OPTIMASI FORMULA SEDIAAN GEL HAND SANITIZER … · Orientasi Formula dan Penetapan ... Atas dasar...

i

OPTIMASI FORMULA SEDIAAN GEL HAND SANITIZER MINYAK

ATSIRI JERUK BERGAMOT DENGAN HUMEKTAN GLISERIN DAN

GELLING AGENT CARBOPOL

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)

Program Studi Farmasi

Oleh:

Edward Christian

NIM: 128114156

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2016

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii


iii


iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

Karya kecil ini kupersembahkan bagi:

Tri Tunggal Maha Kudus

Papa dan Mamaku atas kasih, harapan, nasehat, dan doa

Saudaraku: Edwin dan Evelyn

Teman-teman Fakultas Farmasi Angkatan 2012

serta

Almamater tercinta


v


vi


vii

PRAKATA

Puji dan syukur dihaturkan kepada Tuhan Yesus Yang Maha Pengasih, yang

luar biasa memberkati penulis dari awal hingga akhir penulisan skripsi ini sehingga

dapat terselesaikan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Farmasi (S.Farm.). Skripsi ini berjudul Optimasi Formula Sediaan Gel Hand

Sanitizer Minyak Atsiri Jeruk Bergamot dengan Humektan Gliserin dan Gelling

Agent Carbopol.

Selama proses penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak

dibantu dan didukung oleh banyak pihak dalam segi moral, material, hingga kritik

dan saran. Adapun para pihak tersebut antara lain:

1. Penyedia minyak atsiri CV. Nusa Aroma

2. Bapak Prof. Dr. Achmad Fudholi, DEA., Apt. selaku pembimbing yang

memberi arahan, saran, kritik dan semangat bagi penulis.

3. Ibu Wahyuning Setyani, M.Sc., Apt. dan Ibu Dr. Dewi Setyaningsih,

M.Sc, Apt. sebagai penguji yang telah memberi masukan yang

membangun.

4. Pak Musrifin dan Pak Agung yang telah banyak memberi bantuan

selama penelitian di Laboratorium Formulasi dan Teknologi Sediaan

Farmasi dan Laboratorium Farmasi Fisika.

5. Teman-teman seperjuangan: Vicky, Jessica, Putra, Kevien serta para

sahabat: Adis, Venny, Ella, Rei, Sona, Novi, Siti, dan semua teman-

teman dari FST B 2012.


viii

6. Serta semua pihak yang telah membantu namun tidak dapat disebutkan

satu persatu

Pada akhirnya penulis sadar bahwa skripsi ini jauh dari sempurna, dikarenakan

keterbatasan ilmu dan pengalaman yang penulis miliki. Sehingga penulis sangat

menerima untuk segala saran dan kritik yang membangun bagi skripsi ini karena

masih memiliki banyak kekurangan. Semoga skripsi ini berguna di kemudian hari

bagi semua masyarakat dan ilmu pengetahuan farmasi khususnya.


ix

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL……………………..........…………………….................. i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING……………………….............. ii

HALAMAN PENGESAHAN………………………………………………….. iii

HALAMAN PERSEMBAHAN………………………………………………... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA………………………………………... v

PERSETUJUAN PUBLIKASI………………………………………………… vi

PRAKATA……………………………………………………………………… vii

DAFTAR ISI……………………………………………………………………. ix

DAFTAR TABEL…………………………………………………………......... xii

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………… xiii

DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………………. xiv

INTISARI……………………..........……………………..........……………….. xv

ABSTRACT……………………………………………………………………… xvi

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

A. Latar belakang………………..........……………………...................... 1

B. Rumusan masalah……………………....……………………............... 4

C. Keaslian Penelitian……………………......……................................... 4

D. Manfaat……………………………………………………………….. 5

E. Tujuan Penelitian………………..........…………………….................. 6

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

A. Gel…………………………………... …………………….................. 7


x

B. Carbopol………………..........……………………..........……..……… 7

C. Humektan……………..........………………..........…………………… 8

D. Deskripsi Jeruk Bergamot…………………………………………….. 9

1. Keterangan Botani……………………..........……………………….. 9

2. Deskripsi Tanaman…………………….......………………................ 9

3. Kandungan Kimia………………..........…………………………….. 10

4. Khasiat…………………….......……………………........................... 10

E. Triethanolamine………………………………………………………. 10

F. Pengawet…………………………………………………..………….. 11

G. Desain Faktorial……………………………………………..………... 12

H. Kulit……………………………………………………….………….. 13

I. Freeze and Thaw…………………………………………..………….. 13

J. Landasan Teori……………………………………………………….. 14

K. Hipotesis……………………..........……….……................................. 15

BAB III METODOLOGI PENELITIAN……………………............................. 16

A. Jenis Rancangan Penelitian…………….………………...................... 16

B. Variabel dan Definisi Operasional………..………………………….. 16

1. Variabel Penelitian…………………………………………………. 16

2. Definisi Operasional………………………………………….......... 17

C. Alat dan Bahan……………………..........……………........................ 18

D. Tata Cara Penelitian…………………….........………………………. 18

1. Verifikasi Minyak Atsiri Jeruk Bergamot…..........………………… 18

2. Formula…………………………………..........…………………… 18


xi

3. Pembuatan Gel Hand Sanitizer…………...……………………........ 19

4. Uji Sediaan Gel Hand Sanitizer…………………………………….. 19

5. Penentuan Viskositas dan Daya Sebar Gel Hand Sanitizer di

Pasaran………………………………………………………………

20

6. Analisis Hasil……………………………………………………….. 20

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN………………………………………. 21

1. Identifikasi Jeruk Bergamot………………………………………….. 21

2. Orientasi Formula dan Penetapan Range Produk………………......... 21

3. Formulasi Gel………………………………………………............... 22

4. Evaluasi Sediaan Gel Hand Sanitizer………………………................ 23

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN………………………………………... 36

DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………….. 37

LAMPIRAN……………………..........……………………............................... 39

BIOGRAFI PENULIS…………………………………………………………. 62


xii

DAFTAR TABEL

Tabel I. Keaslian Penelitian……………………………………………5

Tabel II. Desain Faktorial………………………………………………12

Tabel III. Perhitungan Bahan Tiap Formula…………………………….18

Tabel IV. Data Gel Hand Sanitizer di Pasaran…………………………..21

Tabel V. Orientasi Carbopol……………………………………………22

Tabel VI. Orientasi Gliserin……………………………………………..22

Tabel VII. Hasil Uji Organoleptis………………………………………..24

Tabel VIII. Tabel Hasil Uji pH……………………………………………24

Tabel IX Hasil Pengukuran Viskositas....................................................25

Tabel X Hasil Pengukuran Daya Sebar………………………………..28

Tabel XI. Hasil Validasi Viskositas……………………………………..33

Tabel XII. Hasil Validasi Daya Sebar……………………………………33


xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur Carbopol……………………………………………….8

Gambar 2. Struktur Gliserin………………………………………………...9

Gambar 3. Grafik Hubungan Antara Carbopol dan Viskositas……………..26

Gambar 4. Grafik Hubungan Antara Gliserin dan Viskositas………………27

Gambar 5. Contour Plot Viskositas Sediaan………………………………..28

Gambar 6. Grafik Hubungan Antara Carbopol dan Daya Sebar……………29

Gambar 7. Grafik Hubungan Antara Gliserin dan Daya Sebar……………..30

Gambar 8. Contour Plot Daya Sebar Sediaan………………………………31

Gambar 9. Contour Plot Superimposed…………………………………….32

Gambar 10. Grafik Pergeseran Viskositas………………………………….35

Gambar 11. Grafik Pergeseran Daya Sebar………………………………...36


xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data Certificate of Analysis……………………………………39

Lampiran 2. Data Viskositas dan Daya Sebar Hand Sanitizer di Pasaran…..46

Lampiran 3. Data Viskositas dan Daya Sebar……………………………….48

Lampiran 4. Data Olahan Viskositas………………………………………..50

Lampiran 5. Data Olahan Daya Sebar………………………………………52

Lampiran 6. Data Post Hoc Tukey…………………………………………..54

Lampiran 7. Nilai P-Value Hasil Validasi…………………………………...58

Lampiran 8. Foto-foto Dokumentasi………………………………………...59


xv

INTISARI

Pemakaian alkohol dalam sediaan hand sanitizer dapat mengakibatkan

terkikisnya permukaan kulit pada pemakaian jangka panjang. Pemakaian zat aktif

herbal lebih disarankan demi keamanan konsumen. Penelitian ini bertujuan untuk

mengetahui formula gel hand sanitizer mana yang paling optimal antara Carbopol

dan gliserin, serta interaksi keduanya dalam menentukan sifat fisik sediaan yang

dibuat dengan zat aktif minyak atsiri jeruk bergamot. Selain itu penelitian ini juga

berfungsi melihat kestabilan sediaan dalam perubahan suhu dengan uji freeze thaw.

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental murni yang

menggunakan metode desain faktorial. Optimasi dilakukan dengan melihat sifat

fisik sediaan gel yaitu viskositas dan daya sebar. Dua faktor yang digunakan dalam

penelitian ini adalah Carbopol dan gliserin. Stabilitas sediaan diuji dengan

perlakuan freeze and thaw selama lima siklus. Uji statistik yang digunakan antara

lain, uji Shapiro-Wilk, uji Levene, dan ANOVA dengan taraf kepercayaan 95%.

Hasil penelitian menunjukkan adanya pengaruh dari Carbopol dan gliserin

secara berturut-turut sebesar 99,48% dan 0,19% terhadap viskositas, serta 99,64%

dan 0,15% terhadap daya sebar. Area optimum didapatkan dari contour plot

superimpossed respon viskositas dan daya sebar.

Kata kunci: jeruk bergamot, Carbopol, gliserin, desain faktorial, gel hand sanitizer,

freeze thaw


xvi

ABSTRACT

The use of alcohol in the preparation of hand sanitizer can result

the erosion of the skin surface at long-term usage. The use of herbal active

substance is preferred for the sake of consumer safety. This study aims to find out

the most optimal hand sanitizer gel formula between Carbopol and glycerin, as well

as their interaction in determining the physical properties of the preparation with

orange bergamot essential oil as active ingredient. In addition, this study also see

preparation stability in temperature changes with freeze thaw test.

This research used pure experimental factorial design method.

Optimization is done by looking at the physical properties of viscosity and

spreadability. Two faktors that used in this study are Carbopol and glycerin. The

stability of the preparation was tested by freeze and thaw treatment for five cycles.

The statistical test used the Shapiro-Wilk test, Levene test and ANOVA with 95%

confidence level.

The results showed the effect of Carbopol and glycerin amounted to 99.48%

and 0.19% on the viscosity, as well as 99.64% and 0.15% on the spreadability.

Optimal area obtained from the contour plot superimposed by viscosity and

response.

Keywords: citrus bergamia, Carbopol, glycerin, faktorial design, hand sanitizer

gel, freeze thaw


1

BAB I

PENGANTAR

A. Latar Belakang

Kebutuhan akan higienitas produk semakin marak, apalagi dengan

banyaknya polusi udara dan kebersihan yang minim di tempat umum menjadi

pemicu untuk meningkatkan kehigienisan diri terkait dengan kesehatan diri. Diare

adalah gejala umum dari penyakit pencernaan, termasuk yang disebabkan oleh

infeksi, peradangan, malabsorpsi, dan kekurangan gizi. Diare juga didefinisikan

sebagai peningkatan massa tinja, frekuensi, atau fluiditas, biasanya untuk volume

lebih dari 200 ml per hari.

Escherichia coli (E. coli) biasanya hidup di usus manusia dan hewan.

Kebanyakan E.coli tidak berbahaya dan benar-benar merupakan bagian penting dari

saluran usus manusia yang sehat. Namun, beberapa E. coli bersifat patogen, yang

berarti mereka dapat menyebabkan penyakit. Jenis E. coli yang menyebabkan diare

dapat ditularkan melalui air atau makanan yang terkontaminasi, atau melalui kontak

dengan hewan atau orang, serta benda-benda di keseharian (Kumar and Abbas,

2013). Persiapan makanan dan kebersihan yang baik dapat mengurangi

kemungkinan terkena infeksi E. coli. Infeksi enterokolitis adalah masalah global

yang menyebabkan 12.000 kematian pada anak-anak di negara berkembang dan


2

salah satu penyebab dari semua kematian sebelum usia 5 tahun di seluruh dunia.

Meskipun jauh lebih lazim di negara-negara maju, infeksi ini masih memiliki

tingkat serangan 1:59 penyakit per orang per tahun, kedua setelah flu.

Kemudian, infeksi yang diakibatkan ketidakhigienisan juga sudah menjadi

concern dunia. Kebersihan tangan adalah kunci untuk menghindari infeksi.

Kebersihan tangan dapat dijaga dengan mencuci tangan dengan sabun atau hand

sanitizer yang kemudian juga harus disosialisasikan kepada khalayak umum agar

semakin tergerak untuk menjaga kebersihan (Bloomfield, dkk., 2010).

Dewasa ini hampir semua sediaan gel hand sanitizer menggunakan alkohol

sebagai bahan utama disinfektan, di mana diketahui bahwa alcohol dapat mengikis

permukaan kulit akibat pemakaian berlanjut. Selain itu kandungan alkohol dalam

sediaan hand sanitizer juga dapat tertelan dan terhirup melalui saluran pernapasan

sehingga terakumulasi dalam tubuh. Akibatnya dapat mengakibatkan penyakit

sirosis hati, pankreas dan sistem kardiovaskular pada kadar alkohol diatas 70 persen

(Bessonneau, dkk., 2010). Atas dasar inilah penulis ingin mereduksi kadar alkohol

dalam sediaan hand sanitizer dan mengganti dengan zat aktif yang memiliki efek

antibakteri.

Bergamot adalah nama umum untuk Citrus bergamia Risso et Poiteau,

tanaman famili Rutaceae (subfamili Esperidea). Pohonnya tinggi besar, daun

berwarna hijau tua mirip dengan daun lemon, bunganya putih berbentuk bintang,

dan buahnya berwarna kuning berbentuk bulat. Asal-usul botani dan geografis

tanaman ini asli daerah Calabria (Italia).


3

Jeruk bergamot didefinisikan sebagai hibrida antara jeruk asam (C.

aurantium L.) dan lemon (C. limon L. Burm. F.). Buah bergamot biasanya

diekstraksi kulitnya dan digunakan untuk kosmetik, makanan, dan industri gula.

Warna minyak atsirinya adalah kehijauan atau kuning kecoklatan dengan bau yang

khas (Navarra, dkk., 2015). Komposisi dari minyak bergamot adalah limonene

(59.21%), linalool (9.51%) dan linalyl acetate (16.83%). Telah dilaporkan bahwa

minyak atsiri bergamot memiliki aktivitas antibakteri dan anti-jamur terhadap

Campylobacter jejuni, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus,

dan Staphylococcus aureus dan dermatofit lainnya. In vitro aktivitas minyak atsiri

bergamot terhadap spesies Candida menunjukkan peran potensial dalam

pengobatan topikal infeksi Candida. Selain itu, komponennya yang paling efektif

adalah linalool sebagai anti bakteri (Navarra, dkk., 2015). Kadar hambat minimum

yang dihasilkan oleh jeruk bergamot adalah 0,5% untuk spesies E. coli (Fisher dan

Phillpis, 2006).

Bentuk sediaan yang dipilih penulis adalah gel seperti produk komersial

lainnya yang ada di pasaran. Selain itu gel juga dapat melembabkan kulit dengan

adanya humektan yang bersifat sebagai emolien. Lebih jauh lagi humektan mampu

memperlambat penguapan air dari kulit (Voigt, 1984). Minyak atsiri jeruk bergamot

yang berwarna cerah juga dapat menjadi pewarna alami dalam sediaan gel sehingga

penampilan gel mejadi lebih menarik. Minyak atsiri bergamot juga terdispersi baik

dalam sediaan gel, sehingga penulis yakin dalam membuat sediaan berbentuk gel.

Carbopol dapat dijadikan gel kental dengan viskositas tinggi pada

konsentrasi rendah dan bagus untuk menunjukkan daya lekat yang baik,


4

termostabil, dan sifat organoleptik yang membuat sistem ini menarik baik dari

aspek farmasi maupun dari segi patient acceptance. Selain itu, Carbopol dapat

menjadi media dispersi yang baik bagi bahan aktif.

Metode penelitian yang diajukan penulis adalah desain faktorial. Metode

digunakan untuk melihat formula optimal dari sediaan gel dan untuk melihat faktor

yang dominan dari formula. Faktor yang diamati bisa tidak terlalu detail karena

cukup melihat secara kesuluruhan dari sediaan yang ada.

Berdasarkan latar belakang maka, peneliti mengajukan skripsi yang

berjudul: Optimasi Formula Sediaan Gel Hand Sanitizer Minyak Atsiri Jeruk

Bergamot dengan Humektan Gliserin dan Gelling Agent Carbopol.

B. Rumusan Masalah

a. Bagaimana pengaruh Carbopol dan gliserin terhadap sifat fisik sediaan gel hand

sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot?

b. Apakah didapatkan formula optimal dari sediaan gel hand sanitizer minyak

atsiri jeruk bergamot dengan gelling agent Carbopol dan humektan gliserin?

C. Keaslian Penelitian

Sejauh penelusuran penulis, penelitian tentang Optimasi Formula Sediaan

Gel Hand Sanitizer Minyak Atsiri Jeruk Bergamot dengan Humektan Gliserin dan

Gelling Agent Carbopol belum pernah dilakukan. Adapun penelitian yang pernah

dilakukan adalah sebagai berikut:


5

Tabel 1. Keaslian Penelitian

Pengarang,

Tahun

Judul Penelitian Pembeda

Nugroho, 2010 Optimasi formula dan kontrol kualitas

repelan gel minyak atsiri tanaman sereh

(Cymbopongon sp) dengan Carbopol dan

Propilen Glikol sebagai Gelling Agent

secara desain faktorial

Tanaman dan eksipien

yang digunakan

berbeda.

Kurniawan, dkk.,

2012

Formulation and effectiveness of

antiseptic hand gel preparations

essential oils galanga (Alpinia

galanga)

Tanaman yang

digunakan berbeda.

Veronica, 2013 Optimasi Humektan Propilen Glikol

dan Gelling Agent Carbopol 940

dalam Sediaan Gel Penyembuh Luka

Ekstrak Daun Petai Cina (Leucaena

leucocephala (Lam.) de Wit):

Aplikasi Desain Faktorial

Tanaman dan

humektan digunakan

berbeda

D. Manfaat

1. Manfaat bagi peneliti

Peneliti mampu mengaplikasikan teori-teori yang telah dipelajari sehingga

dapat memformulasikan sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot

dengan eksipien Carbopol dan gliserin.

2. Manfaat ilmu pengetahuan

Peneliti mengembangkan metode penelitian desain faktorial sehingga dapat

digunakan untuk sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot dengan

eksipien Carbopol dan gliserin.

3. Manfaat bagi masyarakat

Peneliti memberikan altrenatif kebersihan tangan untuk masyarakat dengan

sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot dengan eksipien Carbopol

dan gliserin yang tidak memiliki kadar alkohol.


6

E. Tujuan Penelitian

a. Mengetahui pengaruh Carbopol dan gliserin terhadap sifat fisik sediaan gel

hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot.

b. Mendapatkan formula optimal dari sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri

jeruk bergamot dengan gelling agent Carbopol dan humektan gliserin.


7

BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA

A. Gel

Farmakope Indonesia edisi IV menyatakan bahwa gel atau jeli adalah suatu

sistem dispersi semipadat terdiri dari suspensi yang dibuat dari partikel anorganik

yang kecil atau molekul organik yang besar (Direktorat Jendral Pengawasan Obat

dan Makanan RI, 1995). Gel terdiri dari dua tipe yaitu organogel dan hydrogel.

Hydrogel adalah gel yang mempunyai ikatan antarmolekul jauh lebih lemah seperti

ikatan hydrogen dan tersusun atas bahan yang larut air (Gad, 2008). Gel ini

reversible terhadap panas, transisi dari sol gel yang terjadi pada saat pemanasan

atau pendinginan. Biasanya polivinil alkohol yang digunakan sebagai gelling agent

untuk aplikasi obat untuk kulit. Pada aplikasinya, gel mengering dengan cepat,

meninggalkan film plastik dengan obat yang kontak dengan kulit (Aulton dan

Taylor, 2013).

B. Carbopol

Sebagai gelling agent, fase kontinyu memungkinkan dispersi molekul

terlarut dalam polimer dan karenanya pelepasan obat harus setara dengan jumlah

gelling agent. Banyak bahan pengental yang tersedia, pemilihannya disesuaikan

dengan sifat fisikokimia obat dan kompatibilitas dengan pelarut. Polimer alam

seperti carageenans dan polimer sintetis seperti hidroksipropil metilselulosa

(HPMC) atau Carbopol biasanya digunakan gelling agent (Aulton dan Taylor,

2013).


8

(Rowe dan Sheskey, 2009).

Gambar 1. Struktur Carbopol.

C. Humektan

Humektan, seperti propilen glikol, gliserin dan sorbitol pada konsentrasi

hingga 5%, sering ditambahkan ke sediaan dermatologis untuk mengurangi

penguapan air selama penyimpanan dan penggunaan. Namun, konsentrasi tinggi

juga dapat menghapus kelembaban dari kulit, menyebabkan kekeringan (Aulton

dan Taylor, 2013).

Fungsi lain dari humektan antara lain pengawet antimikroba, cosolvent,

emolien, plasticizer, pelarut, dan agen tonisitas. Aplikasi di bidang formulasi dan

teknologi farmasi, gliserin digunakan dalam berbagai formulasi farmasi termasuk

sediaan mulut, mata, topikal, dan persiapan parenteral. Gliserin memiliki ciri-ciri

tidak berwarna, tidak berbau, kental, higroskopis, dan memiliki rasa manis, kira-

kira 0,6 kali semanis sukrosa.

Dalam formulasi sediaan topikal dan kosmetik, gliserin digunakan terutama

untuk pelembab. Gliserin digunakan sebagai pelarut dalam krim dan emulsi.

Gliserin yang juga digunakan dalam gel berair dan juga sebagai aditif. Dalam

formulasi parenteral, gliserin digunakan terutama sebagai pelarut obat yang bersifat

polar.


9

Dalam larutan oral, gliserin digunakan sebagai pelarut dan pengawet

antimikroba. Hal ini juga digunakan sebagai plasticizer dan dalam lapisan film.

Gliserin digunakan sebagai plasticizer dalam produksi kapsul lunak gelatin dan

supositoria gelatin.

Gliserin bersifat higroskopis. Gliserin murni tidak rentan terhadap oksidasi

oleh atmosfer di bawah kondisi penyimpanan biasa. Campuran gliserin dengan air,

etanol (95%), dan propilen glikol stabil secara kimiawi (Rowe dan Sheskey, 2009).

(Rowe dan Sheskey, 2009).

Gambar 2. Struktur Gliserin

D. Deskripsi Jeruk Bergamot

1. Keterangan Botani

Bergamot Adalah nama umum dari Citrus bergamia Risso et Poiteau.

Tanaman ini berasal dari keluarga Rutaceae dan dari subfamili Esperidea. Tanaman

ini berasal dari Calabria, Italia (Navarra, dkk., 2015).

2. Deskripsi Tanaman

Bergamot, jeruk bergamia, adalah pohon cemara yang buah, bunga dan

daunnya digunakan untuk ekstraksi. Bergamot memiliki percabangan pohon tegak

dengan daun oval. Pohon ini menghasilkan bunga putih dan buah jeruk yang

menyerupai bentuk buah pir. Buahnya berwarna hijau dan berubah menjadi kuning


10

saat matang. Pohon bergamot bisa tumbuh mencapai 4 meter (13,1 kaki) dan akan

tetap produktif hingga 60 tahun jika dikelola dengan baik (Navarra, dkk., 2015).

3. Kandungan Kimia

Komposisi dari minyak atsiri bergamot telah banyak diketahui. Terdiri dari

fraksi bahan volatil sebanyak 93–96% dari jumlah total dan fraksi non-volatil 4–

7% dari jumlah total. Kandungan dari fraksi volatil antara lain yaitu monoterpene

limonene (25–53%), senyawa oksigen; suchaslinalool (2–20%), linalylacetate (15–

40%), γ-terpinene, and β-pinene. Sementara pada fraksi non-volatil mengandung

pigmen, wax, kumarin, and psoralens sebanyak 0,2% (Navarra, dkk., 2015).

4. Khasiat

Selain itu bergamot juga memiliki efek antibakteri terhadap Campylobacter

jejuni, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, dan

Staphylococcus aureus serta dermatofit lainnya. Aktivitas in vitro activity dari

minyak atsiri jeruk bergamot terhadap Candida menunjukkan efektivitas

pengobatan secara topikal dari infeksi Candida. Linalool diketahui sebagai

komponen dominan yang memiliki efek antibakteri(Navarra, dkk., 2015).

E. Triethanolamine

Triethanolamine adalah cairan kental berwarna kuning jernih, tidak

berwarna pucat dan memiliki sedikit bau amonia. Triethanolamine banyak

digunakan dalam formulasi topikal, terutama dalam pembentukan emulsi. Ketika

dicampur dalam proporsi molar yang sama dengan asam lemak, seperti asam stearat

atau asam oleat, triethanolamine membentuk sabun anionik dengan pH sekitar 8,


11

yang dapat digunakan sebagai agen pengemulsi dan stabil dalam emulsi minyak

dalam air. Konsentrasi yang biasanya digunakan untuk emulsifikasi adalah 2-4%

v/v triethanolamine. Sediaan yang berisi sabun triethanolamine cenderung

berwarna gelap pada penyimpanan. Namun, perubahan warna dapat dikurangi

dengan menghindari paparan cahaya dan kontak dengan logam dan ion logam.

Triethanolamine juga digunakan dalam pembentukan garam untuk solusi injeksi

dan sediaan analgesik topikal. Penggunaan umum lainnya adalah sebagai buffer,

pelarut, dan plasticizer polimer, dan sebagai humektan (Rowe dan Sheskey, 2009).

F. Pengawet

Pengawet adalah zat yang mampu menghambat, memperlambat atau

menahan proses fermentasi, pengasaman atau kerusakan lain dari makanan

(Anonymous, 2008). Natrium metabisulfit digunakan sebagai antioksidan dalam

produk oral, parenteral, dan formulasi farmasi topikal, pada konsentrasi 0,01-1,0%

b/v, dan pada konsentrasi sekitar 27% b/v dalam sediaan injeksi intramuskular.

Terutama, natrium metabisulfit digunakan dalam sediaan asam. Natrium

metabisulfit juga memiliki beberapa aktivitas antimikroba, yang terbesar pada pH

asam, dan dapat digunakan sebagai pengawet dalam sediaan oral seperti sirup.

Dalam industri makanan dan produksi anggur, natrium metabisulfit yang sama

digunakan sebagai antioksidan, pengawet antimikroba, dan agen antibrowning.

Namun, pada konsentrasi di atas sekitar 550 ppm menjadikan sediaan memiliki rasa

sedikit asin. Natrium metabisulfit biasanya mengandung sejumlah kecil natrium

sulfit dan natrium sulfat. Natrium metabisulfit tidak berwarna, kristal prismatik, dan


12

rasa garam. Natrium metabisulfit mengkristal dari air dingin sebagai hidrat

mengandung tujuh molekul air (Rowe dan Sheskey, 2009).

G. Desain Faktorial

Desain faktorial adalah aplikasi persamaan regresi, yaitu teknik untuk

memberikan model antara hubungan respon dengan satu atau lebih faktor bebas.

Dengan menggunakan dua faktor bebas yang mana jika mengikuti kaidah 2n, maka

peneliti akan meneliti empat sediaan dimana setiap bahan akan ada pada dua level

berbeda, yakni tinggi dan rendah (Montgomery, 2013). Penelitian ini adalah

penelitian sederhana karena melibatkan dua faktor dan dua tingkat.

Tabel II. Desain Faktorial

Formula Faktor I Faktor II

I - -

A + -

B - +

Ab + +

Keterangan:

- : level rendah

+ : level tinggi

Formula I : faktor I pada level rendah, faktor II pada level rendah

Formula a : faktor I pada level tinggi, faktor II pada level rendah

Formula b : faktor I pada level rendah, faktor II pada level tinggi

Formula ab : faktor I pada level tinggi, faktor II pada level tinggi

Rumus campuran dua faktor dengan desain faktorial adalah:

Y=bo+b1(X1)+b2(X2)+b12(X1)(X2) …….(1)

dengan:

Y : respon

X1, X2 : level faktor

bo, b1, b2, b12 : koefisien yang dihitung dari hasl percobaan

bo : rata-rata hasil semua percobaan

b1, b2, b12 : ∑XY/2n


13

H. Kulit

Kulit adalah organ terbesar dalam tubuh manusia. Terdiri dari epidermis dan

dermis yang berada diatas jaringan subkutan. Pelengkap kulit adalah rambut, kuku,

kelenjar sebasea dan kelenjar keringat. Bagian paling luar adalah dermis. Dermis

ini terdiri dari kolagen, elastin dan glikosaminoglikan, yang disintesis oleh

fibroblas. Bagian ini yang menjadikan dermis kuat dan elastis. Dermis juga

mengandung sel-sel kekebalan tubuh, saraf, pelengkap kulit serta pembuluh darah

(Chiang dan Verbov, 2014).

I. Freeze and Thaw

Selama penyimpanan produk kosmetik, tidak jarang menghadapi kondisi

suhu ekstrim seperti pembekuan dan overheating. Hal ini diperlukan produk

kosmetik untuk dapat menahan tingkat perubahan suhu tertentu.

Freeze thaw adalah bagian dari pengujian stabilitas yang memungkinkan

untuk menentukan apakah sediaan akan tetap stabil dalam berbagai kondisi. Jenis

tes menempatkan sampel melalui perubahan suhu yang cepat yang mungkin

dialami. Freeze thaw sangat dianjurkan, terutama untuk kosmetik berbasis cairan.

Produk-produk ini mungkin mengalami pemisahan fase yang dapat mempengaruhi

fungsi yang dimaksudkan.

Pengujian Freeze thaw dilakukan dengan mengekspos produk ke suhu beku

(sekitar -10 derajat C) selama 24 jam, kemudian memungkinkan untuk mencair

pada suhu kamar selama 24 jam. Sampel tersebut kemudian ditempatkan di suhu

yang lebih tinggi (sekitar 45 ° C) selama 24 jam, dan kemudian ditempatkan pada


14

suhu kamar lagi selama 24 jam. Sampel dianalisis untuk perubahan yang signifikan.

Ini terhitung sebagai satu siklus. Jika setelah tiga siklus pengujian, tidak ada

perubahan signifikan yang diamati, dapat disimpulkan bahwa stabilitas produk

cukup untuk penyimpanan. Sebenarnya, tidak ada batasan pasti untuk prosedur

dalam melakukan uji stabilitas freeze dan thaw. Semua tergantung kondisi dan

keinginan peneliti dalam melakukan pengujian. Pengujian harus dilakukan pada

akhir siklus untuk mengevaluasi perubahan fisik dan kimia yang mungkin terjadi

dengan produk obat. (Wan dan Xie, 2013).

J. Landasan Teori

Penggunaan gel hand sanitizer juga cukup mudah dalam pengaplikasian dan

mudah untuk dibawa kemana saja karena kemasannya yang praktis, serta

keuntungan lain seperti melembabkan kulit setelah pemakaian. Hal ini yang

menjadi dasar pemilihan gel sebagai bentuk sediaan.

Carbopol sebagai gelling agent akan menjadi fase kontinyu dalam sediaan

untuk menjadi media bagi minyak atsiri jeruk bergamot. Kemudian gliserin sebagai

humektan akan menjalankan fungsinya sebagai penjaga kelembaban dan

memungkinkan gel memilki daya sebar yang cukup (Rowe dan Sheskey, 2009).

Natrium metabisulfit akan berperan sebagai pengawet agar sediaan tidak ditumbuhi

mikroorganisme (Rowe dan Sheskey, 2009).

Metode desain faktorial ini digunakan untuk melihat serta menjelaskan efek

dari masing-masing faktor dan interaksi faktor secara langsung. Metode ini dapat

menunjukkan faktor dominan yang menentukan sifat fisik sediaan gel. Lebih jauh


15

lagi, diharapkan didapatkan formula optimal antara Carbopol dan gliserin, serta

formula yang stabil dalam penyimpanan yang telah melalui pengujian freeze thaw

(Wan dan Xie, 2013).

Salah satu penyebab terjadinya diare adalah dikarenakan ketidakhigienisan

tangan seseorang. Hal ini bisa terjadi ketika tangan kontak dengan barang, hewan,

maupun manusia sekalipun. Pembawa dari penyakit diare ini adalah bakteri E. coli

yang bersifat patogen (Kumar dan Abbas, 2013).

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, kandungan dari minyak atsiri

dapat membunuh bakteri E. coli, sehingga kebersihan tangan meningkat dan diare

dapat dicegah, dengan senyawa utama yaitu linalool (Navarra, dkk., 2015).

K. HIPOTESIS

a. Carbopol dan gliserin berpengaruh terhadap sifat fisik sediaan gel hand

sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot dengan gelling agent Carbopol dan

humektan gliserin.

b. Formula optimal didapatkan dari sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk

bergamot dengan gelling agent Carbopol dan humektan gliserin.


16

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Jenis Rancangan Penelitian

Penelitian ini adalah rancangan eksperimental murni dengan metode desain

faktorial dua tingkat dan dua faktor.

B. Variabel dan Definisi Operasional

1) Variabel Penelitian

a. Variabel bebas: tingkat humektan dan gelling agent, yaitu: gliserin dan

Carbopol.

b. Variabel tergantung: sifat fisik sediaan yang meliputi viskositas, pH, dan daya

sebar.

c. Variabel pengacau terkendali: lama dan kecepatan pengadukan, pemilihan

bahan, alat percobaan, wadah penyimpanan, kondisi penyimpanan, kecepatan

putaran viscotester, dan suhu pengujian freeze thaw.

d. Variabel pengacau tak terkendali: adalah kelembaban dan suhu ruangan saat

penelitian.


17

2) Definisi Operasional

a. Gel hand sanitizer adalah sediaan yang dibuat dari bahan aktif minyak atsiri

jeruk bergamot dengan basis Carbopol.

b. Gelling agent adalah fase kontinyu yang akan menjadi media dalam pembuatan

sediaan.

c. Humektan adalah komponen fase air yang berfungsi sebagai agen pelembab dan

berperan memberikan daya sebar yang cukup.

d. Minyak atsiri jeruk bergamot adalah ekstrak dari buah Citrus bergamia yang

komposisinya sesuai dengan CoA.

e. Sifat fisik sediaan adalah parameter untuk mengetahui kualitas sediaan yang

mana meliputi daya sebar dan viskositas.

f. Daya sebar optimal adalah daya sebar yang dapat menjamin sediaan mudah

diaplikasikan dan tidak mudah menguap atau hilang dari permukaan kulit.

g. Viskositas optimal adalah viskositas yang menunjukkan kemudahan sediaan

dimasukkan maupun dikeluarkan dari wadah, serta memiliki daya sebar baik

saat diaplikasikan.

h. Formula optimal adalah komposisi Carbopol dan gliserin yang menghasilkan

respon sifat fisik sediaan yang optimal.


18

C. Alat dan bahan

a. Bahan yang digunakan antara lain adalah: minyak atsiri jeruk bergamot,

Carbopol, triethanolamine, natrium metabisulfit, dan gliserin.

b. Alat yang digunakan sebagai berikut: alat-alat gelas, mixer, viscotester

Rheosys, neraca analitik, dan alat pengukur daya sebar.

D. Tata Cara Penelitian

1. Verifikasi Minyak Atsiri Jeruk Bergamot

Minyak atsiri jeruk bergamot sudah diuji identitasnya dan diverifikasi

sesuai informasi yang tertera pada CoA (lampiran 1).

2. Formula

Formula yang menjadi acuan adalah sebagai berikut:

Minyak atsiri galanga 1 mL

Carbopol 0,5%

TEA 0,5%

Propil paraben 0,2%

Propilen glikol 15%

Aquades ad 100 mL

(Kurniawan dkk., 2012)

Tabel III. Perhitungan bahan tiap formula

Komponen Formula 1 Formula a Formula b Formula Ab

Minyak Atsiri Jeruk

Bergamot 1 g 1 g 1 g 1 g

Carbopol 0,6 g 0,6 g 1,2 g 1,2 g

Natrium

Metabisulfit 0,2 g 0,2 g 0,2 g 0,2 g

Gliserin 30 g 45 g 30 g 45 g

TEA 7 tetes 7 tetes 7 tetes 7 tetes

Aquades ad 200 mL ad 200 mL ad 200 mL ad 200 mL


19

3. Pembuatan Gel Hand Sanitizer

Larutkan Carbopol dalam air dingin selama 24 jam agar mengembang.

Setelah mengembang, natrium metabisulfit dicampur dengan gliserin kemudian

dituang ke dalam Carbopol, kemudian diaduk. Minyak atsiri ditambahkan dengan

pipet gondok sambil diaduk. Tambahkan TEA tetes demi tetes sambil diaduk

hingga menjadi bening.

4. Uji Sediaan Gel Hand Sanitizer

a. Uji pH

Uji pH dilakukan dengan mengambil sediaan yang kemudian dioleskan

dengan batang pengaduk pada kertas pH universal untuk melihat pH sediaan.

b. Uji Organoleptis

Uji organoleptis meliputi bau dan warna, yang mana jika berbau tidak sedap

artinya gel sudah rusak atau terkontaminasi. Sediaan gel yang baik memiliki

kejernihan yang baik dan bau yang khas dari zat aktifnya.

c. Uji Freeze and Thaw

Uji ini dilakukan dengan cara menaruh sediaan pada freezer selama 24 jam

dan dilanjutkan dengan suhu ruangan pada 24 jam berikutnya. Satu kali freeze dan

thaw terhitung sebagai satu siklus. Uji ini dilakukan sebanyak lima siklus untuk

melihat pergeseran viskositas dan daya sebar. Setiap satu siklus dilakukan

pengukuran daya sebar dan viskositas.


20

d. Uji Daya Sebar

Uji daya sebar sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot

dilakukan 48 jam setelah pembuatan sediaan dan setiap kali setelah perlakuan freeze

and thaw. Sebanyak satu gram ditimbang dan ditaruh diatas kaca bulat berskala,

kemudian ditaruh kaca bulat lain dan diberi pemberat 125 gram dan diamati selama

satu menit dan catat besar penyebarannya.

e. Uji Viskositas

Uji viskositas sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot

dilakukan 48 jam setelah pembuatan gel dan setiap kali setelah perlakuan freeze

and thaw menggunakan Rheosys.

5. Penentuan Viskositas dan Daya Sebar Gel Hand Sanitizer di Pasaran

Beragam gel hand sanitizer yang ada di pasaran dipilih secara random.

Penentuan viskositas dan daya sebar dilakukan dengan cara yang sama dengan uji

viskositas dan uji daya sebar seperti yang sudah disebutkan sebelumnya.

6. Analisis Hasil

Analisis menggunakan metode uji Shapiro-Wilk, uji Levene, dan uji

ANOVA. Analisis ini bertujuan untuk melihat variansi viskositas dan daya sebar.


21

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Identifikasi Minyak Atsiri Jeruk Bergamot

Pada penelitian ini digunakan minyak atsiri yang dibeli dari CV. Nusa

Aroma. Identifikasi ini telah dibuktikan dan diverifikasi lewat Certificate of

Analysis (lampiran 1).

2. Orientasi Formula dan Penetapan Range Produk

Penetapan range produk gel hand sanitizer yang ada di pasaran bertujuan

untuk menjadikan sebagai acuan dalam pembuatan sediaan gel hand sanitizer

dengan minyak atsiri jeruk bergamot. Setelah dilakukan pengujian, didapat data

yang tersaji dalam tabel IV.

Tabel IV. Data Viskositas dan Daya Sebar Gel Hand Sanitizer di Pasaran

Merk Viskositas(Pa.s) Daya Sebar(cm)

A 0,3479589 7,70

B 0,6641122 5,80

C 0,4529678 7,30

D 0,4199844 7,30

E 0,2775478 8,30

F 0,2670267 7,40

G 0,5223211 6,00

Tahap selanjutnya adalah melakukan orientasi yang bertujuan mendapatkan

perkiraan berapa banyak bahan yang diperlukan untuk mendapatkan formula

sediaan dengan viskositas dan daya sebar yang diinginkan. Tahap pertama adalah

menentukkan range Carbopol yang digunakan dengan cara menggunakan gliserin

pada satu titik sebanyak 37,5 gram. Selanjutnya, dilakukan bergantian dengan


22

menggunakan Carbopol pada satu titik yakni 0,9 gram untuk mendapat range dari

gliserin. Hasil orientasi tersaji dalam tabel V.

Tabel V. Orientasi Carbopol

Jumlah Carbopol(gram) Viskositas(Pa.s) Daya Sebar(cm)

0,4 0,185 9,00

0,6 0,273 8,00

0,8 0,395 7,50

1 0,508 7,00

1,2 0,618 6,00

1,4 1,014 5,50

Tabel VI. Orientasi Gliserin

Jumlah Gliserin(gram) Viskositas(Pa.s) Daya Sebar(cm)

25 0,734 6,00

30 0,687 6,00

35 0,479 7,00

40 0,336 8,00

45 0,295 8,50

50 0,230 9,50

3. Formulasi Gel

Zat aktif utama yang digunakan dari jeruk bergamot adalah linalool yang

berfungsi sebagai antimikroba (Navarra, dkk., 2015). Pada tahap ini Carbopol

dikembangkan dengan media air selama 24 jam agar terjadinya pengembangan

polimer. Setelah itu, ditambahkan gliserin sebagai humektan. Gliserin mampu

bercampur dengan baik dengan Carbopol (Rowe, dkk., 2009). Pada saat

penambahan sediaan diaduk menggunakan mixer Miyako dengan kecepatan putar

990 putaran per menit. Selanjutnya dilakukan penambahan minyak atsiri. Minyak

atsiri akan terjebak didalam misel yang terbentuk oleh polimer Carbopol. Terakhir,

penambahan TEA atau Triethanolamine dimaksudkan sebagai pengatur pH yang

diinginkan yaitu pH enam. Reaksi pada saat penambahan TEA adalah terjadinya


23

penggumpalan yang ditandai dengan mengentalnya sediaan. Mekanisme yang

terjadi adalah gugus COO- dari Carbopol berikatan dengan TEA, sehingga

membuat sediaan menjadi lebih kental. Hal ini disebabkan oleh pergeseran

kesetimbangan Carbopol yang dari bentuk asam setelah mengembang dalam air

menjadi bentuk garam ketika terkena TEA yang bersifat basa. Lama pengadukan

satu formula adalah tiga menit, hal ini dikarenakan setelah tiga menit konsistensi

sediaan tidaklah lagi berubah. Cara yang sama juga dilakukan untuk formula

lainnya dengan jumlah Carbopol dan gliserin yang bervariasi, namun jumlah

minyak atsiri dan eksipien lainnya tetap.

4. Evaluasi Sediaan Gel Hand Sanitizer

A. Uji Sifat Fisik Gel Hand Sanitizer

Sediaan yang telah dibuat dilanjutkan dengan pengujian, organoleptis, uji

pH, uji daya sebar, uji viskositas, dan uji stabilitas. Uji ini dilakukan agar sediaan

dapat digunakan dan diterima konsumen dalam hal kenyamanan pemakaian dan

melihat apakah sediaan yang telah dibuat memenuhi syarat seperti yang ada di

pasaran (lampiran 2).

1) Uji Organoleptis

Hasil dari uji ini adalah gel yang sedikit keruh, berwujud semi solid serta

bau jeruk bergamot yang khas. Semua formula menunjukkan sifat organoleptis

yang sama. Pada saat diaplikasikan ke permukaan telapak tangan, sediaan nyaman

ketika digunakan.


24

Tabel VII. Uji Organoleptis

Organoleptis Formula 1 Formula a Formula b Formula ab

Warna Bening Bening Bening Bening

Bau Khas jeruk Khas jeruk Khas jeruk Khas jeruk

Bentuk Semisolid Semisolid Semisolid Semisolid

2) Uji pH

Uji ini dilakukan dengan menggunakan stik pH universal. Caranya adalah

gel diambil menggunakan batang pengaduk lalu dioleskan pada stik pH. Pengujian

dilakukan karena sediaan yang dimaksudkan untuk telapak tangan yang memiliki

pH sekitar enam. Hasil dari uji ini tersaji dalam tabel VIII.

Tabel VIII. Hasil Uji pH

pH Formula 1 Formula a Formula b Formula ab

Replikasi 1 6 6 6 6

Replikasi 2 6 6 6 6

Replikasi 3 6 6 6 6

3) Uji Viskositas

Uji ini ditujukan agar pada saat pengaplikasian gel terasa nyaman di kulit,

karena viskositas yang terlalu kental akan menyebabkan sediaan sulit keluar dari

wadah dan aplikasinya pada tangan. Uji ini dilakukan dengan alat Rheosys Micra

VR dengan rotor 25mm cylinder cup and bob. Pengujian dilakukan dengan

menggunakan rentang kecepatan nol sampai tiga ratus putaran per menit. Pada

kecepatan dua ratus putaran per menit itulah viskositas yang dijadikan sebagai data.

Rentang viskositas didapat dengan cara mengambil beberapa merk gel hand

sanitizer di pasaran. Hasilnya setelah diuji, didapatkan rentang viskositas yang

diinginkan yaitu 0,267-0,664 Pa.s. Acuan ini digunakan dalam pengujian, agar


25

viskositas yang didapat diharapkan masuk dalam rentang seperti yang ada di

pasaran (lampiran 2). Pengujian dilakukan 48 jam setelah pembuatan untuk

menghilangkan turbulensi dalam sediaan agar tidak mempengaruhi pengukuran dan

nilai viskositas. Berikut data rata-rata hasil pengukuran viskositas yang tersaji

dalam tabel IX.

Tabel IX. Hasil Pengukuran Viskositas

Siklus Formula 1 Formula A Formula B Formula AB

X SD X SD X SD X SD

0 0,159 0,012 0,146 0,003 0,656 0,022 0,615 0,005

1 0,166 0,010 0,158 0,003 0,648 0,025 0,641 0,037

2 0,153 0,012 0,145 0,004 0,635 0,011 0,642 0,036

3 0,150 0,012 0,145 0,002 0,607 0,011 0,631 0,042

4 0,146 0,012 0,141 0,007 0,617 0,015 0,620 0,041

5 0,148 0,009 0,132 0,004 0,615 0,007 0,604 0,058

Hasil penelitian (lampiran 3) dianalisis secara statistik menggunakan

software Deign Expert 9.0.6 agar diketahui efek dari Carbopol, gliserin, serta

interaksi keduanya. Uji ANOVA dengan software ini memiliki tingkat kepercayaan

95%. Hasil statistik didapatkan persamaan viskositas sebagai berikut:

Y= -0,342+0,88(X1)+1,77E-004(X2)-1,77E-003(X1X2) ……(2)

Dengan X1 sebagai respon Carbopol, X2 sebagai respon gliserin, dan X1X2 sebagai

interaksi antara keduanya. Persamaan ini masuk dalam rentang kepercayaan 95%

yang artinya signifikan sehingga dapat dilakukan optimasi.

Interaksi keduanya terlihat dari grafik yang ditampilkan oleh software

Design Expert, yang mana pada gambar 3 ditunjukkan Carbopol memiliki efek

untuk meningkatkan viskositas pada gliserin level rendah maupun level tinggi.


26

Gambar 3. Grafik Hubungan antara Carbopol dengan viskositas

Sementara pada gambar 4 terlihat peningkatan jumlah gliserin menurunkan

viskositas pada Carbopol level rendah maupun level tinggi.

Gambar 4. Grafik hubungan antara Gliserin dengan viskositas


27

Grafik ini menunjukkan bahwa Carbopol lebih dominan dalam penentuan

viskositas sediaan. Dari persamaan yang sudah ada, dibuat contour plot. Tujuan

dibuat contour plot adalah untuk melihat efek interaksi dari Carbopol dan gliserin

yang berpengaruh terhadap viskositas.

Gambar 5. Contour Plot Viskositas Sediaan

Gambar contour plot menyatakan bahwa peningkatan gliserin mampu

menurunkan viskositas sementara peningkatan Carbopol mampu meningkatkan

viskositas ditandai perubahan daerah contour plot dari daerah biru menjadi daerah

merah. Daerah biru menandakan viskositas rendah dan semakin naik menuju warna

merah menunjukkan viskositas tinggi.


28

4) Uji Daya Sebar

Tujuan dari uji ini adalah untuk menentukan apakah pada saat aplikasi pada

permukaan kulit dapat tersebar merata serta kenyamanan dan kemudahan dalam

penggunaan oleh konsumen. Penentuan batas daya sebar pada sediaan juga didapat

dengan cara yang sama seperti penentuan rentang atau batas pada viskositas, yakni

menggunakan gel di pasaran (Lampiran 2). Hasilnya di dapat rentang 5,8-8,3 cm.

Pengujian daya sebar dilakukan dengan menaruh sediaan sebanyak satu gram diatas

kaca berskala kemudian ditutup dengan kaca yang diberi beban hingga 125 gram

selama satu menit. Setelah satu menit, daya sebar diukur menggunakan paralel

plate. Berikut rata-rata hasil pengukuran daya sebar yang tersaji dalam tabel X.

Tabel X. Hasil Pengukuran Daya Sebar

Siklus Formula 1 Formula A Formula B Formula AB

X SD X SD X SD X SD

0 9,33 0,057 9,46 0,057 5,80 0,1 5,96 0,152

1 9,33 0,057 9,36 0,057 5,80 0,1 5,86 0,152

2 9,47 0,288 9,73 0,057 5,80 0,115 5,90 0,173

3 9,47 0,288 9,46 0,288 6,03 0,057 5,90 0,173

4 9,53 0,321 9,76 0,115 5,96 0,057 5,90 0,1

5 9,50 0,264 9,93 0,152 6,03 0,057 6,03 0,321

Hasil penelitian (Lampiran 2) diolah kembali menggunakan software yang

sama, yaitu Design Expert 9.0.6.2. Tingkat kepercayaan yang digunakan adalah

95%. Persaaman yang yang didapat untuk daya sebar adalah sebagai berikut:

Y = 12,9 – 6,22(X1)-1.11E-003(X2)+0,011(X1X2) …...(3)

Persamaan ini juga masuk dalam rentang kepercayaan 95%, sehingga dapat

dilakukan optimasi. Efek dari Carbopol dan gliserin terlihat pada grafik dari data


29

yang telah dianalisis oleh software Design Expert. Pada gambar 6 terlihat bahwa

peningkatan jumlah Carbopol mampu menurunkan daya sebar pada gliserin level

rendah maupun tinggi.

Gambar 6. Grafik hubungan Carbopol dengan daya sebar.

Sebaliknya, pada gambar 7 peningkatan jumlah gliserin mampu

meningkatkan daya sebar pada Carbopol level rendah maupun tinggi.


30

Gambar 7. Grafik hubungan gliserin dengan daya sebar

Grafik ini menyatakan Carbopol kembali dominan dalam penentuan daya

sebar sediaan. Persamaan daya sebar kemudian dibuat kembali contour plot untuk

melihat efek dari Carbopol dan gliserin.


31

Gambar 8. Contour plot daya sebar sediaan

Dengan demikian, terlihat pada contour plot dimana peningkatan jumlah

gliserin dapat meningkatkan daya sebar, sementara peningkatan jumlah Carbopol

mampu menurunkan daya sebar. Daerah merah menunjukkan daya sebar tinggi

sedangkan daerah biru menunjukkan daya sebar rendah.

B. Optimasi Formula

Tahapan selanjutnya adalah mendapatkan formula optimum dari sediaan gel

hand sanitizier jeruk bergamot. Tujuannya adalah untuk mendapatkan area dengan

sifat fisik yang baik. Formula ini didapat dengan penggabungan contour plot dari

viskositas dan daya sebar yang mana disebut sebagai contour plot superimposed.


32

Gambar 9. Contour plot superimposed

Terlihat pada gambar 9 daerah optimum ditandai dengan warna kuning,

sementara warna abu-abu menandai daerah yang tidak masuk daerah optimum.

Daerah optimum menunjukkan bahwa formula optimum adalah formula yang

memiliki sifat fisik yang masuk rentang atau batas yang telah ditentukan, dalam hal

ini adalah viskositas dan daya sebar. X1 sendiri menunjukkan jumlah Carbopol dan

X2 menunjukkan jumlah gliserin yang dibutuhkan untuk pembuatan formula

optimum.

C. Validasi Area Optimum

Setelah mendapat area optimum, diambil secara random titik optimum dari

formula optimum untuk diuji validasinya. Terambillah titik dengan Carbopol 1,15

gram dan gliserin 41,2 gram. Sehingga diharapkan hasil viskositas dan daya sebar

mendekati 0.596 Pa.s dan 6,2 cm. Hasil validasi kemudian diolah menggunakan


33

software R Studio untuk diuji valid atau tidaknya antara hasil teoritis dan hasil

penelitian.

Tabel XI. Hasil Validasi Viskositas

Teoritis Hasil P-value

0,596 0.586

0.2697 0,596 0.668

0,596 0.754

Tabel XII. Hasil Validasi Daya Sebar

Teoritis Hasil P-value

6,20 6,40

0.0634 6,20 6,70

6,20 6,50

Hasil uji statistik menunjukkan bahwa, uji validasi daya sebar dan viskositas

memiliki p-value diatas 0,05 yang berarti data tersebut berbeda tidak bermakna dan

dapat dinyatakan sebagai formula optimum.

D. Uji Stabilitas Sediaan dengan Metode Freeze Thaw

Uji ini bertujuan untuk melihat ketahanan sediaan terhadap perubahan suhu

ekstrim. Caranya adalah dengan mengondisikan sediaan pada suhu -2 derajat

celcius. Uji ini dilakukan sebanyak lima siklus dimana satu siklusnya melibatkan

24 jam freezing dan 24 jam thawing. Kemudian dilihat apakah penyimpanan atau

pengkondisian pada suhu ekstrim mampu mengubah stabilitas sediaan yang

terpapar pada pergerseran viskositas, pergeseran daya sebar, dan organoleptis

sediaan.


34

1) Stabilitas Organoleptis

Stabilitas organoleptis dilihat dari setelah pembuatan atau siklus nol hingga

siklus terakhir yaitu siklus lima. Setelah siklus terakhir tidak terjadi perubahan bau

dan warna. Sementara dari sisi konsistensi sediaan tidak menunjukkan perbedaan

secara kasat mata. Tidak terlihat juga adanya tumbuh mikroba dalam sediaan,

artinya pengawet natrium metabisulfit berperan baik dalam menjaga sediaan agar

terhindar dari mikroorganisme. Terakhir, pH sediaan juga tidak menunjukkan

perubahan.

2) Pergeseran Viskositas

Gambar 10. Grafik pergeseran viskositas

Hasil pengukuran viskositas semua formula selama lima siklus mengalami

penurunan viskositas. Setelah analisis ANOVA diketahui bahwa penurunan

berbeda tidak bermakna pada formula 1 dan formula ab karena p-value yang lebih

besar dari 0,05. Sementara pada formula a dan formula b terjadi perbedaan

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

S I K L U S 0 S I K L U S 1 S I K L U S 2 S I K L U S 3 S I K L U S 4 S I K L U S 5

Formula 1 Formula a Formula b Formula ab


35

bermakna yang mana p-value bernilai kurang dari 0,05. Hal ini dimungkikan karena

gliserin pada level rendah mampu menunjukkan kestabilannya pada Carbopol level

rendah selama siklus. Sementara kedua formula lainnya, adanya faktor yang lebih

dominan mengakibatkan ketidakstabilan sehingga terjadi pergeseran viskositas.

Data yang berbeda bermakna dilanjutkan dengan uji Post Hoc Tukey untuk melihat

letak data yang berbeda bermakna (Lampiran 6).

3) Pergeseran Daya Sebar

Gambar 11. Grafik pergeseran daya sebar.

Hasil pengukuran daya sebar yang juga dilakukan selama lima siklus

mengalami penurunan daya sebar. Namun seluruh formula mengalami perbedaan

bermakna karena p-value yang lebih kecil dari 0,05. Sehingga harus dilakukan uji

Post Hoc Tukey untuk melihat kembali letak data yang berbeda bermakna (lampiran

6).

0

2

4

6

8

10

12

S I K L U S 0 S I K L U S 1 S I K L U S 2 S I K L U S 3 S I K L U S 4 S I K L U S 5

Formula 1 Formula a Formula b Formula ab


36

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

1. Kesimpulan

a. Gelling agent dan humektan yakni Carbopol dan gliserin terbukti

memberikan pengaruh terhadap sifat fisik sediaan gel hand sanitizer,

yakni viskositas dan daya sebar.

b. Area optimum sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot

dengan gelling agent Carbopol dan humektan gliserin didapatkan

melalui contour plot superimposed.

2. Saran

a. Melakukan uji efektivitas untuk mengetahui kadar hambat minimum

(KHM) dan kadar bunuh minimum (KBM) terhadap mikroorganisme.

b. Memberikan komposisi tambahan untuk memberikan warna sediaan

yang lebih menarik.


37

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous, 2008, Preservatives in Food (Amendment) Regulation 2008

Preservatives and Antioxidants, User Guidelines Centre for Food Safety

Food and Environmental Hygiene, Department The Government of the

HKSAR, 4.

Aulton, M.E. and Taylor, K.M.G., 2013, Aulton’s Pharmaceutics: The Design and

Manufacture of Medicines, Fourth edition, Elsevier, China, 77-78.

Bessonneau, V., Clement, M., Thomas, T., 2010, Can Intensive Use of Alcohol-

Based Hand Rubs Lead to Passive Alcoholization?, Int. J. Environ. Res.

Public Health, 7, 3038-3050.

Bloomfield, S.F., Aiello, A.E., Cookson, B., O’Boyle, C., and Larson, E.L., 2007,

The effectiveness of hand hygiene procedures in reducing the risks of

infections in home and community settings including handwashing and

alcohol-based hand sanitizers, Association for Professionals in Infection

Control and Epidemiology, Inc., 35 (10), 27-64.

Chiang, N.Y.Z and Verbov, J., 2014, Dermatology: Handbook for Medical Students

& Junior Doctors, British Association of Dermatologists, London, 23.

Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1995, Farmakope Indonesia,

jilid IV, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta, 515.

Fisher, K. and Phillips, C.A., 2006, The effect of lemon, orange and bergamot

essential oils and their components on the survival of Campylobacter jejuni,

Escherichia coli O157, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus and

Staphylococcus aureus in vitro and in food systems, Journal of Applied

Microbiology, 101, 1232-1240.

Gad, S.C., 2008, Pharmaceutical Handbook : Production and Processes, John

Wiley and Sons, US, 291-297.

Kumar, V. and Abbas, A.K., 2013, Robbins Basic Pathology, Ninth edition,

Elsevier, Canada, 576-577.

Montgomery, D.C., 2013, Statistical Quality Control: A Modern Introduction,

Seventh edition, John Wiley & Sons, Inc., United States of America, 564-

566.

Navarra, M., Mannucci, C., Delbo, M., and Calapai, G., 2015, Citrus bergamia

Essential Oil: From Basic Research to Clinical Application, Frontiers in

Pharmacology, 36 (6), 1-7.


38

Nugroho, K.S., 2010, Optimasi Formula dan Kontrol Kualitas Repelan Gel Minyak

Atsiri Tanaman Sereh (Cymbopongon sp) dengan Carbopol dan Propilen

Glikol sebagai Gelling Agent Secara Desain Faktorial, Skripsi, 30.

Kurniawan, D.W., Wijayanto, B.A., Sobri, I., 2012, Formulation and effectiveness

of antiseptic hand gel preparations essential oils galanga (Alpinia galanga),

Asian J Pharm Biol Res, 2 (4).

Rowe, R.C. and Sheskey, P. J., 2009, Handbook of Pharmaceutical Excipients,

Sixth edition, Pharmaceutical Press, London, pp. 110-115, 283-286.

Veronica, E.F., 2013, Optimasi Humektan Propilen Glikol dan Gelling Agent

Carbopol 940 dalam Sediaan Gel Penyemnuh Luka Ekstrak Daun Petai Cina

(Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit): Aplikasi Desain Faktorial, Skripsi,

Universitas Sanata Dharma.

Voigt, R., 1995, Buku Pelajaran Teknologi Farmasi, edisi kelima, Gadjah Mada

University Press, Yogyakarta, 319-320.

Wang, L., Xie, B., 2013, The effect of freezeethaw cycles on microstructure and

physicochemical properties of four starch gels, Food Hydrocolloids, 31

(2013), 63-64.


39

Lampiran 1. Data Certificate of Analysis


40


41


42


43


44


45


46

Lampiran 2. Data Viskositas dan Daya Sebar Hand Sanitizer di Pasaran

MERK R I RII RIII RATA2

ANTIS

0,35229 0,38824 0,30283

0,35445 0,38692 0,30301

0,35528 0,38647 0,30214

Rata2 0,354007 0,38721 0,30266 0,34795

CAREX

0,70589 0,64006 0,64929

0,70614 0,64734 0,63942

0,70715 0,63108 0,65064

Rata2 0,706393 0,639493 0,64645 0,66411

DETTOL

ALOE

0,45593 0,4563 0,44464

0,45716 0,45415 0,4487

0,45807 0,4535 0,44826

Rata2 0,457053 0,45465 0,4472 0,45296

DETTOL

NON

0,40059 0,43185 0,42371

0,40073 0,42626 0,42833

0,40144 0,43627 0,43068

Rata2 0,40092 0,43146 0,427573 0,41998

ESKULIN

0,29644 0,23382 0,29942

0,29946 0,23582 0,29838

0,30065 0,23652 0,29742

Rata2 0,29885 0,235387 0,298407 0,27754

KONICARE

0,27293 0,25428 0,27125

0,27491 0,25633 0,27074

0,27508 0,25764 0,27008

Rata2 0,274307 0,256083 0,27069 0,26702

NUVO

0,54759 0,4923 0,53928

0,54305 0,4871 0,53375

0,54159 0,48567 0,53056

Rata2 0,544077 0,488357 0,53453 0,52232

RATA-RATA 0,42170

RANGE 0,26702 - 0,66411


47

MERK Daya Sebar

(cm)

RATA2

(cm)

ANTIS

7,425

7,750

7,950

Rata2 7,708 7,70

CAREX

6,425

6,075

5,150

Rata2 5,883 5,80

DETTOL

ALOE

7,500

7,000

7,475

Rata2 7,325 7,30

DETTOL

NON

6,950

7,575

7,650

Rata2 7,392 7,30

ESKULIN

8,325

8,175

8,500

Rata2 8,333 8,30

KONICARE

7,250

7,825

7,200

Rata2 7,425 7,40

NUVO

5,925

5,975

6,325

Rata2 6,075 6,00

RATA-RATA 7,16

RANGE 5,80 – 8,33


48

Lampiran 3. Data Viskositas dan Daya Sebar

Viskositas

Siklus Formula 1

1 2 3 X SD

0 0,169 0,145 0,165 0,159 0,012858

1 0,177 0,165 0,157 0,166 0,010066

2 0,164 0,157 0,139 0,153 0,012897

3 0,155 0,16 0,136 0,150 0,012662

4 0,151 0,156 0,133 0,146 0,012097

5 0,158 0,148 0,139 0,148 0,009504

Daya

Sebar

0 9,3 9,4 9,3 9,33 0,057735

1 9,3 9,3 9,4 9,33 0,057735

2 9,3 9,3 9,8 9,47 0,288675

3 9,3 9,3 9,8 9,47 0,288675

4 9,4 9,3 9,9 9,53 0,321455

5 9,4 9,3 9,8 9,50 0,264575

Viskositas

Siklus Formula A

1 2 3 X SD

0 0,145 0,15 0,144 0,146 0,003215

1 0,157 0,155 0,162 0,158 0,003606

2 0,147 0,148 0,14 0,145 0,004359

3 0,148 0,145 0,144 0,145 0,002082

4 0,147 0,143 0,133 0,141 0,007211

5 0,138 0,131 0,129 0,132 0,004726

Daya

Sebar

0 9,4 9,5 9,5 9,46 0,057735

1 9,4 9,4 9,3 9,36 0,057735

2 9,7 9,7 9,8 9,73 0,057735

3 9,3 9,3 9,8 9,46 0,288675

4 9,7 9,7 9,9 9,76 0,11547

5 9,8 9,9 10,1 9,93 0,152753


49

Viskositas

Siklus Formula B

1 2 3 X SD

0 0,679 0,635 0,654 0,656 0,022068

1 0,651 0,621 0,672 0,648 0,025632

2 0,63 0,627 0,649 0,635 0,01193

3 0,602 0,599 0,621 0,607 0,01193

4 0,633 0,602 0,618 0,617 0,015503

5 0,622 0,617 0,608 0,615 0,007095

Daya

Sebar

0 5,7 5,9 5,8 5,80 0,1

1 5,8 5,9 5,7 5,80 0,1

2 5,9 5,9 5,7 5,80 0,11547

3 6 6,1 6 6,03 0,057735

4 5,9 6 6 5,96 0,057735

5 6 6 6,1 6,03 0,057735

Viskositas

Siklus Formula AB

1 2 3 X SD

0 0,62 0,615 0,61 0,615 0,005

1 0,608 0,682 0,635 0,641 0,037448

2 0,617 0,685 0,626 0,642 0,036937

3 0,6 0,68 0,614 0,631 0,042724

4 0,589 0,667 0,605 0,620 0,041199

5 0,556 0,669 0,589 0,604 0,058106

Daya

Sebar

0 6 5,8 6,1 5,96 0,152753

1 6 5,7 5,9 5,86 0,152753

2 6 5,7 6 5,90 0,173205

3 6 5,7 6 5,90 0,173205

4 5,9 5,8 6 5,90 0,1

5 6,4 5,8 5,9 6,03 0,321455


50

Lampiran 4. Data Olahan Viskositas

Y= -0,342+0,88.(X1)+1,77E-004.(X2)-1,77E-003.(X1.X2)


51

Data Pergeseran Viskositas

Nilai P-value Formula 1 Formula A Formula B Formula AB

Siklus 0 0,2983* 0,8999* 0,8499* 0,5367*

Siklus 1 0,7804* 0,3914* 0,5665* 0,3386*

Siklus 2 0,8264* 0,6369* 0,8476* 0,253*

Siklus 3 0,1001* 0,5367* 0,9521* 0,3143*

Siklus 4 0,253* 0,3631* 0,8428* 0,3631*

Siklus 5 0,165* 0,6369* 0,8334* 0,253*

Jika * maka nilai p-value >0,05 dan jika ** maka nilai p-value <0,05

Formula Nilai p-value

Formula 1 0,9997*

Formula A 0,9817*

Formula B 0,9392*

Formula AB 0,9813*



Formula 1 0,149*

Formula A 0,0119**

Formula B 0,0262**

Formula AB 0,892*



52

Lampiran 5. Data Olahan Daya Sebar

Y = 12,9 – 6,22.(X1)-1.11E-003.(X2)+0,011.(X1.X2)


53

Data Pergeseran Daya Sebar

Nilai P-value Formula 1 Formula A Formula B Formula AB

Siklus 0 0,1736* 0.4244* 1* 0,7804*

Siklus 1 0,1939* 0,8777* 0,3275* 0,7012*

Siklus 2 0,5665* 0,3631* 0,7804* 0,7391*

Siklus 3 1* 0,8999* 0,2903* 0,8564*

Siklus 4 0,8168* 0,4244* 0,7804* 0,8999*

Siklus 5 0,8533* 0,3631* 0,8777* 0,4072*



Formula 1 0,6294*

Formula A 0,8741*

Formula B 0,5176*

Formula AB 0,9265*



Formula 1 0,0115**

Formula A 0,006**

Formula B 0,005**

Formula AB 0,008**



54

Lampiran 6. Data Post Hoc Tukey


55


56


57


58

Lampiran 7. Nilai P-value Hasil Validasi


59

Lampiran 8. Foto-Foto Dokumentasi

Hasil Uji pH

Formula 1 Formula a

Formula b Formula ab


60

Hasil uji freeze thaw

Siklus 0 Siklus 5

Formula 1

Formula a


61

Formula b

Formula ab


62

BIOGRAFI PENULIS

Skripsi Optimasi Formula Sediaan Gel Hand Sanitizer

Minyak Atsiri Jeruk Bergamot dengan Humektan Gliserin

dan Gelling Agent Carbopol disusun oleh Edward Christian

yang lahir di Jakarta 22 tahun yang lalu,tepatnya pada tanggal

24 Desember. Penulis menempuh pendidikan dasar di SDK

Penabur Kota Modern. Setelah itu melanjutkan pendidikan

menengah di SMPK Penabur Kota Modern. Pada masa SMA,

penulis pindah melanjutkan pendidikannya di SMA Santa

Ursula BSD. Penulis meniti pendidikan lebih lanjut di

Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Penulis lulus sebagai Sarjana Farmasi (S.Farm.) pada tahun 2016. Selama

menempuh pendidikan di Yogyakarta, penulis aktif dalam kegiatan kemahasiswaan

olahraga dan Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Farmasi.


OPTIMASI FORMULA SEDIAAN GEL HAND SANITIZER … · Orientasi Formula dan Penetapan ... Atas dasar...

Documents

Transcript of OPTIMASI FORMULA SEDIAAN GEL HAND SANITIZER … · Orientasi Formula dan Penetapan ... Atas dasar...