.800 Mode 5.0 5.1 5.0 6.3 6.3 4.0 Std. Deviation 1.7416 1.6316 1.6177 1.4890 1.4720 1.7076 Variance 3.033 2.662 2.617 2.217 2.167 2.916 Skewness .524 .276 .219 .305 -.008 .124 Std. Error of Skewness .109 .109 .109 .109 .109 .109 Kurtosis .652 .074 .439 .650 -.207 .002 Std. Error of Kurtosis .218 .218 .218 .218 .218 .218 Range 10.2 9.7 10.4 9.5 7.4 9.4 Minimum 2.2 2.0 2.0 2.2 2.0 2.0 Maximum 12.4 11.7 12.4 11.7 9.4 11.4 Sum 2958.8 2860.3 2887.0 3120.6 2948.5 2866.1 Percentiles 25 5.000 4.500 4.550 5.100 5.000 4.500 50 5.800 5.700 5.800 6.200 6.000 5.800 75 7.100 6.700 7.100 7.100 7.000 7.100 90 8.100 7.800 7.600 8.190 7.800 7.600

97



Statistic df Sig. Statistic df Sig. Fab_hari2 .219 3 . .987 3 .780 Fab_1bulan .250 3 . .967 3 .649



Paired Differences


Std. Deviation

Std. Error Mean


Difference

Lower Upper Pair 1

Fab_hari2 - Fab_1bulan -.03000 .05196 .03000 -.15908 .09908 -1.000 2 .423

98

E. Formula c

1. Percentile 90

Fc_hari2

_rep1 Fc_hari2

_rep2 Fc_hari2

_rep3 Fc_1bulan

_rep1 Fc_1bulan

_rep2 Fc_1bulan

_rep3 N Valid 500 500 500 500 500 500 Missing 0 0 0 0 0 0 Mean 6.306 6.451 6.299 6.312 6.127 6.331 Std. Error of Mean .0709 .0662 .0773 .0775 .0751 .0838 Median 6.300 6.300 6.100 6.300 6.100 6.100 Mode 6.3 7.1 6.3 6.3 6.3 5.0 Std. Deviation 1.5864 1.4794 1.7282 1.7328 1.6800 1.8742 Variance 2.517 2.189 2.987 3.003 2.822 3.512 Skewness .419 .330 .428 .408 .325 .757 Std. Error of Skewness .109 .109 .109 .109 .109 .109 Kurtosis .507 .562 .373 .338 .384 1.282 Std. Error of Kurtosis .218 .218 .218 .218 .218 .218 Range 9.5 9.5 10.2 9.7 9.7 12.7 Minimum 2.2 2.2 2.2 2.0 2.0 2.0 Maximum 11.7 11.7 12.4 11.7 11.7 14.7 Sum 3153.0 3225.6 3149.7 3156.1 3063.6 3165.5 Percentiles 25 5.100 5.400 5.100 5.100 5.000 5.000 50 6.300 6.300 6.100 6.300 6.100 6.100 75 7.200 7.200 7.300 7.300 7.100 7.300 90 8.500 8.400 8.600 8.600 8.500 8.870

99



Statistic df Sig. Statistic df Sig. Fc_hari2 .175 3 . 1.000 3 1.000 Fc_1bulan .283 3 . .934 3 .505



Paired Differences


Std. Deviation

Std. Error Mean


Difference

Lower Upper Pair 1

Fc_hari2 - Fc_1bulan -.15667 .09815 .05667 -.40048 .08715 -2.765 2 .110

100

F. Formula ac

1. Percentile 90

Fac_hari2

_rep1 Fac_hari2

_rep2 Fac_hari2

_rep3 Fac_1bulan

_rep1 Fac_1bulan

_rep2 Fac_1bulan

_rep3 N Valid 500 500 500 500 500 500 Missing 0 0 0 0 0 0 Mean 6.143 6.058 6.099 6.296 6.321 6.507 Std. Error of Mean .0703 .0755 .0741 .0678 .0721 .0611 Median 6.100 6.100 6.050 6.300 6.300 6.300 Mode 6.3 5.0 6.3 6.3 6.3 6.3 Std. Deviation 1.5711 1.6893 1.6567 1.5171 1.6122 1.3662 Variance 2.468 2.854 2.745 2.302 2.599 1.866 Skewness .327 .292 .387 .405 .085 .592 Std. Error of Skewness .109 .109 .109 .109 .109 .109 Kurtosis .736 .347 .497 .747 .168 1.060 Std. Error of Kurtosis .218 .218 .218 .218 .218 .218 Range 9.7 9.7 9.5 9.8 9.7 8.7 Minimum 2.0 2.0 2.2 2.2 2.0 3.0 Maximum 11.7 11.7 11.7 12.0 11.7 11.7 Sum 3071.4 3029.0 3049.3 3148.2 3160.3 3253.4 Percentiles 25 5.100 5.000 5.000 5.100 5.100 5.800 50 6.100 6.100 6.050 6.300 6.300 6.300 75 7.100 7.200 7.100 7.200 7.300 7.200 90 8.100 8.200 8.470 8.200 8.300 8.400

101



Statistic df Sig. Statistic df Sig. Fac_hari2 .283 3 . .934 3 .505 Fac_1bulan .175 3 . 1.000 3 1.000



Paired Differences


Std. Deviation

Std. Error Mean


Difference

Lower Upper Pair 1

Fac_hari2 - Fac_1bulan -.04333 .09815 .05667 -.28715 .20048 -.765 2 .524

102

G. Formula bc

1. Percentile 90

Fbc_hari2

_rep1 Fbc_hari2

_rep2 Fbc_hari2

_rep3 Fbc_1bulan

_rep1 Fbc_1bulan

_rep2 Fbc_1bulan

_rep3 N Valid 500 500 500 500 500 500 Missing 0 0 0 0 0 0 Mean 6.152 6.053 6.121 6.416 6.317 6.259 Std. Error of Mean .0728 .0804 .0759 .0681 .0746 .0827 Median 6.100 6.000 6.000 6.400 6.300 6.300 Mode 5.0 5.0 5.0 6.1 6.3 6.3 Std. Deviation 1.6287 1.7981 1.6976 1.5217 1.6683 1.8503 Variance 2.653 3.233 2.882 2.316 2.783 3.423 Skewness .481 .669 .470 .361 .438 .574 Std. Error of Skewness .109 .109 .109 .109 .109 .109 Kurtosis .510 1.550 .422 1.088 1.059 1.221 Std. Error of Kurtosis .218 .218 .218 .218 .218 .218 Range 9.7 12.7 9.5 9.5 11.4 12.7 Minimum 2.0 2.0 2.2 2.2 2.2 2.0 Maximum 11.7 14.7 11.7 11.7 13.6 14.7 Sum 3075.9 3026.6 3060.5 3208.1 3158.7 3129.4 Percentiles 25 5.000 5.000 5.000 5.625 5.100 5.025 50 6.100 6.000 6.000 6.400 6.300 6.300 75 7.100 7.100 7.200 7.200 7.300 7.200 90 8.200 8.300 8.500 8.290 8.400 8.500

103



Statistic df Sig. Statistic df Sig. Fbc_hari2 .253 3 . .964 3 .637 Fbc_1bulan .179 3 . .999 3 .948



Paired Differences


Std. Deviation

Std. Error Mean


Difference

Lower Upper Pair 1

Fbc_hari2 - Fbc_1bulan -.06333 .05508 .03180 -.20015 .07348 -1.992 2 .185

104

H. Formula abc

1. Percentile 90

Fabc_hari2

_rep1 Fabc_hari2

_rep2 Fabc_hari2

_rep3 Fabc_1bulan

_rep1 Fabc_1bulan

_rep2 Fabc_1bulan

_rep3 N Valid 500 500 500 500 500 500 Missing 0 0 0 0 0 0 Mean 5.680 6.004 5.995 5.613 5.642 5.915 Std. Error of Mean .0672 .0633 .0743 .0724 .0744 .0710 Median 5.800 6.100 6.100 5.650 5.700 6.000 Mode 5.1 6.3 5.8 5.0 4.0 5.0 Std. Deviation 1.5025 1.4148 1.6606 1.6195 1.6635 1.5867 Variance 2.258 2.002 2.758 2.623 2.767 2.517 Skewness -.126 .138 .050 .395 .428 .281 Std. Error of Skewness .109 .109 .109 .109 .109 .109 Kurtosis -.360 .559 .292 .282 .224 .571 Std. Error of Kurtosis .218 .218 .218 .218 .218 .218 Range 7.4 9.7 9.7 10.4 9.4 9.7 Minimum 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 Maximum 9.4 11.7 11.7 12.4 11.4 11.7 Sum 2839.8 3001.8 2997.7 2806.6 2820.8 2957.5 Percentiles 25 4.500 5.025 5.000 4.200 4.500 5.000 50 5.800 6.100 6.100 5.650 5.700 6.000 75 6.800 7.000 7.200 6.700 6.700 7.100 90 7.500 7.800 7.980 7.600 7.890 7.980

105



Statistic df Sig. Statistic df Sig. Fabc_hari2 .232 3 . .980 3 .726 Fabc_1bulan .298 3 . .915 3 .437



Paired Differences


Std. Deviation

Std. Error Mean


Difference

Lower Upper Pair 1

Fabc_hari2 - Fabc_1bulan -.06333 .05508 .03180 -.20015 .07348 -1.992 2 .185

106

X. Dokumentasi

Formula 1 Formula a

Formula b Formula ab

Formula c Formula ac

107

Formula bc Formula abc

Uji viskositas Uji mikromeritik

Ekstrak kering teh hijau Uji daya sebar

108

Droplet F1 (dua hari) Droplet F1 (satu bulan)

Droplet Fa (dua hari) Droplet Fa (satu bulan)

Droplet Fb (dua hari) Droplet Fb (satu bulan)

Droplet Fab (dua hari) Droplet Fab (satu bulan)

109

Droplet Fc (dua hari) Droplet Fc (satu bulan)

Droplet Fac (dua hari) Droplet Fac (satu bulan)

Droplet Fbc (dua hari) Droplet Fbc (satu bulan)

Droplet Fabc (dua hari) Droplet Fabc (satu bulan)

110

BIOGRAFI PENULIS

Penulis lahir pada tanggal 28 April 1989 di Pringsewu,

Lampung. Lahir dari ayah bernama Fransiskus Xaverius

B. Gurusinga dan ibu bernama Fransiska S. Sembiring.

Penulis merupakan anak sulung, memiliki satu adik

perempuan bernama Anselma Aprilliya Kartika Sari.

Penulis telah menempuh pendidikan di TK Fransiskus

Pringsewu pada tahun 1994-1995, lalu melanjutkan pendidikan di SD Fransiskus

Pringsewu pada tahun 1995-2001. Penulis melanjutkan pendidikan menengah di

SMP Xaverius Pringsewu pada tahun 2001-2004 dan SMA Pangudi Luhur Van

Lith Muntilan pada tahun 2004-2007. Pada tahun 2007 penulis melanjutkan

pendidikan ke jenjang perguruan tinggi di Fakultas Farmasi Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta hingga tahun 2011. Semasa kuliah, penulis pernah menjadi

asisten dosen Praktikum Formulasi dan Teknologi Sediaan Solid B (2010) dan

Praktikum Formulasi dan Teknologi Sediaan Semi Solid-Liquid (2010). Selain itu

penulis juga aktif dalam beberapa organisasi dan kegiatan kemahasiswaan di

Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, antara lain menjadi pengurus Badan

Eksekutif Mahasiswa Fakultas Farmasi (2008), pelaksana Pengabdian Masyarakat

Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma (2008), panitia Pharmacy

Performance and Event Cup (2008), dan panitia Titrasi (2009).

OPTIMASI TWEEN 80 DAN SPAN 80 SEBAGAI EMULSIFYING AGENT

Documents