PEMBUATAN NANOKRIM KOJIC ACID DIPALMITATE DENGAN...

PEMBUATAN NANOKRIM KOJIC ACID DIPALMITATE DENGAN

KOMBINASI SURFAKTAN TWEEN 80 DAN KOSURFAKTAN

POLIETILEN GLIKOL 400 MENGGUNAKAN MIXER

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Farmasi

Oleh:

Venny Claudia Hermanto

NIM : 128114139

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2016

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

i

PEMBUATAN NANOKRIM KOJIC ACID DIPALMITATE DENGAN

KOMBINASI SURFAKTAN TWEEN 80 DAN KOSURFAKTAN

POLIETILEN GLIKOL 400 MENGGUNAKAN MIXER

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Farmasi

Oleh:

Venny Claudia Hermanto

NIM : 128114139

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2016


ii


iii


iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

EVERYTHING SEEMS IMPOSSIBLE UNTIL IT’S DONE

- NELSON MANDELA

We rejoice in our SUFFERINGS, knowing that suffering

produces ENDURANCE, and endurance produces CHARACTER,

and character produces HOPE. and this hope will not

lead to DISSAPOINMENT :) – Romans 5 : 3-5

Skripsi ini saya persembahkan untuk

Mami, Papi, Nike, diriku sendiri, dan Ongky

Semua teman-temanku :)

dan untuk semuanya, terima kasih dan aku cinta kalian semua

.


v


vi

PRAKATA

Puji syukur kepada Tuhan Yesus, Bunda Maria, dan para malaikat atas

berkat, perlindungan, dan kasih karunia yang selalu diberikan kepada penulis,

sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang

berjudul “Pembuatan Nanokrim Kojic Acid Dipalmitate dengan Kombinasi

Surfaktan Tween 80 dan Kosurfaktan Polietilen Glikol 400 menggunakan Mixer”

yang sengaja disusun dalam rangka pemenuhan persyaratan untuk memperoleh

gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) di Program Studi Farmasi, Fakultas Farmasi

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua

pihak yang terlibat baik secara langsung maupun tidak langsung, yang telah

membantu dalam menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih diucapkan kepada:

1. Bapak Hermanto dan Ibu Indayanti selaku orang tua penulis, yang selalu

membantu penulis dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi dalam

bentuk apapun, dari sebelum pembuatan skripsi dilakukan hingga akhir

penyusunan skripsi berakhir.

2. Kakak Nike Sylvia Hermanto dan Adik Ongky Reinaldo Hermanto selaku

saudara kandung penulis, yang selalu mengingatkan akan berjalannya skripsi

ini.

3. Dr. Sri Hartati Yuliani Apt. selaku dosen pembimbing I yang selalu setia

membimbing dan memberi masukan terhadap skripsi yang dibuat.

4. Beti Pudyastuti M.Sc., Apt. selaku dosen pembimbing II yang sangat murah

hati dan sabar dalam membimbing penulis dalam melaksanakan skripsi.


vii

5. Wahyuning Setyani, M.Sc., Apt. selaku dosen penguji, yang memberikan saran

dan dukungannya terhadap skripsi ini.

6. Septimawanto Dwi Prasetyo, M.Si., Apt. selaku dosen penguji, yang

memberikan saran dan dukungannya terhadap skripsi ini.

7. Seluruh dosen, karyawan dan semua orang dari Fakultas Farmasi maupun

Universitas Sanata Dharma yang telah membantu baik secara langsung maupun

secara tidak langsung, sehingga penelitian dapat dilaksanakan dengan lancar.

8. Semua laboran, karyawan laboratorium Universitas Sanata Dharma yang selalu

sabar, ramah, baik hati, yang baik secara langsung maupun secara tidak

langsung sehingga penelitian dapat dilaksanakan dengan lancar.

9. Agnesia Brilianti Kananlua dan Suzan selaku teman skripsi KAD yang selalu

membantu dan sangat murah hati sehingga skripsi ini dapat selesai dibuat.

10. Medaliana Hartini dan Stephanie selaku teman skripsi nano yang selalu

membantu penulis sehingga penelitian ini dapat dibuat dengan lancar.

11. Semua teman-teman FSM D, FST B 2012, farmasi 2012 dan 2013, teman-teman

PVARC yang selalu hadir untuk mendukung peneliti, terutama untuk teman-

teman yang sering menjadi pasangan kelompok tugas maupun saat praktikum.

Tiada mawar yang tak berduri, begitulah kata pepatah untuk

menggambarkan ketidaksempurnaan segala sesuatu yang ada di dunia ini. Begitu

pula dengan penelitian ini, yang juga bukan merupakan penelitian yang sempurna.

Penulis menyadari terdapatnya kekurangan dalam penulisan skripsi ini, sehingga

segala kritik dan saran sangat diterima dalam rangka membangun penelitian dalam


viii

skripsi ini. Penulis berharap skripsi yang dibuat dapat bermanfaat dan menjadi

sumbangsih bagi ilmu pengetahuan di Indonesia dan di seluruh dunia.

Yogyakarta, 10 Desember 2015

Penulis


ix


x

DAFTAR ISI

Halaman

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

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

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

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

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI .............................................................. v

PRAKATA .............................................................................................................. vi

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................. ix

DAFTAR ISI ............................................................................................................ x

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

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xv

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xvi

INTISARI ........................................................................................................... xvii

ABSTRACT ......................................................................................................... xviii

BAB I. PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

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

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

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

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


xi

B. Tujuan penelitian ............................................................................................... 6

BAB II. PENELAHAAN PUSTAKA ..................................................................... 7

A. Kojic Acid Dipalmitate (KAD) .......................................................................... 7

B. Nanokrim ........................................................................................................... 8

C. Metode Pembuatan Nanokrim ......................................................................... 10

1. Metode emulsifikasi energi tinggi ............................................................. 11

2. Metode emulsifikasi energi rendah ................................................................. 13

D. Stabilitas Nanokrim ......................................................................................... 14

1. Creaming dan flokulasi .............................................................................. 14

2. Koalesens ................................................................................................... 16

3. Ostwald ripening ........................................................................................ 16

E. Rheologi ........................................................................................................... 19

1. Newtonian .................................................................................................. 20

2. Non-Newtonian .......................................................................................... 21

F. Pemerian Bahan ............................................................................................... 23

1. Tween 80 .................................................................................................... 23

2. Polietilen glikol (PEG) 400 ........................................................................ 24

3. Virgin Coconut Oil (VCO) ......................................................................... 24

4. Aquadest ..................................................................................................... 25

G. Landasan Teori ................................................................................................. 26

H. Hipotesis .......................................................................................................... 27


xii

BAB III. METODE PENELITIAN ....................................................................... 28

A. Jenis dan Rancangan Penelitian ....................................................................... 28

B. Variabel dan Definisi Operasional ................................................................... 28

a. Variabel penelitian ..................................................................................... 28

b. Definisi operasional ................................................................................... 29

C. Bahan Penelitian ............................................................................................. 30

D. Alat Penelitian ................................................................................................. 30

E. Tata cara penelitian ......................................................................................... 30

1. Formula sediaan nanokrim KAD ............................................................... 30

2. Pembuatan sediaan nanokrim KAD ........................................................... 31

3. Evaluasi sifat fisik sediaan nanokrim KAD ............................................... 32

4. Evaluasi stabilitas fisik sediaan nanokrim ................................................. 34

F. Analisis Data .................................................................................................... 34

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 36

A. Metode Pembuatan ........................................................................................... 36

B. Uji Sifat Fisik Nanokrim .................................................................................. 38

1. Uji organoleptis, homogenitas, dan pH ...................................................... 38

2. Uji tipe nanokrim ....................................................................................... 40

3. Uji ukuran droplet ...................................................................................... 41

4. Uji viskositas .............................................................................................. 42

5. Uji daya sebar ............................................................................................ 44

6. Uji daya lekat ............................................................................................. 44

C. Stabilitas Fisik Nanokrim ................................................................................ 45


xiii

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 48

A. Kesimpulan ...................................................................................................... 48

B. Saran ................................................................................................................ 48

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 49

LAMPIRAN ........................................................................................................... 53

BIOGRAFI PENULIS ........................................................................................... 63


xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel I. Formula acuan nanokrim ..................................................................... 30

Tabel II. Formula nanokrim KAD ...................................................................... 31

Tabel III. Data organoleptis, homogenitas, dan pH nanokrim ............................. 39

Tabel IV. Data hasil uji ukuran droplet, viskositas, daya sebar, dan daya lekat

nanokrim .............................................................................................. 41


xv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Struktur molekul kojic acid dipalmitate (KAD) ................................. 7

Gambar 2. Representasi skematik metode emulsifikasi energi tinggi ................ 11

Gambar 3. Ilustrasi konsep Newtonian ............................................................... 20

Gambar 4. Ilustrasi konsep non-Newtonian tipe plastik ..................................... 21

Gambar 5. Ilustrasi konsep non-Newtonian tipe pseudoplastik.......................... 22

Gambar 6. Ilustrasi konsep non-Newtonian tipe dilatan ..................................... 22

Gambar 7. Struktur molekul Tween 80 .............................................................. 23

Gambar 8. Struktur molekul PEG 400 ................................................................ 24

Gambar 9. Hasil pengujian tipe nanokrim .......................................................... 40

Gambar 10. Grafik hasil pengukuran droplet ....................................................... 41

Gambar 11. Grafik rheologi nanokrim KAD ........................................................ 43

Gambar 12. Pemisahan fase nanokrim setelah uji stabilitas dipercepat ............... 45


xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Certificate of Analysis (CoA) Kojic Acid Dipalmitate................... 54

Lampiran 2. Data Perhitungan HLB Gabungan ................................................. 55

Lampiran 3. Data Penimbangan Formula Nanokrim ......................................... 55

Lampiran 4. Data Hasil Uji Organoleptis Nanokrim .......................................... 55

Lampiran 5. Data Hasil Uji Homogenitas, pH, Tipe Nanokrim. Viskositas, Daya

Sebar, dan Daya Lekat Nanokrim .................................................. 55

Lampiran 6. Data Perhitungan Ukuran Droplet ................................................. 56

Lampiran 7. Data Pengujian Viskositas ............................................................. 56

Lampiran 8. Data Perhitungan Rasio Pemisahan Fase ....................................... 59

Lampiran 9. Dokumentasi Nanokrim KAD ....................................................... 60

Lampiran 10. Dokumentasi Alat .......................................................................... 61


xvii

INTISARI

Kojic acid dipalmitate (KAD) merupakan bentuk ester dari kojic acid

(KA) yang diketahui memiliki aktivitas sebagai antioxidant scavenger. KAD

bersifat liposoluble dan diketahui memiliki aktivitas antioksidan yang lebih tinggi

ketika berada dalam suatu formula yang stabil. Salah satu bentuk sediaan yang

stabil yaitu sediaan nanokrim. Nanokrim adalah sediaan nanoemulsi yang

berbentuk semisolid. Penelitian ini bertujuan untuk membuat nanokrim KAD yang

stabil secara fisik dengan menggunakan kombinasi Tween 80 dan polietilen glikol

(PEG) 400 sebagai surfaktan dan kosurfaktan, menggunakan metode emulsifikasi

energi tinggi sistem high-shear stirring dengan mixer.

Parameter sifat fisik yang diamati meliputi sifat organoleptis,

homogenitas, pH, tipe nanokrim, ukuran droplet, viskositas, daya sebar, dan daya

lekat. Uji stabilitas dilakukan dengan metode uji stabilitas dipercepat pada suhu 40

± 2°C dengan RH sebesar 75 ± 5% selama 30 hari menggunakan climatic chamber.

Jika tidak terjadi pemisahan fase, maka dilakukan pengujian sifat fisik setelah

penyimpanan. Data akan diolah dengan uji statistik menggunakan program R 3.2.2.

dengan tingkat kepercayaan 95%.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanokrim KAD memiliki sifat fisik

yang baik dengan ukuran droplet yang memenuhi kriteria nanokrim yaitu sebesar

270 nm, tetapi tidak stabil secara fisik karena mengalami pemisahan fase dengan

rasio sebesar 0,93.

Kata kunci : kojic acid dipalmitate, nanokrim, emulsifikasi energi tinggi, mixer,

Tween 80, PEG 400


xviii

ABSTRACT

Kojic acid dipalmitate (KAD) is one of the ester form of kojic acid (KA)

which known to have an activity as antioxidant scavenger. KAD is a liposoluble

material and have a higher antioxidant activity in a stable formulation. One of the

stable formulation is nano-cream which is a nanoemulsion in semisolid form. This

research purpose is to make a stable KAD nano-cream from a combination of

Tween 80 as surfactant and polyethylene glycol (PEG) 400 as cosurfactant with

high energy emulsification method and high-shear stirring system using mixer.

Physical properties parameter that being observed are organoleptic

properties, homogeneity, pH, nano-cream type, droplet size, viscosity, dispersive

power, and adhesion power. Stability test was conducted using an accelerated

stability test at 40 ± 2 °C with 75 ± 5% RH for 30 days using a climatic chamber.

If during the storage phase separation does not occur. Data was processed by

statistical tests using the program R 3.2.2. with a 95% confidence level.

The results showed that KAD nano-cream has good physical properties

with 270 nm droplet sizes that was met nano-cream's criteria, but it was physically

unstable due to phase separation with ratio 0,93.

Keywords : kojic acid dipalmitate, nano-cream, high energy emulsification, mixer,

Tween 80, PEG 400


1

BAB I

PENGANTAR

A. Latar Belakang

Kojic acid (KA) merupakan antioxidant scavenger dan agen anti-

tirosinase yang baik karena kemampuannya sebagai agen pengkelat logam transisi

seperti Cu2+ dan Fe3+ (Gonçalez, Correa, and Chorilli, 2013). Tetapi KA memiliki

beberapa kelemahan dalam formulasinya seperti diperlukannya KA dalam dosis

tinggi (diatas 2%) untuk mencapai aktivitasnya, kesulitan dalam formulasi pada

sediaan berbasis minyak karena sifatnya yang tidak liposoluble (tidak larut lemak),

serta sifat KA yang tidak stabil terhadap suhu dan cahaya (Cho et al., 2012; Lajis

et al., 2013; Gonçalez, Marcussi, Calixto, Correa, and Chorilli, 2015). Oleh

karenanya, dibuat KA dalam bentuk ester yang memiliki aktivitas lebih tinggi

karena bersifat liposoluble (larut lemak) dan stabil terhadap suhu dan cahaya. Kojic

acid dipalmitate (KAD) merupakan bentuk ester dari KA yang secara in situ akan

terhidrolisis oleh enzim esterase pada sel kulit menjadi KA (Cho et al., 2012;

Gonçalez et al., 2015).

Pengembangan formulasi yang baik masih diperlukan dalam pembuatan

sediaan senyawa liposoluble seperti KAD (Gonçalez et al., 2015), dan

pengembangan KAD dalam bentuk nanokrim merupakan salah satu solusinya.

Pemilihan nanokrim sebagai bentuk sediaan antioksidan dan anti-aging merupakan

pilihan yang tepat, mengingat manfaat penggunaan krim yang dapat melembapkan

dan memperbaiki garis halus serta kerutan pada kulit (Duraivel, Shaheda, Basha,


2

Pasha, and Jilani, 2014). Nanokrim adalah sediaan nanoemulsi yang berbentuk

semisolid. Nanoemulsi merupakan dispersi koloid oil in water (O/W) atau water in

oil (W/O) yang memiliki rentang diameter droplet sebesar 20-500 nm, terbentuk

dari proses dispersi dari satu fase cair ke dalam fase cair lainnya untuk membentuk

droplet (Usón, Garcia, and Solans, 2004). Krim adalah bentuk sediaan setengah

padat (semisolid) mengandung satu atau lebih bahan obat terlarut atau terdispersi

dalam bahan dasar yang sesuai (Anonim, 2013). Terdapat banyak keuntungan dari

pemilihan nanoemulsi sebagai sediaan topikal, salah satunya adalah adanya

peningkatan kapasitas kelarutan zat aktif yang membuat aktivitas termodinamik zat

aktif pada kulit juga meningkat (Abdulkarim et al., 2010c). Selain itu, pemilihan

nanoemulsi sebagai teknologi untuk sediaan KAD memiliki peluang yang besar

dalam bidang industri kosmetik, di mana enam pemegang hak paten nanoteknologi

terbesar di US adalah perusahaan kosmetik (Nasir, 2010).

Formulasi sediaan nanoemulsi terdiri dari air, minyak, surfaktan, dan

kosurfaktan. Surfaktan berfungsi menurunkan tegangan antar muka antara fase

minyak dengan fase air dengan membentuk lapisan film sehingga terbentuk suatu

nanoemulsi, sedangkan kosurfaktan berfungsi dalam memberikan penurunan

tegangan antar muka lebih lanjut serta memfluidisasi lapisan film surfaktan (Tsai,

Fu, Lin, Huang, and Wu, 2014). Tween 80 merupakan surfaktan hidrofil non-ionik

yang bersifat tidak toksik dan memiliki critical micellar concentration (CMC) lebih

rendah dibanding dengan surfaktan ionik. Polietilen glikol 400 (PEG 400)

digunakan sebagai kosurfaktan yang berfungsi sebagai menstabilkan lapisan film

pada droplet nanoemulsi (Suciati, Aliyandi, and Satrialdi, 2014). Tween 80 dan


3

PEG 400 memiliki nilai HLB sebesar 15 dan 13,1, sudah sesuai dengan kriteria

surfaktan kosurfaktan nanoemulsi O/W yaitu surfaktan dengan nilai HLB>10

(Anjana et al., 2012; Jain, Kumar, Sood, and Gowthamarajan, 2013). Penelitian

Suciati et al., (2014) dan Yadav, Singh, dan Poddar (2012) telah menunjukkan

bahwa penggunaan surfaktan Tween 80 dan kosurfaktan PEG 400 dapat

menghasilkan nanoemulsi yang stabil.

Terdapat dua metode dalam pembuatan nanoemulsi yaitu metode energi

rendah dan metode energi tinggi. Salah satu jenis dari metode energi rendah yaitu

metode emulsion inversion point (EIP) atau sering disebut dengan metode titrasi,

pada metode ini nanoemulsi O/W akan terbentuk ketika jumlah air yang

ditambahkan telah melebihi batas titik perubahan tipe nanoemulsi (Koroleva and

Yurtov, 2012). Sebelumnya, Al-Edresi dan Baie (2010) telah melakukan

pembuatan nanokrim KAD dengan metode EIP, tetapi terdapat kelemahan dari

metode ini seperti diperlukannya peralatan yang lebih kompleks dibandingkan

dengan metode energi tinggi, dan banyak titik kritis yang harus dikontrol terutama

dalam suhu. Karena kelemahan tersebut, maka diperlukan penelitian mengenai

pembuatan nanokrim KAD dengan alat yang lebih sederhana.

Pembuatan nanoemulsi dengan metode energi tinggi terbagi menjadi

empat jenis metode, diantaranya adalah metode high-shear stirring yang dapat

membentuk droplet nanoemulsi karena adanya peningkatan intensitas pengadukan.

Alat yang digunakan dalam high-shear stirring berupa alat bersistem rotor-stator

seperti mixer dan colloid mills (Koroleva and Yurtov, 2012). Metode high-shear

stirring telah digunakan Abdulkarim et al., (2010a) untuk membuat nanokrim


4

dengan zat aktif piroksikam dan surfaktan Tween 80-Span 20 menggunakan alat

propeller (berbentuk baling-baling) bersistem rotor-stator.

Berdasarkan uraian di atas, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut

mengenai pembuatan nanokrim KAD yang dibuat dengan surfaktan Tween 80 dan

kosurfaktan PEG 400 menggunakan metode yang digunakan Abdulkarim et al.,

(2010a) dengan alat yang berprinsip sama dan sederhana yaitu mixer.

1. Perumusan masalah

Apakah nanokrim kojic acid dipalmitate dengan kombinasi surfaktan

Tween 80 dan kosurfaktan polietilen glikol 400 yang stabil secara fisik dapat

dibuat dengan menggunakan mixer?

2. Keaslian penelitian

Penelitian terkait kojic acid dipalmitate dan formulasi sediaan

nanokrim serta nanoemulsi yang pernah dilakukan antara lain:

a. In-Vitro and In-Vivo Evaluation of a Photo-Protective Kojic Dipalmitate

Loaded into Nano-Creams (Al-Edresi and Baie, 2010), mengenai evaluasi

foto-protektif kojic acid dipalmitate dalam nanokrim yang dibuat dengan

menggunakan metode energi rendah jenis emulsion inversion point dengan

alat pengaduk magnetik yang termodifikasi dengan elektroda.

b. Formulation and Characterization of Palm Oil Esters Based Nano-Cream

for Topical Delivery of Piroxicam (Abdulkarim et al., 2010a), mengenai


5

pembuatan nanokrim piroksikam dam surfaktan Tween 80-Span 20 dengan

metode energi tinggi jenis high-shear stirring dengan alat propeller.

c. Development of Transdermal Nanoemulsion Formulation for Simultaneous

Delivery of Protein Vaccine and Artin-M Adjuvant (Suciati et al., 2014),

mengenai pembuatan nanoemulsi dengan menggunakan Tween 80 sebagai

surfaktan dan PEG 400 sebagai kosurfaktan.

Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan, penelitian mengenai

“Pembuatan Nanokrim Kojic Acid Dipalmitate dengan Kombinasi Surfaktan

Tween 80 dan Kosurfaktan Polietilen Glikol 400 menggunakan Mixer” belum

pernah dilakukan.

3. Manfaat penelitian

a. Manfaat teoritis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan

ilmiah terhadap perkembangan ilmu pengetahuan tentang pembuatan

nanokrim kojic acid dipalmitate dengan kombinasi surfaktan Tween 80 dan

kosurfaktan polietilen glikol 400 yang stabil secara fisik dengan

menggunakan mixer.

b. Manfaat praktis. Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan nanokrim

kojic acid dipalmitate dengan kombinasi surfaktan Tween 80 dan

kosurfaktan polietilen glikol 400 yang stabil secara fisik yang dibuat dengan

menggunakan mixer, yang nantinya dapat bermanfaat bagi perkembangan

sediaan nanokrim di Indonesia.


6

B. Tujuan Penelitian

Menghasilkan nanokrim kojic acid dipalmitate yang stabil secara fisik

dengan kombinasi surfaktan Tween 80 dan kosurfaktan polietilen glikol 400 dengan

menggunakan mixer.


7

BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA

A. Kojic Acid Dipalmitate (KAD)

Gambar 1. Struktur molekul kojic acid dipalmitate (KAD) (Balaguer, Salvador, and

Chisvert, 2008)

KAD (gambar 1) berupa serbuk putih yang bersifat liposoluble, stabil

terhadap panas dan cahaya, serta stabil dalam rentang kondisi pH yang lebar yaitu

dalam rentang pH 4 hingga pH 9 yang secara in situ akan terhidrolisis oleh enzim

esterase pada sel kulit menjadi KA (Cho et al., 2012; Gonçalez et al., 2015). KA

merupakan antioxidant scavenger dan agen anti-tirosinase yang baik karena

memiliki kemampuan sebagai agen pengkelat logam transisi seperti Cu2+ dan Fe3+

(Gonçalez et al., 2013). Antioxidant scavenger adalah salah satu mekanisme

penetralan radikal bebas yang bersifat tidak stabil dan reaktif dalam mencari

elektron. Keberadaan radikal bebas dalam tubuh dapat menyebabkan terjadinya

aging (Ardhie, 2011).

Formulasi dengan KA sebagai zat aktif memiliki beberapa kendala,

diantaranya diperlukan KA dalam dosis tinggi (di atas 2%) untuk mencapai

aktivitasnya, kesulitan dalam formulasi pada sediaan berbasis minyak karena

sifatnya yang tidak liposoluble, serta sifat KA yang tidak stabil terhadap suhu dan


8

cahaya. Karena kendala tersebut, KA dibuat dalam bentuk ester agar memiliki

aktivitas lebih tinggi karena bersifat liposoluble, dan stabil terhadap suhu dan

cahaya, di mana salah satu bentuk ester dari KA adalah KAD (Cho et al., 2012;

Lajis, et al., 2013; Gonçalez, et al., 2015).

KAD menunjukkan sifat antioksidan dalam konsentrasi 1,25% dalam

sediaan emulsi W/O/W. Sifat antioksidan dibuktikan dengan menggunakan uji

DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) dan menunjukkan hasil bahwa sediaan

emulsi W/O/W yang mengandung 1,25% KAD dapat melakukan inhibisi DPPH.

Sifat antioksidan KAD akan meningkat jika KAD terdapat dalam suatu sediaan

yang stabil, dibuktikan dari hasil perbandingan nilai % inhibisi yang diperoleh

antara % inhibisi KAD bebas (tidak di dalam suatu sediaan), % inhibisi KAD yang

terkandung dalam sediaan bukan emulsi W/O/W, dan % inhibisi KAD dalam

sediaan emulsi W/O/W yang menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan, dan

nilai % inhibisi KAD pada sediaan emulsi W/O/W menujukkan nilai yang terbesar

(Gonçalez et al., 2015).

B. Nanokrim

Nanokrim adalah sediaan nanoemulsi yang berbentuk semisolid.

Nanoemulsi merupakan dispersi koloid oil in water (O/W) atau water in oil (W/O)

yang memiliki rentang diameter droplet sebesar 20-500 nm, terbentuk dari proses

dispersi dari satu fase cair ke dalam fase cair lainnya untuk membentuk droplet

(Usón et al., 2004). Krim adalah sediaan setengah padat (semisolid) mengandung

satu atau lebih bahan obat terlarut atau terdispersi dalam bahan dasar yang sesuai


9

(Anonim, 2013). Sehingga pengertian nanokrim secara lengkap adalah suatu

dispersi koloid O/W atau W/O berbentuk semisolid yang terdiri dari fase minyak

yang terdispersi ke dalam fase air atau sebaliknya membentuk droplet dengan

diameter sebesar 20-500 nm. Nanoemulsi memiliki sistem dispersi O/W jika fase

minyak (oil) terdispersi sebagai droplet dalam fase air (water), atau begitu pula

sebaliknya (McClements, 2012).

Terdapat banyak keuntungan dari penggunaan nanoemulsi sebagai sediaan

topikal dalam sistem penghantaran obat. Keuntungan yang pertama dan utama

adalah lebih banyaknya zat aktif yang dapat diformulasikan dalam satu sediaan

dikarenakan adanya peningkatan kapasitas kelarutan zat aktif sehingga membuat

aktivitas termodinamik zat aktif pada kulit juga meningkat. Keuntungan kedua

yaitu laju permeasi zat aktif yang dapat meningkat karena adanya efek sinergis dari

berbagai komponen yang dapat membantu proses penghantaran zat aktif yang

melewati kulit. Keuntungan ketiga adalah komponen utama nanoemulsi yang

berupa fase minyak, fase air, dan kombinasi surfaktan kosurfaktan dapat menjadi

satu yang secara sinergis dapat meningkatkan flux zat aktif (Abdulkarim et al.,

2010c). Selain itu, sebagai sediaan semisolid seperti krim, nanokrim juga memiliki

manfaat yang sangat baik untuk mengatasi aging karena dapat melembapkan dan

memperbaiki garis halus serta kerutan pada kulit (Duraivel et al., 2014).

Nanoemulsi memiliki beberapa kelemahan yaitu seperti dibutuhkannya

surfaktan dan kosurfaktan dalam jumlah yang besar agar dapat membentuk droplet

berukuran nano yang stabil, dan stabilitas nanoemulsi yang dipengaruhi oleh


10

kondisi lingkungan seperti pH dan suhu (Haritha, Basha, Rao, and Vedantham,

2013).

Komponen nanoemulsi terdiri dari minyak, air, surfaktan, dan kosurfaktan.

Surfaktan dan kosurfaktan merupakan komponen penting dalam pembuatan

nanoemulsi karena dapat menurunkan tegangan antar muka antara fase air dan fase

minyak sehingga dapat terbentuk sebuah sistem emulsi. Surfaktan memiliki ekor

non polar yang akan menjulur ke dalam inti lipofilik dari fase minyak. Bagian

kepala surfaktan yang bersifat polar akan menonjol ke luar yaitu ke bagian fase air,

sehingga surfaktan dapat menurunkan tegangan antar muka antara fase air dan fase

minyak (McClements, 2012). Tipe nanoemulsi yang terbentuk bergantung pada

nilai hidrofil lipofil balance (HLB) yang dimiliki surfaktan (Sevcikova, Vltavska,

Kasparkova, and Krejci, 2011). Surfaktan dengan nilai HLB < 7 akan cenderung

membentuk emulsi tipe W/O, sedangkan surfaktan dengan nilai HLB > 7 akan

cenderung membentuk emulsi dengan tipe O/W (Tadros, Izquierdo, Esquena, and

Solans, 2004). Surfaktan dengan nilai HLB > 10 merupakan surfaktan yang sangat

sesuai dalam membentuk droplet berukuran nano (Kotta, Khan, Ansari, Sharma,

and Ali, 2014).

Penggunaan kosurfaktan dibutuhkan karena kosurfaktan dapat

menurunkan tegangan muka antar fase lebih lanjut serta menfluidisasi lapisan film

surfaktan, sehingga penggunaan kosurfaktan dapat menurunkan jumlah surfaktan

yang digunakan (Yadav et al., 2012; Tsai et al., 2014).


11

C. Metode Pembuatan Nanokrim

Proses pembuatan suatu nanoemulsi membutuhkan energi eksternal untuk

dapat menyatukan semua bahan menjadi suatu sistem dispersi koloid (McClements,

2012). Metode pembuatan nanokrim terdiri dari metode emulsifikasi energi tinggi

dan metode emulsifikasi energi rendah. Metode emulsifikasi energi tinggi meliputi

high-shear stirring, emulsifikasi ultrasonik, homogenisasi bertekanan tinggi,

mikrofluidisasi, dan emulsifikasi membran. Sedangkan metode emulsifikasi energi

rendah meliputi metode phase inversion temperature (PIT), emulsion inversion

point (EIP), dan emulsifikasi spontan (Koroleva and Yurtov, 2012).

1. Metode emulsifikasi energi tinggi

Pembuatan nanoemulsi menggunakan metode emulsifikasi energi

tinggi (gambar 2) memerlukan konsumsi energi yang tinggi untuk pembentukan

dispersi, terutama jika nanoemulsi yang dibuat memiliki viskositas yang tinggi.

Ukuran droplet yang terbentuk bergantung pada jumlah surfaktan yang

digunakan karena surfaktan adalah bahan yang berfungsi untuk menurunkan

tegangan antar muka fase dispersi agar dapat terdispersi dalam medium

dispersi, kurangnya surfaktan akan membuat ukuran droplet menjadi lebih

besar karena terjadinya koalesens (Gupta, Pandit, Kumar, Swaroop, and Gupta,

2010).


12

Gambar 2. Representasi skematik dari metode emulsifikasi energi tinggi: (a) sistem

rotor-stator, (b) homogenisasi bertekanan tinggi, (c) emulsifikasi ultrasonik, dan (d)

emulsifikasi membran (Koroleva and Yurtov, 2012)

a. High-shear stirring

Alat yang digunakan dalam high-shear stirring adalah alat yang

memiliki sistem rotor-stator, salah satunya adalah mixer. Penurunan ukuran

droplet terjadi seiring dengan peningkatan intensitas pengadukan (mixing).

Ketika media emulsi yang akan dibuat sangat kental, efisiensi dari sistem

high-shear stirring akan menurun dan ukuran droplet emulsi yang

dihasilkan dapat mencapai lebih dari satu mikrometer (Koroleva and

Yurtov, 2012).

b. Emulsifikasi ultrasonik

Pembentukan droplet berukuran nanometer terjadi melalui proses

sonikasi. Pada proses sonikasi terjadi pembentukan gelembung udara dari

aliran nanoemulsi (kavitasi) akibat dari pelepasan sejumlah energi secara

local (Gupta et al., 2010).


13

c. Homogenisasi bertekanan tinggi

Sistem ini merupakan sistem yang paling sering digunakan dalam

membuat emulsi yang memiliki viskositas rendah hingga sedang.

Pembentukan droplet terjadi karena adanya shear forces, turbulensi, dan

kavitasi. Hal yang mempengaruhi besar ukuran droplet tergantung dari

desain alat, viskositas, dan tekanan yang dihasilkan oleh alat (Gadhave,

2014).

d. Mikrofluidisasi

Mekanisme emulsifikasi pada sistem ini terjadi karena adanya

tumbukan antar cairan yang tidak saling campur di dalam microchannels

yang bertekanan tinggi (Gupta et al., 2010)

e. Emulsifikasi membran

Pada sistem ini, pembentukan droplet terjadi dengan cara ekstrusi

atau pendorongan keluar fase dispersi melalui pori atau microchannels pada

membran. Ukuran droplet yang terbentuk bergantung pada ukuran pori yang

terdapat pada membran (Schultz, Wagner, Urban, and Ulrich, 2004).

2. Metode emulsifikasi energi rendah

Teknologi emulsifikasi energi rendah berdasar pada inversi fase pada

emulsi yang terjadi karena adanya perubahan komposisi dan suhu (Koroleva

and Yurtov, 2012).

a. Phase inversion temperature (PIT)

Metode emulsifikasi PIT bergantung pada sifat surfaktan yang

digunakan. Surfaktan yang digunakan biasanya adalah surfaktan nonionik


14

ethoxylated yang dapat merubah afinitas air dan minyak berdasarkan suhu.

Surfaktan nonionik ethoxylated akan bersifat lipofob (larut dalam air) di

suhu rendah karena adanya hidrasi dari gugus polar, dan akan membentuk

lapisan monolayer dan menghasilkan emulsi O/W. Peningkatan suhu akan

membuat gugus ehoxylated pada surfaktan berubah menjadi bersifat lipofil,

dan akan membentuk emulsi dengan jenis W/O (Gadhave, 2014).

b. Emulsion inversion point (EIP)

Pada metode ini, proses emulsifikasi bergantung pada perubahan

substansi yang memicu terjadinya perubahan nilai HLB pada sistem pada

suhu yang tetap. Metode EIP juga sering disebut dengan metode phase

inversion composition (PIC) atau terkadang disebut dengan metode titrasi.

Nanoemulsi O/W akan terbentuk ketika jumlah air yang ditambahkan telah

melebihi batas titik perubahan tipe nanoemulsi (Koroleva and Yurtov,

2012).

c. Nanoemulsifikasi spontan

Nanoemulsifikasi spontan terjadi dengan melakukan pengadukan

berkelanjutan terhadap fase minyak yang telah bercampur dengan surfaktan

ke dalam fase air (Gullota, Saberi, Nicoli, and McClements, 2014).

D. Stabilitas Nanokrim

Nanokrim dan nanoemulsi merupakan tipe sediaan emulsi yang dapat

berubah menjadi bentuk yang tidak stabil terkait dengan adanya faktor pengaruh

lingkungan dan penyimpanan nanoemulsi dalam jangka panjang. Secara umum,


15

bentuk ketidakstabilan emulsi dapat berupa creaming, flokulasi, koalesens, dan

Ostwald ripening (Ali, Alam, Alam, Anwer, and Safhi, 2013).

1. Creaming dan flokulasi

Creaming adalah pemisahan fase emulsi yang disebabkan oleh

perbedaan densitas antara fase dispersi dengan medium dispersi. Creaming

bersifat reversible dan dapat dihilangkan dengan perlakuan penggojogan.

Creaming dapat dicegah dengan mengecilkan perbedaan densitas antara fase

dispersi dengan medium dispersi (Ali et al., 2013).

Flokulasi adalah keadaan di mana droplet saling bergabung karena

adanya ikatan antar droplet yang lemah. Flokulasi bersifat reversible dan dapat

dihilangkan dengan perlakuan penggojogan yang kuat. Droplet yang

terflokulasi ditandai dengan kemampuannya untuk mempertahankan bentuk

dan ukuran. Flokulasi juga dapat menyebabkan terjadinya koalesens yang

bersifat irreversible (Ali et al., 2013).

Pada sistem emulsi yang menggunakan surfaktan non-ionik, terdapat

gaya tarik-menarik antar droplet yang disebabkan oleh adanya gaya van der

Waals, tetapi gaya itu dapat dilemahkan dengan menurunkan jarak antar

droplet. Seiring dengan peningkatan konsentrasi surfaktan, maka lapisan film

antar muka yang membentuk droplet juga akan semakin menebal dan

menandakan bahwa halangan sterik antar droplet juga membesar. Halangan

sterik yang besar berfungsi dalam mencegah terjadinya penyatuan droplet yang

bersifat irreversible atau mencegah terjadinya koalesens, sehingga dapat

dikatakan penggunaan konsentrasi surfaktan dalam jumlah tinggi dapat


16

menghasilkan suatu emulsi yang lebih stabil, dan pada pembuatannya

nanoemulsi membutuhkan konsentrasi surfaktan dalam jumlah tinggi sehingga

flokulasi bukan merupakan bentuk ketidakstabilan utama yang terjadi dalam

nanoemulsi (Abdulkarim et al., 2010b; Ali et al., 2013).

2. Koalesens

Koalesens terjadi ketika droplet-droplet saling menyatu dan

membentuk suatu droplet baru yang memiliki ukuran lebih besar dan bersifat

irreversible (Abdulkarim et al., 2010b).

3. Ostwald ripening

Ostwald ripening merupakan bentuk ketidastabilan yang utama pada

nanoemulsi. Ostwald ripening atau difusi molekuler muncul dari adanya

polidispersitas dan perbedaan kelarutan antara droplet yang berukuran besar

dengan droplet yang berukuran kecil. Terdapat beberapa hal yang dapat

mengurangi kecepatan terjadinya Ostwald ripening seperti peningkatan

konsentrasi surfaktan dan penyimpanan nanoemulsi di tempat dengan suhu

optimum. Peningkatan konsentrasi surfaktan dapat mengurangi kecepatan

terjadinya Ostwald ripening karena dengan meningkatnya kuantitas misel pada

medium dispersi dapat mencegah molekul minyak untuk berdifusi ke dalam

medium dispersi sehingga dapat membentuk droplet kecil yang memiliki

tegangan permukaan yang rendah dan bersifat monodispers (Gadhave, 2014).

Uji stabilitas perlu dilakukan untuk mengetahui kualitas sediaan terhadap

waktu dengan beberapa pengaruh dari lingkungan seperti suhu, kelembapan, dan


17

cahaya sehingga dapat diketahui shelf-life dari sediaan tersebut (Abdulkarim et al.,

2010b).

Pengujian stabilitas suatu sediaan jangka panjang (real time stability

testing) dapat dilakukan dalam waktu minimal selama enam bulan, di mana

membutuhkan waktu dan biaya dalam melakukannya. Oleh karena itu, uji stabilitas

dilakukan dengan metode uji stabilitas dipercepat atau accelerated stability testing

yang dapat memprediksi stabilitas sediaan dengan perlakuan penyimpanan produk

pada kondisi tertentu, yaitu untuk penyimpanan sediaan nanoemulsi dilakukan pada

suhu 40 ± 2°C dengan relative humidity (RH) sebesar 75 ± 5% selama satu bulan

atau 30 hari (Kumar, Sasikanth, Sabareesh, and Donabaru, 2011).

Parameter yang diukur dalam uji stabilitas meliputi sifat fisikokimia

nanoemulsi meliputi:

1. Sifat organoleptis

Sifat organoleptis meliputi pengamatan secara visual terhadap bau,

warna, bentuk sediaan nanokrim. Sifat organoleptis dapat mencerminkan

keadaan fisik sediaan yang dirasakan oleh indra manusia (Abdulkarim et al.,

2010b).

2. Homogenitas

Homogenitas menunjukkan ketercampuran yang baik dari bahan-

bahan sediaan. Sediaan yang homogen menunjukkan keberadaan zat aktif yang

merata dan kesamaan dosis di setiap penggunaan. Jika terjadi perubahan

homogenitas menandakan terjadinya ketidak-rataan bahan dan zat aktif

(Gonçalves, Srebernich, and Souza, 2011).


18

3. pH

Perubahan yang terjadi pada pH sediaan mengindikasikan terjadinya

degradasi atau ionisasi dari salah satu atau lebih bahan dalam sediaan. Efek

yang dapat ditimbulkan dari degradasi bahan dalam sediaan adalah jika bahan

terdegradasi menjadi senyawa bersifat toksik yang membahayakan

(Abdulkarim et al., 2010b). pH sediaan topikal disesuiakan dengan pH kulit

yaitu sebesar 4,5-7 untuk mencegah terjadinya iritasi (Swastika, Mufrod, and

Purwanto, 2013).

4. Tipe nanokrim

Suatu sediaan nanokrim dapat memiliki tipe oil in water (O/W) atau

tipe water in oil (W/O). Perubahan tipe nanokrim mengindikasikan terjadinya

ketidakstabilan emulsi (Abdulkarim et al., 2010b).

5. Ukuran droplet

Pengukuran droplet merupakan faktor terpenting dalam melihat

stabilitas emulsi karena perubahan ukuran droplet yang terjadi dapat

menunjukkan langsung terjadinya ketidakstabilan emulsi (Abdulkarim et al.,

2010b).

6. Viskositas

Penurunan nilai viskositas setelah masa penyimpanan dapat

mengindikasikan ketidakstabilan emulsi secara kinetika, di mana droplet dapat

bergerak bebas dan saling bergabung dan memiliki kecenderungan untuk

berkoalesens (Abdulkarim et al., 2010b).


19

7. Daya sebar

Uji daya sebar dilakukan untuk mengetahui kelunakan krim saat

digunakan pada kulit sehingga dapat diketahui area kulit yang terpapar oleh

sediaan saat sediaan digunakan atau dioleskan ke kulit. Nilai daya sebar

berbanding terbalik dengan nilai viskositas. Jika viskositas rendah, maka daya

sebar akan tinggi, begitu pula sebaliknya (Prasad, Kumar, and Prabhudutta,

2012). Daya sebar sediaan krim dengan diameter ≤ 5 cm menunjukkan jenis

semistiff krim, sedangkan diameter yang bernilai > 5 cm sampai < 7 cm

menunjukkan sifat semifluid krim (Garg, Aggarwal, Garg, and Singla, 2002).

8. Daya lekat

Uji daya lekat dilakukan untuk mengetahui konsistensi dan

kenyamanan pada saat sediaan digunakan. Sediaan topikal yang lebih disukai

pasien adalah sediaan yang tidak berlemak dan memiliki daya lekat yang rendah

(Yadav et al., 2014). Perubahan yang terjadi pada nilai daya lekat menunjukkan

perbedaan sifat fisik sediaan yang tidak diinginkan terkait dengan estetika dan

tujuan sediaan (Gonçalves et al., 2011).

9. Rasio pemisahan fase

Uji rasio pemisahan fase dilakukan jika terjadi pemisahan fase emulsi

pada nanokrim. Uji rasio pemisahan fase dilakukan untuk mengetahui dan

menghitung rasio volume emulsi yang memisah dibandingkan volume total

emulsi. Hubungan antara viskositas emulsi dan ukuran droplet terhadap

kecepatan pemisahan dapat dilihat dari hukum Stokes. Kecepatan pemisahan

berbanding terbalik dengan viskositas. Semakin tinggi viskositas emulsi, maka


20

semakin lambat kecepatan pemisahan fase dan semakin stabil emulsi yang

dihasilkan. Sedangkan kecepatan pemisahan berbanding lurus dengan ukuran

droplet, semakin besar ukuran droplet menandakan kecepatan pemisahan

emulsi yang meningkat (Aulton, 2003).

E. Rheologi

Rheologi merupakan ilmu tentang aliran yang ditunjukkan melalui sifat

viskositas dari sediaan serbuk, cairan, dan semisolid (Sinko and Singh, 2011).

Viskositas adalah sifat tahanan atau resistensi suatu cairan untuk mengalir atau

bergerak. Semakin besar viskositas, semakin besar pula resistensinya untuk

mengalir (Aulton, 2003). Rheologi penting untuk dipelajari karena rheologi terkait

dengan analisa kriteria sediaan yang meliputi proses pencampuran dan sifat alir

bahan, pengisian sediaan ke dalam kemasan, dan cara pengeluaran sediaan dari

kemasan seperti pada saat pengeluaran sediaan dari dalam kemasan tube, botol, atau

jarum suntik (Allen, Popovich, and Ansel, 2011). Selain itu, pemilihan alat, proses,

dan cara pembuatan dari suatu sediaan juga dipengaruhi oleh sifat rheologi sediaan

(Sinko and Singh, 2011).

Berdasarkan sifat alir yang dimiliki suatu bahan atau sediaan, rheologi

terbagi menjadi dua kategori yaitu Newtonian dan non-Newtonian. Aliran

Newtonian akan menunjukkan nilai viskositas yang konstan (tidak berubah)

terhadap peningkatan shear rate, sedangkan aliran non-Newtonian akan

menunjukkan perubahan viskositas seiring terjadinya peningkatan shear rate.


21

Aliran non-Newtonian terdiri dari tiga tipe yaitu tipe plastik, tipe pseudoplastik, dan

tipe dilatan (Allen et al., 2011).

1. Newtonian

Gambar 3. Ilustrasi konsep Newtonian (Allen et al., 2011)

Tipe Newtonian (gambar 3) digambarkan melalui perumpamaan

cairan sebagai balok yang terdiri dari lapisan-lapisan paralel, seperti setumpuk

kartu dengan lapisan dasar yang tertempel pada dasar. Ketika tekanan diberikan

pada lapisan atas, maka lapisan atas tersebut akan berpindah dalam kecepatan

yang tetap. Setiap lapisan akan berpindah dengan dengan suatu kecepatan yang

berbanding lurus dengan jarak dengan lapisan dasar yang diam, sehingga dapat

dikatakan bahwa semakin besar viskotas, maka semakin besar pula tekanan

(shear stress) yang dibutuhkan untuk memperoleh rate of shear tertentu (Allen

et al., 2011; Sinko and Singh, 2011).

2. Non-Newtonian

Tipe aliran New-Newtonian adalah tipe aliran yang tidak mengikuti

prinsip hukum Newton seperti pada tipe Newtonian. Tipe non-Newtonian

biasanya dimiliki oleh sediaan cair dan padat yang heterogen seperti larutan

koloid, emulsi, suspensi, dan salep (Sinko and Singh, 2011).


22

a. Plastik

Gambar 4. Ilustrasi konsep non-Newtonian tipe plastik (Allen et al., 2011)

Bahan yang bersifat plastik (gambar 4) atau disebut Bingham

bodies tidak akan mengalir sebelum shear stress yang diberikan

melampaui yield value tertentu, dan selama shear stress belum melampaui

yield value maka bahan akan bersifat elastis. Sifat plastik dapat

dihubungkan dengan terjadinya flokulasi, semakin besar flokulasi yang

terjadi maka semakin besar pula yield value (Allen et al., 2011; Sinko and

Singh, 2011).

b. Pseudoplastik

Gambar 5. Ilustrasi konsep non-Newtonian tipe pseudoplastik (Allen et al.,

2011)

Bahan bersifat pseudoplastik (gambar 5) akan mengalami

pergeseran ketika terdapat shear stress, hal ini menandakan tidak


23

terdapatnya yield value seperti pada tipe plastik. Pada tipe pseudoplastik,

peningkatan shear stress akan membuat rate of shear juga meningkat

sehingga bahan dengan tipe ini juga sering disebut shear-thinning system

(Allen et al., 2011).

c. Dilatan

Gambar 6. Ilustrasi konsep non-Newtonian tipe dilatan (Allen et al., 2011)

Bahan yang bersifat dilatan (gambar 6) adalah bahan yang akan

mengalami peningkatan volume saat diberikan shear stress, serta

mengalami peningkatan viskositas seiring dengan meningkatnya shear

rate. Bahan dengan tipe dilatan juga sering disebut shear-thickening

system (Allen et al., 2011).


24

F. Pemerian Bahan

1. Tween 80

Gambar 7. Struktur molekul Tween 80 (Rowe, Sheskey, and Quinn, 2009)

Tween 80 (gambar 7) memiliki rumus molekul C64H124O26, bobot

molekul 1310 g/mol, warna dan bentuk pada suhu 25°C yaitu cairan berminyak

warna kuning, dengan HLB sebesar 15, dan viskositas 425 mPas. Tween 80

larut dalam etanol dan air, namun tidak larut dalam mineral oil. Tween 80

bersifat stabil terhadap elektrolit, asam atau basa lemah, tetapi incompatible

dengan basa kuat karena dapat menyebabkan terjadinya saponifikasi. Selain itu,

dapat terjadi pengendapan atau perubahan warna pada Tween 80 karena adanya

senyawa fenol, tanin, dan antimikroba golongan paraben (Rowe et al., 2009).

Tween 80 dapat berfungsi sebagai surfaktan karena dapat menurunkan

tegangan antar muka antara fase minyak dengan fase air dalam pembuatan suatu

sistem nanoemulsi (Tsai et al., 2014). Tween 80 telah digunakan secara luas di

bidang kosmetik maupun farmasetik karena sifatnya yang tidak iritatif dan tidak

toksik. Penggunaan Tween 80 pada bidang farmasi selain sebagai surfaktan

adalah sebagai solubilizing agent (agen pelarut) dan wetting agent (agen

pembasah) dalam konsentrasi 0,1–15% (Rowe et al., 2009).


25

2. Polietilen glikol (PEG) 400

Gambar 8. Struktur molekul PEG 400 (Rowe et al., 2009)

PEG 400 (gambar 8) merupakan cairan jernih tidak berwarna, dengan

nilai viskositas sebesar 105-130 mPas., dan nilai HLB sebesar 13,1. PEG 400

merupakan senyawa tidak toksik dan tidak iritatif yang bersifat hidrofilik, larut

dalam air, alkohol, heksan, aseton, dan sedikit larut dalam hidrokarbon alifatik.

PEG digunakan dalam formula sediaan farmasi sebagai basis, suspending

agent, solubilizing agent dan emulsifier (Rowe et al., 2009). Penggunaan PEG

400 sebagai kosurfaktan suatu nanoemulsi berfungsi pada stabilisasi lapisan

film pada droplet nanoemulsi dalam konsentrasi 6-19% (Suciati et al., 2014).

3. Virgin Coconut Oil (VCO)

VCO merupakan minyak nabati yang diperoleh dari kelapa (Cocos

nucifera L.), dengan atau tanpa penggunaan panas, dan tanpa proses pemutihan

atau penambahan aroma. Beberapa cara dalam ekstraksi minyak kelapa antara

lain melalui proses kering mapun basah. VCO yang diperoleh dari proses

ekstraksi basah lebih disukai karena tidak memerlukan bahan kimia maupun

perlakuan panas yang tinggi (Sanjeewani and Sakeena, 2013; Suraweera et al.,

2014).


26

VCO merupakan minyak yang tidak mengiritasi kulit, dan telah

dikenal di kalangan peneliti maupun masyarakat karena manfaatnya bagi

kesehatan tubuh (Sanjeewani and Sakeena, 2013). Asam laurat yang

terkandung dalam VCO memiliki manfaat sebagai pemberi asupan vitamin,

serta memiliki aktivitas sebagai anti mikroba dan anti virus. VCO dapat

digunakan dalam produk makanan maupun produk kosmetik dan farmasi

(Mansor, Che, Shuhaimi, Abdul, and Ku, 2012). VCO dapat diaplikasikan

sebagai fase minyak dalam pembuatan sediaan nanokrim (Al-Edresi and Baie,

2010).

4. Aquadest

Aquadest digunakan sebagai pelarut dan pembawa pada formulasi

farmasetika. Pada aplikasi farmasi, air dimurnikan dengan cara destilasi,

pertukaran ion, reverse osmosis (RO), atau beberapa proses lain yang sesuai

untuk menghasilkan aquadest. Karakteristik aquadest adalah cairan jernih,

tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa (Rowe et al., 2009).

G. Landasan Teori

KAD memiliki sifat sebagai antioxidant scavenger yang baik. Sifat

liposoluble yang dimiliki oleh KAD membuat KAD dapat diformulasikan dalam

bentuk sediaan nanokrim. Nanokrim adalah sediaan nanoemulsi yang berbentuk

semisolid. Kelebihan sistem nanoemulsi sebagai sediaan topikal yaitu adanya

peningkatan kapasitas kelarutan zat aktif sehingga membuat aktivitas termodinamik

zat aktif pada kulit juga meningkat, serta peningkatan laju permeasi dan flux zat


27

aktif karena adanya efek sinergis dari berbagai komponen yang dapat membantu

proses penghantaran zat aktif yang melewati kulit.

Nanoemulsi dapat dibuat dengan metode energi rendah maupun metode

energi tinggi. Penelitian Al-Eldresi dan Baie (2010) telah memformulasikan

nanokrim KAD dengan metode energi rendah jenis EIP dengan alat pengaduk

magnetik termodifikasi elektroda. Kelemahan pada metode tersebut terletak pada

kerumitan alat dan kestabilan suhu yang harus terjaga, karenanya diperlukan

penelitian mengenai pembuatan nanokrim KAD yang stabil secara fisik dengan alat

yang lebih sederhana. Penelitian Abdulkarim et al. (2010a) telah membuktikan

penggunaan metode energi tinggi dalam membuat nanokrim menggunakan alat

sederhana yaitu propeller dengan sistem high-shear stirring. Mixer merupakan alat

yang bersistem sama dengan propeller, sehingga pembuatan nanokrim KAD juga

dapat dilakukan dengan mixer. Nanokrim KAD dibuat dengan menggunakan

surfaktan dan kosurfaktan Tween 80 dan PEG 400. Pemilihan surfaktan Tween 80

dan kosurfaktan PEG 400 mengacu pada penelitian pembuatan nanoemulsi yang

dilakukan Suciati et al. (2010).

Pengujian stabilitas nanokrim dapat dilakukan dengan pengujian stabilitas

dipercepat yang dilakukan pada suhu 40 ± 2°C dengan RH sebesar 75 ± 5% selama

30 hari, dengan parameter uji berupa sifat fisik seperti sifat organoleptis,

homogenitas, pH, tipe nanokrim, ukuran droplet, viskositas, daya sebar, dan daya

lekat. Nanokrim dikatakan stabil secara fisik jika tidak terjadi pemisahan fase dan

atau hasil analisa statistik menunjukkan perbedaan tidak bermakna antara sifat fisik

sebelum dan setelah penyimpanan.


28

H. Hipotesis

Sediaan nanokrim kojic acid dipalmitate dengan kombinasi surfaktan

Tween 80 dan kosurfaktan polietilen glikol 400 yang stabil secara fisik dapat dibuat

dengan menggunakan mixer.


29

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian

Penelitian tentang pembuatan nanokrim kojic acid dipalmitate dengan

kombinasi surfaktan Tween 80 dan kosurfaktan polietilen glikol 400 menggunakan

mixer termasuk jenis penelitian pra-eksperimental.

B. Variabel dan Definisi Operasional

1. Variabel penelitian

a. Variabel bebas. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah formula dan

metode pembuatan sediaan nanokrim dengan menggunakan mixer.

b. Variabel tergantung. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sifat

fisik dan stabilitas fisik nanokrim kojic acid dipalmitate.

c. Variabel pengacau terkendali. Variabel pengacau terkendali dalam

penelitian ini adalah lama dan kecepatan pengadukan saat pembuatan

nanokrim, serta suhu dan kelembapan saat pengujian stabilitas dipercepat.

d. Variabel pengacau tak terkendali. Variabel pengacau tak terkendali dalam

penelitian ini adalah suhu dan kelembapan ruang saat pembuatan nanokrim.

2. Definisi operasional

a. Kojic acid dipalmitate. Serbuk putih yang bersifat liposoluble, stabil

terhadap panas dan cahaya, serta stabil dalam rentang kondisi pH yang lebar


30

yaitu dalam rentang pH 4 hingga pH 9 yang secara in situ akan terhidrolisis

oleh enzim esterase pada sel kulit menjadi KA.

b. Nanokrim. Suatu dispersi koloid O/W berbentuk semisolid yang terdiri dari

fase minyak yang terdispersi ke dalam fase air dengan membentuk droplet

dengan diameter sebesar 20-500 nm.

c. Surfaktan. Suatu molekul yang memiliki gugus hidrofilik dan lipofilik yang

dapat mempersatukan campuran air dan minyak. Surfaktan yang digunakan

adalah Tween 80.

d. Kosurfaktan. Suatu molekul yang dapat menurunkan tegangan muka antar

fase lebih lanjut serta menfluidisasi lapisan film surfaktan. Kosurfaktan

yang digunakan adalah PEG 400.

e. Mixer. Alat yang digunakan dalam pembuatan nanokrim dengan metode

high-shear stirring.

f. Sifat fisik. Karakteristik fisik yang dimiliki sediaan nanokrim, meliputi sifat

organoleptis, homogenitas, pH sediaan sebesar 4,5-7, tipe nanokrim O/W,

ukuran droplet sebesar 20-500 nm, viskositas pada kecepatan 287 rpm, daya

sebar sebesar 5-7 cm, dan daya lekat sebesar kurang dari 4 detik.

g. Stabilitas fisik. Stabilitas sediaan nanokrim, dilihat dari parameter sifat fisik

sediaan yang telah melalui uji stabilitas dipercepat pada suhu 40 ± 2°C

dengan RH sebesar 75 ± 5% selama 30 hari.


31

C. Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi kojic acid dipalmitate

(kualitas teknis, Cortico Mulia Sejahtera), Tween 80 (kualitas teknis, Bratachem),

PEG 400 (kualitas teknis, Bratachem), VCO (kuallitas teknis, Tekun Jaya), dan

aquadest.

D. Alat Penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat-alat gelas (Pyrex),

neraca analitik (OHAUS), mixer (Miyako SM-625), mangkuk plastik, anak

timbang, kaca ekstensometer, gelas objek, stopwatch, particle size analyzer (PSA)

tipe dinamic light scattering (Horiba SZ-100), pH meter (SI Analytics), viskometer

(Rheosys Merlin VR), dan climatic chamber (Memmert).

E. Tata Cara Penelitian

1. Formula sediaan nanokrim KAD

Formula acuan yang digunakan dalam pembuatan sediaan nanokrim

O/W tertera pada tabel I.

Tabel I. Formula acuan nanokrim

Bahan Fungsi Formula

(%b/b)

POEs Fase minyak 25

Tween 80 Surfaktan 30,4

Span 20 Surfaktan 7,6

Aquadest Fase air 37

(Abdulkarim et al., 2010)


32

Berdasarkan formula acuan di atas dilakukan modifikasi pada

penggantian fase minyak yang sebelumnya digunakan POEs (palm oil esters)

menjadi VCO, penambahan zat aktif berupa kojic acid dipalmitate, penggantian

surfaktan Span 20 menjadi kosurfaktan PEG 400. Modifikasi juga meliputi

pengurangan fase minyak serta penambahan fase air yang dilakukan

berdasarkan pengamatan pada saat orientasi pembuatan dikarenakan

konsistensi nanokrim yang terlalu berminyak. Formula modifikasi yang

dihasilkan tertera pada tabel II.

Tabel II. Formula nanokrim KAD

Bahan Fungsi Formula

(%b/b)

VCO Fase minyak 20

KAD Zat aktif 1

Tween 80 Surfaktan 30,4

PEG 400 Kosurfaktan 7,6

Aquadest Fase air 42

2. Pembuatan sediaan nanokrim KAD

Metode pembuatan nanokrim KAD mengacu pada penelitian yang

dilakukan Abdulkarim et al. (2010a) mengenai pembuatan nanokrim

piroksikam dengan metode energi tinggi jenis high-shear stirring dengan alat

propeller. Modifikasi dilakukan pada alat yang digunakan, yang sebelumnya

digunakan propeller diganti dengan menggunakan mixer yang sama-sama

memiliki sistem rotor-stator dan prinsip high-shear stirring.

Metode pembuatan nanokrim yang diacu dimulai dengan

mencampurkan fase minyak dengan campuran surfaktan dengan propeller


33

selama 15 menit, kemudian ditambahkan zat aktif dan dicampur kembali selama

30 menit, lalu ditambahkan fase air dan kembali dicampur selama 30 menit.

Pada metode pembuatan nanokrim KAD yang dilakukan juga sama-

sama dimulai dengan mencampurkan fase minyak, surfaktan, dan kosurfaktan

yaitu VCO, Tween 80, dan PEG 400 dengan menggunakan mixer di dalam

mangkuk plastik selama 15 menit. Setelah itu ditambahkan zat aktif KAD ke

dalam campuran dan dicampur kembali selama 30 menit. Aquadest sebagai fase

air ditambahkan ke dalam campuran dan dilakukan pencampuran kembali

selama 30 menit.

3. Evaluasi sifat fisik sediaan nanokrim KAD

a. Uji organoleptis. Pengamatan secara visual terhadap bau, warna, bentuk

atau konsistensi, dan ada tidaknya pemisahan fase sediaan nanokrim.

b. Uji homogenitas. Sediaan nanokrim diletakkan di atas gelas objek,

kemudian ditutup dengan penutup lalu diamati homogenitas dari dispersi

partikelnya.

c. Uji pH. Pengukuran pH sediaan nanokrim menggunakan pH meter,

dilakukan dengan cara mencelupkan elektroda ke dalam nanokrim dan hasil

pH akan langsung muncul pada layar setelah beberapa saat. Alat pH meter

harus terkalibrasi secara berkala sesuai dengan indikator kebutuhan

kalibrasi yang tertera pada layar pH meter. Kalibrasi dilakukan dengan

menggunakan larutan buffer standar dengan pH 4 dan pH 7, pH meter harus

bisa menunjukkan nilai pH yang benar sesuai dengan nilai pH buffer.

Elektroda dicuci dengan aquadest setiap kali digunakan.


34

d. Uji tipe nanokrim. Uji dilakukan dengan mendispersikan nanokrim ke

dalam fase air (1:100) dan juga ke dalam fase minyak (1:100). Nanokrim

yang dapat terdispersi sempurna dalam fase air (aquadest) menunjukkan

tipe nanokrim O/W, dan jika nanokrim dapat terdispersi sempurna dalam

fase minyak (VCO) menunjukkan tipe nanokrim W/O.

e. Uji ukuran droplet. Pengujian ukuran droplet nanokrim dilakukan dengan

menggunakan PSA tipe dinamic light scattering. Pengujian dimulai dengan

mengencerkan sampel sampai 1000 kali menggunakan akuabides,

kemudian sampel dimasukkan ke dalam kuvet kaca dan diletakkan ke dalam

alat PSA. Alat PSA akan bekerja dengan menembak droplet dengan sinar

pada sudut 90°, droplet akan menghamburkan sinar dan hamburan sinar

akan terbaca sebagai ukuran droplet pada program Horiba SZ-100.

f. Uji viskositas. Pengukuran viskositas dilakukan menggunakan viskometer

Merlin VR dengan sistem co-axial cylinders. Sediaan nanokrim diisi ke

dalam tabung co-axial cylinders sampai setengah penuh, kemudian silinder

bagian atas dari co-axial cylinders diturunkan dan diukur viskositasnya

pada rentang kecepatan 1-250 rpm. Hasil nilai viskositas langsung terbaca

dengan menggunakan program Rheosys micra.

g. Uji daya sebar. Sediaan nanokrim ditimbang sebanyak 1 gram, diletakkan

di atas kaca ekstensometer dengan alas millimeter block pada bagian tengah

dan ditutup selama 1 menit dengan penutup kaca dan beban sebesar 125

gram. Diameter sebaran sediaan diukur dengan mengambil panjang dari

empat sisi lingkaran sebaran dan dirata-rata.


35

h. Uji daya lekat. Sediaan nanokrim ditimbang sebanyak 0,03 gram, diletakkan

pada gelas objek dan ditambahkan beban sebesar 1 kg selama 60 detik.

Setelah itu beban diturunkan, dan gelas objek ditarik dengan beban anak

timbang seberat 80 gram. Waktu yang dibutuhkan gelas objek sampai saling

lepas dicatat.

i. Perhitungan rasio pemisahan fase. Uji rasio pemisahan fase dilakukan jika

terjadi pemisahan fase emulsi pada nanokrim. Uji rasio pemisahan fase

dihitung dengan membandingkan volume emulsi yang memisah dengan

volume total emulsi.

4. Evaluasi stabilitas fisik sediaan nanokrim

Evaluasi dilakukan dengan melihat parameter sifat fisik sediaan yang

telah melalui uji stabilitas dipercepat yaitu sediaan yang disimpan pada suhu 40

± 2°C dengan RH sebesar 75 ± 5% selama satu bulan atau 30 hari dengan

menggunakan climatic chamber. Apabila sampel tidak mengalami pemisahan

fase emulsi, maka selanjutnya dilakukan pengujian sifat fisik terhadap

nanokrim setelah penyimpanan.

F. Analisis Data

Data yang diperoleh pada penelitian ini berupa data sifat fisik nanokrim

KAD yang meliputi sifat organoleptis, homogenitas, pH, tipe nanokrim, ukuran

droplet, viskositas, daya sebar, dan daya lekat dari nanokrim baik sebelum maupun

setelah dilakukan penyimpanan (accelerated testing). Jika setelah masa

penyimpanan tidak ada pemisahan fase yang muncul pada nanokrim, maka


36

dilakukan kembali uji sifat fisik nanokrim. Uji statistik data menggunakan aplikasi

program R 3.2.2. Uji normalitas distribusi data dilakukan dengan melihat nilai p (p-

value) dengan tingkat kepercayaan 95%. Data yang terdistribusi normal akan diolah

dengan uji T, sedangkan data yang tidak terdistribusi normal akan diolah dengan

uji Wilcoxon untuk mendapatkan p-value. Jika p-value kurang dari 0,05, maka dapat

disimpulkan terdapat perbedaan nilai yang bermakna setelah sampel mengalami

penyimpanan atau dapat dikatakan nanokrim mengalami ketidakstabilan.

Jika selama masa penyimpanan terjadi pemisahan fase sebagai bentuk

ketidakstabilan, maka tidak dilakukan uji sifat fisik tetapi dilakukan perhitungan

rasio pemisahan fase dengan menghitung rasio volume nanokrim yang memisah

dibandingkan volume total nanokrim.


37

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Metode Pembuatan

Nanokrim KAD dibuat dengan menggunakan metode emulsifikasi energi

tinggi high-shear stirring karena dibuat dengan menggunakan mixer yang memiliki

sistem rotor-stator. Tata cara pembuatan nanokrim mengacu pada pembuatan

nanokrim piroksikam yang telah dilakukan oleh Abdulkarim et al., pada tahun 2010

dengan perbedaan pada bahan, zat aktif, dan jenis alat yang digunakan, tetapi alat

yang digunakan sama-sama bersistem rotor-stator. Nanokrim KAD telah dibuat

oleh Al-Edresi dan Baie (2010) dengan menggunakan metode energi rendah (EIP)

dengan menggunakan alat pengaduk magnetik termodifikasi dengan elektroda dan

dihasilkan nanokrim KAD dengan ukuran droplet sebesar < 350 nm.

Perbedaan antara metode energi tinggi dengan metode energi rendah

terletak pada energi yang dibutuhkan untuk pembuatan serta pada titik kritis yang

menentukan keberhasilan dalam membuat droplet berukuran nano. Metode energi

tinggi memerlukan energi yang lebih tinggi dibandingkan metode energi rendah,

karena pada metode ini energi berpengaruh langsung terhadap proses pembentukan

droplet, atau dapat dikatakan energi berperan sebagai pembentuk droplet sehingga

terbentuk suatu nanoemulsi. Faktor lain yang dapat mempengaruhi hasil droplet

pada metode energi tinggi adalah jumlah surfaktan, karena surfaktan merupakan

bahan yang dapat menurunkan tegangan muka antar fase sehingga fase minyak

dapat terdispersi dalam fase air dan menjadi suatu nanoemulsi.


38

Pada pembuatan nanoemulsi energi rendah, tidak diperlukan energi

sebesar metode energi tinggi karena proses pembentukan droplet tidak dipengaruhi

oleh besarnya energi, tetapi bergantung pada perubahan komposisi bahan dan suhu

pada saat pembuatan. Nanokrim KAD pada penelitian Al-Edresi dan Baie (2010)

dilakukan dengan menggunakan energi rendah EIP, di mana faktor kritis

pembentukan droplet terletak pada perubahan nilai HLB yang disebabkan oleh

berubahnya jumlah air pada campuran bahan. Oleh karena itu, pembuatan

nanoemulsi yang dilakukan Al-Edresi dan Baie (2010) dilakukan dengan

menggunakan pengaduk magnetik yang telah termodifikasi dengan elektroda agar

dapat mengetahui titik terjadinya perubahan fase emulsi dari W/O menjadi O/W.

Sedangkan pada nanokrim KAD yang dibuat dalam penelitian ini, dibuat dengan

menggunakan metode energi tinggi high-shear stirring dengan alat mixer. Droplet

berukuran nano terbentuk dari adanya proses pencampuran (mixing) yang

dilakukan oleh mixer.

Nanokrim KAD dibuat dengan menggunakan surfaktan dan kosurfaktan.

Penambahan kosurfaktan dilakukan agar dapat menurunkan jumlah surfaktan yang

digunakan karena kosurfaktan dapat menurunkan tegangan muka antar fase lebih

lanjut dan memfluidisasi lapisan film surfaktan, atau dengan kata lain kosurfaktan

dapat membantu kerja surfaktan dalam menurunkan tegangan antar fase. Surfaktan

dan kosurfaktan yang digunakan adalah Tween 80 dan PEG 400 yang memiliki

nilai HLB sebesar 15 dan 13,1 dengan perbandingan 8 : 2 dalam konsentrasi 38%,

dan memiliki nilai HLB gabungan sebesar 14,62 (lampiran 2). Nilai HLB yang

digunakan dalam pembuatan nanokrim KAD sudah sesuai dengan nilai HLB yang


39

diperlukan dalam membuat suatu nanoemulsi menggunakan surfaktan Tween 80

dan kosurfaktan PEG 400, dibuktikan dengan penelitian yang dilakukan Suciati et

al., (2010) yang membuat nanoemulsi yang stabil dengan menggunakan surfaktan

Tween 80 dan kosurfaktan PEG 400 dengan nilai HLB gabungan sebesar 14,37.

Nanokrim KAD yang dibuat dalam penelitian ini memiliki ukuran droplet

sebesar 270,21 nm. Ukuran droplet nanokrim KAD memenuhi kriteria ukuran

droplet sediaan nanokrim yaitu sebesar 20-500 nm. Hal ini menunjukkan bahwa

nanokrim KAD dapat dibuat baik dengan menggunakan metode energi tinggi high-

shear stirring dengan alat mixer maupun dengan metode energi rendah EIP

menggunakan alat pengaduk magnetik yang telah termodifikasi elektroda.

B. Uji Sifat Fisik Nanokrim

Sediaan dikatakan berkualitas jika memenuhi kriteria sifat fisik dan

mampu mempertahankannya selama masa penyimpanan (stabil). Pengujian sifat

fisik yang dilakukan meliputi sifat organoleptis, homogenitas, pH, tipe nanokrim,

ukuran droplet, viskositas, daya sebar, dan daya lekat nanokrim.

1. Uji organoleptis, homogenitas, dan pH

Uji organoleptis yang dilakukan meliputi pengamatan fisik terhadap

bau, warna, dan bentuk nanokrim. Uji organoleptis penting untuk dilakukan

karena terkait dengan estetika produk dan penerimaan produk oleh konsumen.

Uji organoleptis dapat mengamati secara langsung bentuk ketidakstabilan

emulsi yang terjadi seperti pemisahan fase, perubahan bau dan warna. Hasil uji

organoleptis, homogenitas, dan pH terdapat dalam tabel III.


40

Tabel III. Data organoleptis, homogenitas, dan pH nanokrim

Parameter Hasil

Bau Khas kelapa

Warna Putih kekuningan

Bentuk Emulsi kental

Pemisahan fase Tidak ada

Homogenitas Homogen

pH (x̄ ± SD) 7,19 ± 0,07

Hasil uji organoleptis terhadap nanokrim KAD menunjukkan bahwa

nanokrim memiliki bau khas kelapa yang berasal dari VCO yang merupakan

fase minyak dari nanokrim, berwarna putih kekuningan, berbentuk emulsi

kental, dan tidak terdapat pemisahan fase emulsi.

Uji homogenitas dilakukan untuk memastikan bahwa semua bahan

dalam nanokrim telah tercampur secara homogen sehingga terjadi keseragaman

dosis saat digunakan. Pengukuran uji homogenitas didasarkan pada pengamatan

secara visual terhadap distribusi partikel. Hasil dari pengamatan uji

homogenitas nanokrim KAD menunjukkan bahwa nanokrim yang dibuat telah

homogen, karena memiliki partikel yang terdistribusi secara merata, serta tidak

mengalami penggumpalan.

Sebagai sediaan topikal, nanokrim sebaiknya memiliki pH yang sama

dengan pH kulit yaitu antara 4,5 hingga 7 untuk mencegah terjadinya iritasi

kulit yang timbul akibat perbedaaan pH. Nanokrim KAD yang dibuat memiliki

pH sebesar 7,19 yaitu sudah sesuai dengan pH kulit.

2. Uji tipe nanokrim

Uji tipe nanokrim dilakukan untuk mengetahui tipe emulsi nanokrim.

Hasil dari pengujian tipe nanokrim menunjukkan bahwa nanokrim yang


41

dihasilkan memiliki tipe O/W karena nanokrim dapat terdispersi sempurna

dalam air, tetapi tidak larut di dalam minyak (gambar 9). Tipe nanokrim O/W

merupakan tipe nanokrim yang diinginkan, karena dalam tipe ini fase minyak

VCO yang mengandung KAD terdispersi menjadi droplet berukuran nano.

Gambar 9. Hasil pengujian tipe nanokrim, (a) didispersikan dalam aquadest, (b)

didispersikan dalam VCO

Penentuan tipe nanokrim yang diperoleh diperkuat dengan perhitungan

nilai HLB sediaan. Nanokrim KAD memiliki nilai HLB sebesar 14,62. Sediaan

dengan nilai HLB > 7 akan cenderung membentuk tipe emulsi O/W, sehingga

berdasarkan perhitungan nilai HLB maka tipe nanokrim yang dibuat akan

memiliki tipe emulsi O/W.

3. Uji ukuran droplet

Tujuan dari pengujian ukuran droplet adalah untuk mengetahui ukuran

droplet nanokrim KAD. Hasil pengujian ukuran droplet (lampiran 6)

menunjukkan bahwa ukuran droplet nanokrim KAD memenuhi kriteria sediaan

(a) (b)


42

nanokrim, karena masuk dalam rentang diameter 20-500 nm yang tertera dalam

tabel IV.

Tabel IV. Data hasil uji ukuran droplet, viskositas, daya sebar, dan daya

lekat nanokrim

Uji Hasil

Ukuran droplet

(x̄ ± SD)

270,21 ± 66 nm

Viskositas (287 rpm)

(x̄ ± SD)

4850,96 ± 730,28 dPa.s

Daya sebar

(x̄ ± SD)

5,98 ± 0,13 cm

Daya lekat

(x̄ ± SD)

1,08 ± 0,34 detik

Gambar 10. Grafik hasil pengukuran droplet

Grafik hasil pengukuran droplet nanokrim KAD (gambar10)

menunjukkan bahwa nanokrim KAD memiliki beberapa ukuran droplet atau

memiliki bentuk polidispers. Ukuran droplet yang dimiliki nanokrim KAD

bervariasi antara 151,57 nm sampai 454,69 nm, sehingga dihasilkan peak yang

lebar dengan nilai deviasi baku (SD) yang tinggi. SD merupakan indeks nomor

yang mengindikasikan rata-rata variabilitas nilai. Dengan kata lain, standar

deviasi menjelaskan jarak, rata-rata nilai dari mean (Hamdi and Bahruddin,

2015). Semakin besar jarak antara nilai terhadap mean, semakin besar pula nilai

SD. Sediaan nanokrim yang baik memiliki ukuran droplet yang seragam


43

(monodispers). Ukuran droplet yang seragam dapat mencegah terjadinya

bentuk ketidakstabilan Ostwald ripening.

Distribusi ukuran droplet polidispers dapat disebabkan karena metode

pembuatan nanokrim yang tidak optimum (Anonim, 2014). Nanoemulsi yang

dibuat dengan melakukan pengulangan siklus pembuatan sebanyak lebih dari

lima kali dapat menghasilkan sediaan yang memiliki stabilitas tinggi (Affandi,

Julianto, and Majeed, 2011). Nanokrim KAD tidak dibuat dengan melakukan

pengulangan siklus, hal ini diduga menjadi penyebab ukuran droplet yang tidak

seragam dan merata. Penyebab lainnya terletak pada proses pengenceran yang

dilakukan saat analisis menggunakan PSA dynamic light scattering. Dalam

beberapa kasus, pengenceran dapat mengubah keadaan droplet dan

mempengaruhi distribusi ukuran droplet (Anonim, 2014).

4. Uji viskositas

Uji viskositas dilakukan untuk mengetahui viskositas sediaan

nanokrim KAD. Hasil uji viskositas nanokrim (lampiran 7) yang dilakukan

pada kecepatan 287 rpm tertera dalam tabel IV.


44

Gambar 11. Grafik rheologi nanokrim KAD

Grafik rheologi nanokrim KAD (gambar 11) menunjukkan bahwa sifat

rheologi yang dimiliki nanokrim KAD mengikuti aliran non-Newtonian tipe

pseudoplastik. Peningkatan shear stress pada pseudoplastik akan membuat rate

of shear meningkat, sehingga bahan dengan tipe ini juga sering disebut shear-

thinning system. Dengan kata lain, peningkatan shear rate akan membuat

terjadinya penurunan viskositas nanokrim. Hasil sifat rheologi yang dimiliki

nanokrim sudah sesuai dengan sifat rheologi yang dimiliki sediaan krim yaitu

bersifat pseudoplastik (Norton, Spyropoulos, and Cox, 2010).

Pada grafik rheologi (gambar 11) terlihat bahwa terdapat perbedaan

pada data nilai viskositas pada titik pertama yang dimiliki data R3. Data R3

memiliki nilai viskositas titik pertama yang lebih rendah dari nilai viskositas

titik kedua, sehingga menunjukkan sifat yang tidak sesuai dengan tipe

pseudoplastik. Hal ini diduga disebabkan karena terdapat rongga pada co-axial

cylinders dengan tabung pada tahap pemutaran pertama, tetapi pada saat tahap

Data R3


45

pemutaran yang kedua rongga telah hilang sehingga hasil viskositas yang

dihasilkan sudah menunjukkan rheologi dengan tipe pseudoplastik.

5. Uji daya sebar

Uji daya sebar dilakukan untuk mengetahui kelunakan nanokrim saat

digunakan. Nanokrim yang lunak akan dapat menyebar dengan baik di kulit.

Hasil uji daya sebar (tabel IV) menunjukkan sediaan nanokrim KAD memiliki

daya sebar yang baik, karena sesuai dengan kriteria daya sebar krim yaitu

berdiameter kurang dari 5 cm hingga 7 cm. Daya sebar nanokrim KAD

memiliki diameter lebih dari 5 cm, tetapi kurang dari 7 cm yang menunjukkan

bahwa nanokrim yang dihasilkan memiliki tipe semifluid krim.

Nilai daya sebar berbanding terbalik dengan nilai viskositas. Pada

penelitian ini, nilai daya sebar yang dimiliki nanokrim adalah sebesar 5,98 cm

dengan viskositas pada kecepatan 287 rpm sebesar 4850,96 dPa.s.

6. Uji daya lekat

Uji daya lekat bertujuan untuk mengetahui konsistensi dan

kenyamanan saat penggunaan nanokrim. Hasil uji daya lekat (tabel IV)

menunjukkan bahwa nanokrim KAD memiliki daya lekat yang baik, karena

memiliki waktu daya lekat kurang dari 4 detik (Syamsuni, 2006).

Nilai daya lekat berbanding lurus dengan nilai viskositas, semakin

besar daya lekat menandakan viskositas yang semakin tinggi (Prasad et al.,

2012). Nilai daya lekat yang dimiliki nanokrim KAD adalah sebesar 1,08 detik

dengan viskositas pada kecepatan 287 rpm sebesar 4850,96 dPa.s.


46

C. Stabilitas Fisik Nanokrim

Suatu sediaan nanokrim dikatakan stabil, jika selama masa penyimpanan

stabilitas dipercepat tidak mengalami bentuk ketidakstabilan emulsi seperti

creaming, flokulasi, koalesens, dan Ostwald ripening, serta tidak terjadi perbedaan

bermakna antara hasil uji sifat fisik sebelum masa penyimpanan terhadap hasil uji

sifat fisik setelah masa penyimpanan stabilitas dipercepat.

Gambar 12. Pemisahan fase nanokrim setelah uji stabilitas dipercepat

Uji stabilitas fisik nanokrim KAD dilakukan dengan penyimpanan

nanokrim dalam climatic chamber selama 30 hari. Setelah masa penyimpanan,

terlihat pemisahan fase emulsi dalam bentuk sedimentasi (gambar 12). Sedimentasi

merupakan bentuk ketidakstabilan yang sama dengan creaming, perbedaannya

terletak pada densitas fase dispersi. Sedimentasi atau downward creaming terjadi

ketika densitas droplet lebih besar dari medium dispersi. Sebaliknya, creaming

terjadi ketika densitas droplet lebih rendah dari medium dispersi. Sedimentasi

ditandai dengan keberadaan droplet atau fase minyak yang saling berkumpul di

bagian bawah wadah (Koroleva and Yurtov, 2012).

Droplet nanokrim KAD berupa VCO yang memiliki densitas sebesar

0,915 g/mL (Anonim, 2009). Medium dispersi nanokrim terdiri dari air, Tween 80,


47

dan PEG 400 yang memiliki densitas sebesar 1g/mL, 1,06 g/mL, dan 1,13 g/mL

(Rowe et al., 2009). Secara teori, fase dispersi VCO yang memisah akan berada

pada bagian atas wadah karena memiliki densitas yang lebih rendah dibanding

densitas medium dispersi. Tetapi pada pemisahan fase yang terjadi, VCO berada

pada bagian bawah wadah diduga karena di dalam VCO sudah terlarut zat aktif

KAD sehingga memiliki densitas yang lebih besar dari medium dispersi.

Pemisahan fase emulsi disebabkan karena terjadinya kontak antar droplet

yang disebabkan oleh adanya gerak Brownian dan gaya gravitasi. Gerak Brownian

merupakan gerakan acak partikel di dalam suatu medium cair. Droplet yang

mengalami gerak Brownian akan memiliki kecenderungan mengalami peningkatan

entropi, serta mengalami peningkatan gradien konsentrasi droplet yang

menyebabkan terjadinya sedimentasi (Koroleva and Yurtov, 2012; McClements,

2012).

Kecepatan terjadinya ketidakstabilan nanoemulsi dipengaruhi oleh

komposisi nanoemulsi dan pengaruh lingkungan, seperti tipe minyak, tipe

surfaktan, pH, dan suhu. Stabilitas nanoemulsi dapat ditingkatkan dengan cara

mengecilkan ukuran dan mengontrol distribusi ukuran droplet fase dispersi,

meningkatkan viskositas nanoemulsi, dan menggunakan bahan tambahan yang

berfungsi sebagai stabilizer. Viskositas yang tinggi memiliki tahanan alir yang

tinggi, sehingga dapat mengurangi gerakan acak droplet dalam medium dispersi.

Ukuran droplet kurang dari 90 nm dapat meningkatkan stabilitas nanoemulsi

terhadap sedimentasi (Koroleva and Yurtov, 2012; McClements, 2012). Pemisahan

fase yang terjadi pada nanokrim diduga disebabkan oleh komposisi nanokrim yang


48

belum optimum, distribusi ukuran droplet yang tidak seragam, serta ukuran droplet

yang lebih dari 90 nm.

Perhitungan rasio pemisahan fase dilakukan dengan menghitung rasio

volume nanokrim yang memisah dibandingkan volume total nanokrim. Rasio

pemisahan fase merupakan salah satu parameter stabilitas fisik emulsi. Emulsi

dikatakan stabil jika nilai rasio pemisahan fase bernilai 1, karena menunjukkan

bahwa pemisahan fase emulsi tidak t

PEMBUATAN NANOKRIM KOJIC ACID DIPALMITATE DENGAN...

Documents

Transcript of PEMBUATAN NANOKRIM KOJIC ACID DIPALMITATE DENGAN...