2

PENGARUH KONSENTRASI CMC-NA SEBAGAI GELLING AGENT

TERHADAP SIFAT FISIS DAN STABILITAS SEDIAAN GEL HAND

SANITAIZER MINYAK DAUN MINT (Oleum Mentha piperita L.)

Usulan Skripsi

Diajuakan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)

Program Studi Farmasi

Oleh :

Stephani Alvia Septiana Putri

NIM : 108114107

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2013

2

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Menurut data WHO (World Heatlh Organization) diare adalah penyebab

kematian kedua di dunia. Di Indonesia sendiri, terdapat setidaknya 151.000 anak

balita yang meninggal dan 56.000 di antaranya disebabkan oleh diare (WHO,2013).

Diare adalah peningkatan dalam frekuensi buang air besar (kotoran), serta

pada kandungan air dan volume kotoran itu. Diare dapat disebabkan oleh infeksi

jamur, bakteri, parasit, atau virus pada perut khususnya di bagian usus. Infeksi

tersebut disebabkan oleh rendahnya kesadaran masyarakat tentang kesehatan, salah

satunya mencuci tangan dengan sabun (WHO,2013).

Produk instan cenderung lebih praktis dan banyak diminati oleh masyarakat.

Hal ini dikarenakan produk instan yang praktis dapat memberikan solusi cepat dan

efektif dalam memenuhi kebutuhan masyarakat. Selain itu, produk instan mudah

didapat dan mudah dibawa. Seperti yang kita ketahui banyak ditemukan produk

instan berupa pembersih tangan yang sering disebut dengan hand sanitizer.

Hand sanitaizer adalah cairan dengan berbagai kandungan yang sangat cepat

membunuh mikroorganisme yang ada di kulit tangan ( Benjamin, 2010). Bahan

antiseptik yang biasa digunakan dalam formula sediaan adalah dari golongan alkohol

(etanol, propanol, isopropanol) dengan konsentrasi ± 50% sampai 70% dan jenis

disinfektan yang lain seperti : klorheksidin, triklosan (Block, 2001).

2

Alkohol banyak digunakan sebagai antiseptik/desinfektan untuk disinfeksi

permukaan dan kulit yang bersih, tetapi tidak untuk luka. Alkohol sebagai disinfektan

mempunyai aktivitas bakterisidal, bekerja terhadap berbagai jenis bakteri, tetapi tidak

terhadap virus dan jamur. Akan tetapi karena merupakan pelarut organik maka

alkohol dapat melarutkan lapisan lemak dan sebum pada kulit, dimana lapisan

tersebut berfungsi sebagai pelindung terhadap infeksi mikroorganisme (Dryer,et al,

1998). Disamping itu alkohol mudah terbakar dan pada pemakaian berulang

menyebabkan kekeringan dan iritasi pada kulit (Block, 2001). Oleh karena itu,

penggunaan bahan alam sebagai bahan antiseptik dapat menjadi solusi untuk

menggantikan efek negatif yang ditimbulkan oleh pemakaian alkohol yang

berlebihan.

Daun mint (Mentha piperita) umumnya digunakan sebagai bumbu masakan,

juga sering dimanfaatkan sebagai aromaterapi karena baunya yang khas. Mentha

piperita merupakan tanaman yang termasuk dalam family Lamiaceae. Berdasarkan

hasil penelitian telah dilaporkan bahwa minyak atsiri dari daun mint memiliki

aktivitas antibakteri pada bakteri gram positif (Staphylococcus aureus) ataupun gram

negatif ( Escherichia coli, Salmonella enteritidis, dan Pseudomonas aeuruginosa)

(Sahabat Saeed ,et al., 2006). Penggunaan dalam bentuk ekstrak akan sangat tidak

praktis sehingga perlu dibuat dalam bentuk sediaan gel hand sanitaizer agar

berkhasiat dan stabil secara fisik dan kimia.

2

Karakteristik yang penting dari sediaan gel hand sanitaizer adalah

konsistensi, kemampuan menguap, penampilan, stabilitas dan keamanan (Poucher

dan John, 2000).

Formulasi gel hand sanitaizer harus stabil, sesuai dengan waktu

penyimpanan. Waktu penyimpanan hand sanitaizer dapat mencapai tiga tahun.

Sediaan gel hand sanitaizer tidak boleh memisah atau terjadi sineresis. Viskositas dan

pH sediaan gel hand sanitaizer harus dapat dipertahankan selama waktu

penyimpanan. Salah satu komponen penting dalam gel hand sanitaizer adalah bahan

pengikat berupa gelling agent (senyawa pembentuk gel) yang fungsinya untuk

mempertahankan bentuk sediaan semisolid sehingga stabilitasnya dapat terjaga.

Bahan-bahan yang biasa digunakan sebagai gelling agent seperti selulosa sintetik

yaitu metil selulosa, hidroksi etilselulosa, etil hidroksiselulosa, dan natrium

karboksimetilselulosa. Bahan lainnya yaitu alginat, gom, tragakan, turunan

poliakrilat, dan karaginan(Lieberman H. A, 1996).

Natrium karboksimetilselulosa (Na-CMC) merupakan turunan selulosa

berupa garam natrium dari asam selulosaglikol dengan demikian berkarakter ionik

(Lieberman H. A,1996). Na-CMC akan memberikan konsistensi yang stabil sehingga

memenuhi persyaratan fisik untuk pembuatan sediaan gel hand sanitaizer.

Pada penelitian kali ini, dibuat sediaan gel hand sanitaizer dengan

menggunakan minyak essensial daun mint dan Na-CMC sebagai gelling agent

digunakan pada konsentrasi yang berbeda-beda untuk setiap formula dengan rentang

2 – 6 % ( Poucher, John, 2000). Evaluasi dilakukan pada semua formula untuk dilihat

2

formula optimal berdasarkan kestabilan fisik sediaan yang memenuhi persyaratan

farmasetika.

B. Rumusan Masalah

Dari uraian diatas, dapat ditarik rumusan permasalahan yaitu apakah ada

pengaruh CMC – Na sebagai gelling agent terhadap sifat fisis dan stabilitas gel dari

ekstrak daun mint ?

C. Keaslian Penelitian

Berdasarkan penelusuran literatur yang dilakukan, penelitian mengenai

pengaruh CMC-Na sebagai gelling agent terhadap sifat fisis dan stabilitas gel dari

sediaan gel hand sanitaizer minyak daun mint belum pernah dilakukan.

D. Manfaat Penelitian

1. Manfaat teoritis

Penelitian ini diharapkan dapat menambah informasi mengenai pengaruh

konsentrasi CMC- Na sebagai gelling agent terhadap stabilitas dan sifat fisik dari

hand sanitzer minyak daun mint (Oleum Mentha piperita Linn emend. Hunds.).

2. Manfaat praktis

Penelitian ini diharapkan menghasilkan sebuah bukti ilmiah yang dapat

menunjukkan pengaruh dari CMC – Na sebagai gelling agent terhadap stabilitas dan

2

sifat fisik dari sediaan gel hand sanitaizer minyak daun mint (Oleum Mentha piperita

Linn emend. Hunds.).

E. Tujuan Penelitian

1. Tujuan umum

Membuat sediaan gel hand sanitaizer minyak daun mint (Oleum Mentha

piperita Linn emend. Hunds.) yang memiliki sifat fisik dan stabilitas yang memenuhi

persyaratan sebagai sediaan gel yang baik.

2. Tujuan khusus

Mengetahui konsentrasi optimum CMC – Na sebagai gelling agent dari

sediaan gel hand sanitaizer minyak daun mint (Oleum Mentha piperita Linn emend.

Hunds.).

2

BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA

A. GEL HAND SANITAIZER

Gel pembersih tangan atau hand sanitaizer merupakan gel yang memiliki

kemampuan sebagai antibakteri dalam menghambat hingga membunuh bakteri.

Dengan sebagian pembawanya adalah air menyebabkan hand sanitaizer mudah

hilang pada saat penggunaannya dan tidak menimbulkan rasa lengket

(Benjamin,2010). Karakteristik hand sanitaizer yaitu memiliki warna yang jernih atau

transparant dan dapat membunuh mikroba di tangan (Benjamin,2010).

B. GEL

Gel kadang- kadang disebut jeli, merupakan sistem semi padat terdiri dari

suspensi yang dibuat dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang

besar, terpenetrasi oleh suatu cairan (DepKes RI,1995). Gel terdiri dari dua fase

kontinyu yang saling berpenetrasi. Fase yang satu berupa padatan, tersusun dari

partikel – partikel yang sangat tidak simetris dengan luas permukaan besar, sedang

yang lain adalah cairan (Martin, 1993).

Klasifikasi gel menurut Liberman :

2

Golongan Definisi Contoh

Anorganik Biasanya terdiri dari 2 fase Gel Aluminium

Hidroksida dan Bentonit

Magma

Organik Biasanya terdiri dari 1 fase Karbopol dan Tragakan

Hidrogel Sistemnya termasuk dalam organik,

anorganik hidrogel, dan gom

Pasta pektin, Jelly

tragakan,metilselulosa,

dan gel bentonit

Organogel Sistemnya termasuk dalam basis sabun

yang bersifat polar dan nonionik

Petrolatum, Aluminium

stearat, carbowax

Sumber : Libermann (1996).

C. DAUN MINT

Nama mentha berasal dari bahasa yunani yaitu minthee yang berarti bersifat

lada/ merica dan segar. Daun mint ini mengandung minyak yang mudah menguap

(minyak poko) , menthol, pulegon, methon, methonon, dan limonen (DepKes RI,

1977).

1. Klasifikasi

Divisio : Spermatophyta

Sub divisio : Angiospermae

Classis : Dicotyledoneae

Ordo : Solanes

2

Familia : Lamiaceae

Genus : Mentha

Species : Mentha piperta Linn emend.Hunds. (Tjitrosoepomo, 1994)

2. Morfologi

Tanaman ini merupakan semak dengan tinggi 10-40 cm dan membentuk stolon.

Daun berbentuk bulat telur, tunggal, bersilang berhadapan, ujungnya runcing, pangkal

tumpul, tepi daun bergerigi, panjangnya 3,5 – 5 cm dan lebar 1,5-2 cm. Pertulangan

menyirip, bertangkai hijau. Tanaman ini mempunyai bunga majemuk, berbentuk

bulir, pangkal kelopak gundul, bertulang 10, benang sari 4, bakal buah 4, dan

berwarna ungu, mahkota gundul, terbelah 4. Buah buni, kecil, bulat telur, halus,

coklat tua. Akar tanaman merupakan akar tunggang yang berwarna putih

(Tjitrosoepomo, 1994)

D. MINYAK DAUN MINT (Oleum Menta piperita)

Oleum Menthae piperita merupakan minyak yang tidak berwarna,

kekuningan, atau kehijauan-kuning cair, menjadi lebih gelap dan tebal oleh usia dan

paparan udara, memiliki bau khas aromatik pepermint, sangat aromatik, tajam rasa,

dan diikuti oleh sensasi dingin saat udara ditarik ke mulut. Kandungan utama dari

Oleum menthae piperita ini adalah menthol (30-55%), atau dapat disebut juga

stearopten mint, atau kamper mint (Panda, 2004).

Kegunaan dari Oleum Menthae piperita ini bermacam-macam seperti di

antaranya adalah sebagai stimulant diffusible kuat, dengan sifat yang mengeluarkan

udara, antispasmodic, dan antimuntah. Untuk hal tersebut Oleum Menthae piperita

2

ini digunakan untuk meredakan perut kembung, gastrodynia, mual, kejang perut, dan

untuk menutupi rasa obat lain. Selain itu juga Oleum Menthae piperita dapat

digunakan sebagai antibakteri baik terhadap bakteri gram positif maupun gram

negatif (Diaz et al,1988).

E. GELLING AGENT

Gelling agent digunakan sebagai bahan pengikat (binders) pada sediaan

semisolid. Adanya bahan pengikat akan meningkatkan viskositas sediaan. Bahan

pengikat dapat mencegah pemisahan komponen partikel padat dengan cairan

(medium dispers) terutama selama penyimpanan. Gelling agent meningkatkan

viskositas dari fase cairan dan mencegah pengeluaran cairan dari gel. Gelling agent

yang sering digunakan antara lain Carbopol® dan Sodium Carboxymethylcellulose

(CMC-Na) (Lieberman, et.al., 1996).

Pada penelitian ini digunakan CMC-Na sebagai gelling agent. CMC-Na

adalah polimer sintetik dengan berat molekul besar yang terdiri atas rantai silang

antara asam akrilat dengan alil sukrosa atau alil eter dari pentaerythritol.

Pemeriannya adalah tidak berwarna, asam, halus, serbuk higroskopis dengan bau

khas. CMC-Na mengandung 52%-68% gugus asam karboksilat (COOH) dalam

bentuk kering. Berat molekul teoritis CMC-Na adalah 7x105 sampai dengan 4x109.

Secara umum, polimer CMC-Na dengan kekentalan dan kekakuan rendah memiliki

nilai kelembaban yang tinggi. Sebaliknya polimer CMC-Na dengan kekentalan dan

kekakuan yang tinggi akan mempunyai nilai kelembaban yang rendah (Rowe, et al.,

2009).

2

CMC-Na tergolong dalam klasifikasi hydrogel dimana merupakan hydrogel

yang terbentuk dari gum sintetik. Pada gel yang polar, polimer alam atau sintetik

yang digunakan pada konsentrasi rendah (biasanya di bawah 10%) membentuk

matriks tiga dimensi melalui cairan hidrofilik. Sistem yang terbentuk mungkin jernih

ataupun keruh, karena gelling agent yang digunakan tidak terlarut sempurna atau

terbentuknya agregat. Hydrogel dideskripsikan sebagai sistem dua komponen yaitu

(i) substansi polimer hidrofilik tetapi tidak larut air, merupakan polimer jaringan tiga

dimensi, dan (ii) air (Zats dan Kushla, 1996). Hydrogel adalah sistem hidrofilik yang

utamanya terdiri dari 85-95% air atau campuran aqueous-alcoholic dan gelling

agent. Polimer organik yang biasa digunakan antara lain asam poliakrilat (carbopol),

sodium carboxy methyl cellulose (CMC- Na), atau selulosa non ionik lainnya

(Buchmann, 2001). Hydrogel akan memberikan efek mendinginkan karena

evaporasi pelarut. Hydrogel mudah diaplikasikan dan memberi kelembaban secara

instan tetapi pada penggunaan jangka panjang akan membuat tempat aplikasi menjadi

kering. Dengan demikian, diperlukan humectant seperti gliserol, sorbitol, propilen

glikol, polyethylen glycol dan lain-lain (Buchmann, 2001). Salah satu alasan

penggunaan hydrogel adalah pelarut yang digunakan dalam pembuatan obat

mempunyai kompatibilitas yang baik terhadap jaringan biologis tubuh (Zatz dan

Kuhsla, 1996). CMC-Na larut di dalam air di segala temperatur. Garam natrium yang

terbentuk dapat didispersikan di dalam air dingin dengan cepat sebelum partikel

terhidrasi dan mengembang menjadi gumpalan -gumpalan padatan membentuk sistem

gel yang lengket. Viskositas dari produk dapat menurun jika pH yang dihasilkan

2

berada pada kisaran pH di bawah 5 dan bila berada di kisaran pH di atas 10 (Allen,

2002). CMC-Na berada pada range konsentrasi 3,0 – 6,0 % yang berfungsi sebagai

gelling agent (Rowe, et.al., 2009).

F. STABILITAS HAND SANITAIZER

Suatu formulasi hand sanitaizer harus stabil hingga saat timbul waktu

kadaluwarsa, dimana mencapai waktu 3 tahun (LiebermanH.A. et.al., 1996). Sediaan

tersebut harus satu fase (tidak terpisah), kekentalan(viskositas) harus terjaga, dan pH

harus terjaga hingga batas waktu kadaluwarsa. Formulasi harus disesuaikan dengan

prosedur uji termasuk uji kondisi dipercepat dan uji selama waktu penyimpanan

sediaan tersebut. Sediaan uji harus dievaluasi untuk menjamin bahwa sediaan tersebu

memiliki karakteristik yangdiinginkan(Lieberman H.A. et.al., 1996).

Sama seperti bentuk sediaan lain, stabilitas adalah kemampuan suatu hand

sanitaizer untuk dapat mempertahankan karakteristik penting yang dibutuhkan agar

tidak berubah selama penggunaan dan penyimpanan hingga waktu kadaluwarsanya.

Pengujian harus dilakukan agar dapat menjamin stabilitas fisik hand sanitaizer tetap

dalam keadaan baik sama seperti stabilitas kimia dari bahan-bahan yang digunakan

(Lieberman H.A. et.al., 1996).

Karakteristik fisik dengan data kuantitatif dapat digunakan sebagai

pertimbangan evaluasi. Karakteristik tersebut harus mencakup penampilan sediaan,

warna, keseragaman, rasa, berat jenis, pH, dan viskositas. Parameter-parameter

tersebut harus direkam untuk setiap stabilitas pada kondisi penyimpanan dengan

interval waktu tertentu (Lieberman H.A. et.al., 1996).

2

Secara umum, pengujian stabilitas untuk hand sanitaizer terdiri dari

penempatan sampel dengan berat tertentu, analisis secara kimia, dan menjamin

karakteristik fisik pada penyimpanan suhu kamar,5°C,37°C, dan 45°C dengan

interval waktu penyimpanan 1 minggu, 1 bulan, 3 bulan, dan 6 bulan (Lieberman

H.A. et.al., 1996).

G. LANDASAN TEORI

Hand sanitaizer merupakan sediaan semi solid liquid yang berbasis gel yang

juga memiliki fungsi antibakteri. Sediaan hand sanitaizer pasti memiliki tekstur yang

lembut dan memiliki warna yang bening karena sesuai dengan basis yang digunakan

yaitu gel dan sebagian besar penyusunnya adalah air. Selain itu juga dari sisi

penampilan, hand sanitaizer terlihat lebih menarik untuk digunakan karena

warnanya yang bening. Dalam pembuatan basis sediaan hand sanitaizer, digunakan

gelling agent untuk menjaga konstituen cairan dan padatan dalam membentuk

karakteristik gel yang stabil dan baik. Dalam penelitian ini, digunakan CMC-Na 10%

sebagai gelling agent, CMC-Na memiliki gugus natrium yang dapat mengikat air,

sehingga air terhidrasi dalam pembentukan karakteristik gel yang baik dan stabil.

Selain itu juga, CMC -Na memiliki pH yang stabil pada rentang pH 5-10 sehingga

dalam pencampuran formulanya, tidak dibutuhkan agen pembasa. Karena dalam

rentang pH tersebut, struktur atau matriks gel yang terbentuk sudah sempurna,

sehingga karakteristik gel yang terbentuk baik. Pada penelitian ini digunakan Oleum

Mentha piperita Linn emend. Hunds. sebagai antibakteri pada sediaan hand

sanitaizer. Oleum Mentha piperita Linn emend. Hunds. terbukti efektif dalam

2

menghambat bakteri gram positif maupun bakteri gram negatif. Pada penelitian ini,

dilakukakan evaluasi viskositas, daya sebar, homogenitas, stabilitas gel dalam

penyimpanan, dan penampilan fisik sehingga dapat diketahui pengaruh CMC – Na

sebagai gelling agent terhadap sifat fisis dan stabilitas hand sanitaizer.

H. HIPOTESIS

Berdasarkan landasan teori, dapat dihipotesiskan bahwa konsentrasi CMC -

Na sebagai gelling agent berpengaruh terhadap sifat fisis dan stabilitas sediaan hand

sanitaizer.

2

DAFTAR PUSTAKA

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

Compounding, 2nd Ed., American Pharmaceutical Association, Washington,

D.C., pp.301-324.

Benjamin DT. 2010. introduction to hand

sanitizer

s

.

http://www.antimicrobialtestlaboratories.com/information_about_hand_sanitize

rs.htm diakses tanggal 12 Oktober 2013.

Block, S.2001.Disinfection, Sterilization and Preservation. 4th. Edition. Williams

and Wilkins.P.

Buchmann, 2001, Main Cosmetic Vehicles, in Barel, A.O., Paye, M., and Maibach,

H.I., Handbook of Cosmetic Science and Technology, Marcel Dekker, Inc.,

New York, pp.145-167.

Departemen Kesehatan RI. 1995. Farmakope Indonesia, Edisi IV.Departemen

Kesehatan RI, Jakarta.

Departemen Kesehatan RI. 1977. Materia Medika Indonesia Jilid I. Departemen

Kesehatan RI, Jakarta.

Diarrhoea, http://www.who.int/topics/diarrhoea/en/ diakses tanggal 12 Oktober 2013.

Diarrhoeal disease, http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs330/en/index.html

diakses tanggal 12 Oktober 2013.

2

Dyer., Gerenraich., Wadhams., 1998. Testing a New Alcohol-Free Hand Sanitizer to

Combat Infection. AORN Journal, August 1998, Vol. 68, No.2.

Lieberman, A. H., Lachman, L., Kanig, L. J. 1994. Teori dan Praktek Farmasi

Industri, edisi III. Terjemahan: Siti Suyatmi. UI Press. Jakarta. Hal. 264 – 281,

305 – 313, 1092-1096.

Martin, Alfred, (1993),”Farmasi Fisik”, jilid I Edisi III, UI-Press, Jakarta.

Poucher, John. 2000. Poucher’s Perfume, Cosmetics and Soap. 10 th edition.Editor.

Hilda Butler. Kliwer Academy Publishers USA. Hal 217 – 251.

Panda, H., 2004, Essential Oil Handbook, National Institute of industrial Research,

Delhi.

Sahabat Saeed , et al., 2006. In Vitro Antibacterial Activity of Pappermint.

Department of Microbiology, Pakistan. Vol.38, No.3.

Rowe, et al., 2009, Handbook of Pharmaceutical Exipients, 6 th ed, Pharmaceutical

Press, London, pp. 118-121, 283-285, 654-655.

Tjitrosoepomo,G., 1994, Taksonomi Tumbuhan Obat- Obatan, Gadjah Mada

University Press, Yogyakarta.

Zatz, J.L., Kushla, G.P., 1996, Gels, in Lieberman, H.A., Lachman, L., Schwatz, J.B.,

(Eds.) Pharmaceutical Dosage Forms: Dysperse System Vol. 2, 2nd Ed.,

Marcel Dekker Inc., New York, pp.400-401.