SKRIPSI - COnnecting REpositories · Microsoft Word - perpuS.doc Author: diAn bAsKArA Created Date: 1/29/2008 12:39:18 PM

OPTIMASI FORMULA GEL UV PROTECTION

ENDAPAN PERASAN WORTEL (Daucus carota, Linn.) :

TINJAUAN TERHADAP

HUMEKTAN GLISEROL DAN PROPILEN GLIKOL

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh :

Dian Kurniasari

NIM : 048114021

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2008

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii



TINJAUAN TERHADAP


SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh :

Dian Kurniasari

NIM : 048114021

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2008


iii

Skripsi



TINJAUAN TERHADAP


Yang diajukan oleh :

Dian Kurniasari

NIM : 048114021

telah disetujui oleh:

Pembimbing :

Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt.

tanggal 23 Januari 2008


iv


v

God make a way very beautiful when the time is right

remember and believe that doesn’t matter how difficult your life

just wait and He will make a way for you

Jeremiah 29 : 11 -12

I alone know the plans I have for you, plans to bring you prosperity

and not disaster, plans to bring about the future you hope for.

Then you will call to me.

You will come and pray to me, and I will answer you.

Matthew 19:26

This is impossible for man, but for God everything is possible

Karya ini kupersembahkan untuk orang-orang

yang aku kasihi :

“Jesus Christ”

Papa, Mama, dan Dina

Ko Edwin Baskara

Teman-teman dan almamaterku


vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :

Nama : Dian Kurniasari Nomor Mahasiswa : 048114021

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul : Optimasi Formula Gel UV Protection Endapan Perasan Wortel (Daucus carota, Linn.): Tinjauan terhadap Humektan Gliserol dan Propilenglikol beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, me-ngalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : 28 Januari 2008 Yang menyatakan

( Dian Kurniasari )


vii

PRAKATA

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Pengasih atas segala kasih

karunia dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan

judul “Optimasi Formula Gel UV Protection Endapan Perasan Wortel (Daucus

carota, Linn.) : Tinjauan terhadap Gliserol dan Propilen Glikol” dengan baik.

Skripsi ini dibuat untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana

Farmasi (S. Farm.) pada Program Studi Farmasi di Universitas Sanata Dharma.

Penulis banyak mengalami kesulitan selama penyelesaian skripsi ini.

Tetapi dengan adanya bimbingan, bantuan dan dukungan dari berbagai pihak,

penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis igin

mengucapkan terima kasih kepada :

1. “Jesus Christ” atas semua kasih karunia dan cinta-Mu, tanpa Engkau

penulis tidak akan mampu menyelseaikan skripsi ini.

2. Ibu Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta.

3. Ibu Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt., selaku Dosen Pembimbing yang telah

banyak meluangkan waktu, tenaga dan atas segala bimbingan dalam

penyusunan skripsi ini.

4. Ibu Rina Kuswahyuning, M.Si., Apt., selaku Dosen Penguji atas segala

kritik dan sarannya.

5. Ibu Agatha Budi Susiana L., M.Si., Apt., selaku Dosen Penguji atas segala

kritik dan sarannya.


viii

6. Pak Musrifin, Mas Agung, Mas Iswandi, Mas Ottok, Mas Parlan, Mas

Sarwanto, Mas Kunto serta laboran-laboran yang lain atas bantuannya

selama penulis menyelesaikan laporan akhir.

7. Papa, mama, dan Dina atas segala dukungan dan doa selama penyusunan

skripsi ini.

8. Ko Edwin Baskara atas segala doa, dukungan, perhatian, dan kasih sayang

yang telah diberikan selama ini.

9. Ineke, Desy, Cipi, Budiaji, Finza, Ela, dan Andryan atas kerjasama, canda

tawa dan keluh kesah selama penyusunan skripsi ini.

10. Semua teman-teman angkatan 2004, terima kasih atas segala semangat dan

kebersamaan kita yang indah.

11. Semua penghuni kost Amakusa atas kekompakan dan kebersamaannya.

12. Semua pihak yang telah banyak membantu penyusunan skripsi ini.

Penulis juga menyadari sepenuhnya penulisan skripsi ini tidak terlepas

dari keterbatasan dan kekurangan penulis. Untuk itu penulis mengharapkan saran

dan kritik yang membangun dari semua pihak. Akhir kata semoga skripsi ini dapat

berguna bagi pembaca.

Penulis


ix

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini

tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan

dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 23 Januari 2008

Penulis

Dian Kurniasari


x

INTISARI

Penelitian ini merupakan optimasi formula gel UV Protection endapan perasan wortel (Daucus carota, Linn.) tinjauan terhadap humektan gliserol dan propilen glikol. Tujuan dari penelitian ini untuk memperoleh range komposisi optimum dari humektan gliserol dan propilen glikol sehingga dapat diperoleh gel yang mempunyai sifat fisik dan stabilitas gel yang baik.

Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental bersifat eksploratif. Optimasi formula gel ini menggunakan metode Simplex Lattice Design dengan variasi komposisi humektan gliserol dan propilen glikol. Optimasi tersebut dilakukan terhadap parameter sifat fisik sediaan gel (daya sebar dan viskositas) serta stabilitas sediaan gel dalam penyimpanan selama 1 bulan. Uji mikromeritik juga dilakukan untuk memberikan informasi tentang ukuran partikel sehingga dapat memberikan nilai estetika yang tinggi.

Dari penelitian ini dilakukan optimasi formula gel UV Protection endapan perasan wortel (Daucus carota, Linn.) dengan sifat fisik meliputi daya sebar 3 cm sampai 5 cm, viskositas 310 d.Pa.s sampai 315 d.Pa.s, dan stabilitas gel yang ditunjukkan dengan persen pergeseran viskositas kurang dari 15%. Pada penelitian ini tidak dapat diperoleh range komposisi optimum terbatas pada komposisi humektan gliserol dan propilen glikol yang diteliti. Namun berdasarkan hasil percobaan dipilih formula III dengan komposisi humektan gliserol : propilen glikol (50% : 50%) sebagai formula optimum yang menghasilkan sifat fisik dan stabilitas gel paling baik. Kata kunci : gel, endapan perasan wortel, UV Protection, humektan, Simplex

Lattice Design


xi

ABSTRACT

This research was about optimization formula of UV Protection sediment carrot juice (Daucus carota, Linn.) gel review to glycerol and propylene glycol as humectant. The aiming of this research was to obtain optimum composition range from glycerol and propylene glycol humectant to achieve a gel which had a good physical character and stability.

This research was including exploratively experimental design. This optimization formula gel used Simplex Lattice Design method with various compositions of glycerol and propylene glycol humectant. It was done to the parameter of physical characteristic of semisolid (spreadability and viscosity) and the stability during storing for a month. Micromeritic test was also done to give information about particle size so it could achieved a high aesthetics value. From this research was done optimization the formulation of sediment extract carrot (Daucus carota, Linn.) UV Protection gel with physical character such as spreadability 3 cm to 5 cm, viscosity 310 d.Pa.s to 315 d.Pa.s, and gel stability which was shown with alteration of viscosity less than 15%. At this research, it could not be obtained optimum composition range that was limited to the compositions of glycerol and propylene glycol humectant had been done. But based on result of the research was selected the 3rd formula with composition of glycerol and propylene glycol humectant (50% : 50%) as optimum formula which achieved good physical character and stability.

Key word : gel, sediment of extract carrot, UV Protection, humectant, Simplex Lattice Design


xii

DAFTAR ISI

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

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

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

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

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

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS......................................... vi

PRAKATA.......................................................................................... ............. vii

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

INTISARI ....................................................................................................... x

ABSTRACT .................................................................................................... xi

DAFTAR ISI .................................................................................................. xii

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xvi

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xvii

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

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

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

B. Perumusan Masalah .................................................................... 4

C. Keaslian Karya ........................................................................... 4

D. Manfaat Penelitian ...................................................................... 5

E. Tujuan Penelitian ........................................................................ 5


xiii

BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA............................................................. 6

A. Wortel (Daucus carota, Linn.).................................................... 6

1. Uraian tanaman ..................................................................... 6

2. Nama daerah.......................................................................... 6

3. Kandungan kimia .................................................................. 6

4. Kegunaan .............................................................................. 7

B. Beta Karoten ............................................................................... 7

C. Radikal Bebas ............................................................................. 8

D. Antioksidan ................................................................................. 9

E. Sinar Ultraviolet .......................................................................... 9

F. Sun Protection Factor (SPF)....................................................... 10

G. Gel ............................................................................................... 12

1. Definisi gel ........................................................................... 12

2. Karakteristik gel ................................................................... 13

H Carbopol....................................................................................... 15

I. Humektan..................................................................................... 17

1. Gliserol................................................................................. 17

2. Propilen glikol...................................................................... 18

J. Trietanolamin .............................................................................. 19

K. Spektrofotometri Ultraviolet ....................................................... 20

L. Mikromeritik ............................................................................... 21

M. Metode Simplex Lattice Design .................................................. 22

N. Keterangan Empiris..................................................................... 23


xiv

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN .................................................... 25

A. Jenis Rancangan Penelitian ........................................................ 25

B. Variabel dalam Penelitian .......................................................... 25

C. Definisi Operasional .................................................................. 26

D. Alat dan Bahan........................................................................... 27

E. Tata Cara Penelitian ................................................................... 28

1. Ekstraksi kadar beta karoten dalam endapan perasan wortel

(Daucus carota, Linn.)......................................................... 28

2. Penetapan kadar beta karoten dalam endapan perasan wortel

(Daucus carota, Linn.)......................................................... 28

3. Uji Sun Protection Factor (SPF) ..................................... 30

4. Optimasi pembuatan gel UV Protection .............................. 30

5. Uji sifat fisik dan stabilitas fisik gel UV Protection ........... 32

6. Uji mikromeritik .................................................................. 32

F. Analisis Data dan Optimasi .................................................... 33

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................... 34

A. Ekstraksi Kadar Beta Karoten dalam Endapan Perasan

Wortel (Daucus carota, Linn.)............................................... 34

B. Penetapan Kadar Beta Karoten dalam Endapan Perasan

Wortel (Daucus carota, Linn.)................................................ 35

C. Uji Sun Protection Factor (SPF) ............................................. 38

D. Optimasi Pembuatan Gel UV Protection ................................. 39

E. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Gel UV Protection ..................... 44


xv

F. Mikromeritik ............................................................................ 53

G. Optimasi Formula..................................................................... 55

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN …..................................................... 61

A. Kesimpulan .............................................................................. 61

B. Saran......................................................................................... 61

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 62

LAMPIRAN .................................................................................................... 66

BIOGRAFI PENULIS ..................................................................................... 96


xvi

DAFTAR TABEL

Tabel I. Formula Simplex Lattice Design.....................................................31

Tabel II. Kurva baku beta karoten dengan Spektrofotometer Genesis 10.....36

Tabel III. Jumlah baku beta karoten dalam 1 gram endapan perasan

wortel dengan dengan Spektrofotometer Genesis 10 ....................37

Tabel IV. Hasil pengukuran SPF ....................................................................39

Tabel V. Kurva baku beta karoten dengan Perkin-Elmer Spektrofotomer

UV-Vis Lambda 20 ..........................................................................41

Tabel VI. Jumlah baku beta karoten dalam 1 gram endapan perasan

wortel karoten dengan Perkin-Elmer Spektrofotomer UV-Vis

Lambda 20......................................................................................42

Tabel VII. Hasil pengukuran SPF dalam 100 gram gel. ..................................42

Tabel VIII. Hasil pengukuran sifat fisik dan stabilitas gel UV Protection .......44

Tabel IX. Hasil perhitungan uji F pada daya sebar gel UV Protection..........47

Tabel X. Hasil perhitungan uji F pada viskositas gel UV Protection ...........50

Tabel XI. Hasil perhitungan uji F pada pergeseran viskositas gel UV

Protection .......................................................................................52

Tabel XII. Hasil uji pH gel UV Protection ......................................................53

Tabel XIII. Hasil pengukuran partikel gel UV Protection ................................54


xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur molekul beta karoten.........................................................7

Gambar 2. Struktur molekul carbopol ............................................................15

Gambar 3. Struktur molekul gliserol ..............................................................17

Gambar 4. Struktur molekul propilen glikol...................................................18

Gambar 5. Struktur molekul trietanolamin .................................................... 19

Gambar 6. Struktur beta karoten dengan sistem kromofor .............................35

Gambar 7. Kurva baku beta karoten II............................................................37

Gambar 8. Hasil scanning panjang gelombang serapan maksimum larutan

baku beta karoten 2 ppm, 6 ppm, dan 10 ppm dengan pelarut

aseton : heksan (1:9)......................................................................40

Gambar 9. Kurva baku beta karoten I .............................................................41

Gambar 10. Hasil scanning larutan baku beta karoten dengan pelarut

kloroform ......................................................................................43

Gambar 11. Hasil scanning endapan perasan wortel dengan pelarut

kloroform ......................................................................................43

Gambar 12. Grafik hubungan antara humektan gliserol dan propilen glikol

dengan respon daya sebar gel UV Protection endapan perasan

wortel ............................................................................................46


dengan respon viskositas gel UV Protection endapan perasan

wortel ...........................................................................................49


xviii


dengan respon pergeseran viskositas gel UV Protection endapan

perasan wortel ..............................................................................51

Gambar 15. Grafik distribusi ukuran partikel gel UV Protection endapan

perasan wortel ...............................................................................55

Gambar 16. Contour plot respon daya sebar viskositas gel UV Protection

endapan perasan wortel ................................................................56


xix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Penetapan Kadar Beta Karoten dalam Endapan Perasan Wortel .66

Lampiran 2. Perhitungan Nilai SPF Beta Karoten ............................................71

Lampiran 3. Data Penimbangan Gel .................................................................77

Lampiran 4. Data Sifat Fisik dan Stabilitas Gel ...............................................78

Lampiran 5. Data pH Gel ..................................................................................80

Lampiran 6. Persamaan Simplex Lattice Design...............................................81

Lampiran 7. Uji F..............................................................................................85

Lampiran 8. Data Uji Mikromeritik ..................................................................91

Lampiran 9. Dokumentasi.................................................................................93


1

BAB I

PENGANTAR

A. Latar Belakang

Radiasi UV dapat menyebabkan variasi efek biologis terhadap kulit

seperti eritema (kulit kemerahan), pigmentasi, dan imunomodulasi. Paparan UV

secara terus-menerus dapat menyebabkan skin aging dan meningkatkan resiko

kanker kulit. Reactive Oxygen Species (ROS) merupakan penyebab utama skin

aging dan penyakit kulit lainnya. Radikal bebas muncul setelah kulit terpapar

radiasi sinar ultraviolet. Lapisan epidermis mengandung antioksidan sehingga

dapat memberikan perlindungan awal untuk melawan radikal bebas. Tetapi kadar

antioksidan akan berkurang setelah terpapar UV terus-menerus. Oleh karena itu,

untuk mencegah kerusakan kulit akibat adanya radikal bebas dibutuhkan

antioksidan (Watson, 2001).

Salah satu antioksidan eksogen yang didapat dari luar tubuh adalah beta

karoten (Setiati, 2003). Beta karoten yang terdapat dalam wortel berfungsi sebagai

antioksidan (Watson, 2001). Beta karoten bereaksi dengan Reactive Oxygen

Species (ROS) untuk menetralkan oksigen singlet dan mencegah pembentukan

radikal peroksil (Paiva dan Russel, 1999). Oleh karena itu, dalam penelitian ini

menggunakan wortel sebagai bahan aktif dari sediaan UV Protection.

Baik antioksidan topikal maupun oral dapat mengontrol kelebihan

produksi radikal bebas akibat paparan radiasi UV terhadap kulit yang dapat


2

menyebabkan photo aging bahkan kanker (Morquio, A., Rivera-Megret, F., dan

Dajas, F., 2005). Saat ini suplemen beta karoten digunakan sebagai oral sun

protectant yang dapat mengurangi resiko kerusakan kulit akibat radiasi UV (Sies

dan Stahl, 2003; Weber, S.U., Saliou, C., Packer, L., Lodge, J.K., 2001). Hal

tersebut menarik minat penulis untuk membuat sediaan topikal UV Protection

karena sediaan tersebut langsung berinteraksi dengan kulit yang terpapar radiasi

UV.

Telah banyak sediaan UV Protection yang beredar di pasaran tetapi

produk-produk tersebut mengandung bahan aktif berupa senyawa sintetik. Akan

tetapi, penggunaan UV Protection dengan bahan aktif yang berasal dari bahan

alam lebih menguntungkan daripada senyawa sintetik karena produk-produk dari

bahan alam lebih aman dan memiliki toleransi yang baik terhadap kulit (Fridd,

1996). Oleh karena itu, dalam penelitian ini menggunakan bahan alam sebagai

alternatif dalam pembuatan UV Protection.

Bentuk sediaan UV Protection yang banyak dikembangkan berupa

cream dan lotion. Cream merupakan bentuk sediaan semisolid yang terdiri dari

dua fase, yaitu fase minyak dan fase air sehingga membentuk emulsi (Nairn,

1997). Bentuk sediaan ini dapat menimbulkan masalah kulit seperti jerawat

terutama pada orang yang memproduksi kelenjar sebacea berlebihan. Lotion

adalah bentuk sediaan cair yang dapat berbentuk suspensi di dalam air, tetapi

dapat juga berbentuk larutan atau emulsi (Nairn, 1997). Lotion mempunyai

viskositas yang cukup encer sehingga tidak dapat bertahan lama pada kulit dan

akan mengurangi daya perlindungan sediaan tersebut terhadap kulit. Untuk


3

mengatasi kekurangan tersebut, maka perlu dikembangkan suatu bentuk sediaan

lain yaitu gel.

Menurut Barry (1993) gel merupakan sistem dua komponen dari sediaan

semipadat yang kaya akan cairan. Hidrogel adalah hidrofilik yang mengandung

85-95% air atau campuran aqueous-alcoholic dan gelling agent (Buchmann,

2001). Karakteristik gel secara estetika menarik karena transparan. Setelah kering,

gel akan meninggalkan lapisan tipis di kulit dan mempunyai daya lekat yang

tinggi. Akan tetapi gel tidak menyumbat pori-pori kulit sehingga tidak

merangsang timbulnya jerawat dan mudah dicuci dengan air. Oleh karena itu,

maka dalam penelitian ini dipilih bentuk sediaan yaitu hidrogel.

Setelah diaplikasikan, gel akan memberikan efek dingin karena adanya

evaporasi air. Evaporasi air yang cepat dapat mempengaruhi daya sebar sediaan

gel. Untuk memberikan proteksi terhadap kehilangan air tersebut, dapat digunakan

humektan. Selain itu, humektan juga dapat membantu menjaga kelembaban kulit

dengan cara menjaga kandungan air pada lapisan stratum corneum serta mengikat

air dari lingkungan ke kulit (Rawlings, Harding, Watkinson, Chandar, dan Scott,

2002). Dalam penelitian ini digunakan gliserol dan propilen glikol sebagai

humektan. Gliserol akan meningkatkan kelarutan solut lipofilik (Buchmann,

2001) sedangkan propilen glikol bersifat higroskopik (Anonim, 1979) sehingga

dapat menjaga konsistensi sediaan. Penggunaan gliserol dan proplen glikol secara

bersamaan akan meningkatkan sifat fisik dan stabilitas gel yang dihasilkan.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui profil sifat fisik gel dengan

berbagai variasi komposisi humektan gliserol dan propilen glikol serta


4

mendapatkan range komposisi optimum formula gel UV Protection endapan

perasan wortel (Daucus carota, Linn.) yang menghasilkan sifat fisik dan stabilitas

gel yang dikehendaki. Komposisi humektan gliserol dan propilen glikol

dioptimasi dengan menggunakan metode Simplex Lattice Design. Metode ini

dapat digunakan untuk mengetahui sifat-sifat fisik dari dua campuran dan

memprediksi sifat-sifat campuran tersebut pada semua perbandingan (Bolton,

1997).

B. Perumusan Masalah

1. Dapatkah ditemukan range komposisi optimum humektan gliserol dan

propilen glikol dalam formula gel UV Protection endapan perasan wortel

(Daucus carota, Linn.) yang menghasilkan sifat fisik dan stabilitas gel

yang dikehendaki?

2. Berapa jumlah komposisi humektan gliserol dan propilen glikol dalam

formula gel UV protection endapan perasan wortel (Daucus carota, Linn.)

yang menghasilkan formula optimum?

3. Bagaimana profil sifat fisik dan stabilitas gel UV Protection endapan

perasan wortel (Daucus carota, Linn.) dengan berbagai variasi komposisi

humektan gliserol dan propilen glikol?

C. Keaslian Karya

Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang

Optimasi Formula Gel UV Protection Endapan Perasan Wortel (Daucus carota,


5

Linn.) : Tinjauan terhadap Humektan Gliserol dan Propilen Glikol belum pernah

dilakukan.

D. Manfaat Penelitian

Secara teoritis penelitian ini menambah informasi bagi ilmu pengetahuan,

khususnya dalam bidang kefarmasian mengenai aplikasi Simplex Lattice Design

pada proses optimasi formula gel UV Protection. Secara praktis penelitian ini

bermanfaat untuk mengetahui jumlah komposisi humektan gliserol dan propilen

glikol dalam formula gel UV protection endapan perasan wortel (Daucus carota,

Linn.) yang menghasilkan sifat fisik dan stabilitas gel yang dikehendaki.

E. Tujuan Penelitian

1. Untuk mendapatkan range komposisi optimum humektan gliserol dan

propilen glikol dalam formula gel UV Protection endapan perasan wortel

(Daucus carota, Linn.) yang menghasilkan sifat fisik dan stabilitas gel

yang dikehendaki.

2. Untuk mengetahui jumlah komposisi humektan gliserol dan propilen glikol

dalam formula gel UV protection endapan perasan wortel (Daucus carota,

Linn.) yang menghasilkan formula optimum.

3. Untuk mengetahui profil sifat fisik dan stabilitas gel UV Protection

endapan perasan wortel (Daucus carota, Linn.) dengan berbagai variasi

komposisi humektan gliserol dan propilen glikol.


6

BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA

A. Wortel (Daucus carota, Linn.)

1. Uraian tanaman

Semak semusim, tinggi kurang lebih kurang 1 meter. Batang tegak,

berbulu, warna hijau. Daun majemuk, menyirip, berselang, bentuk lonjong, tepi

bertoreh, ujung runcing, pangkal berlekuk, warna hijau. Perbungaan bentuk

cawan, terdapat di ujung batang, mahkota berbentuk bintang, berwarna putih.

Buah buni, lonjong, warna coklat. Biji lonjong, warna putih (Soedibyo, 1998).

2. Nama daerah

Sunda : bortol

Jawa : wertel, wertol, bortol

Madura : ortel

(Rukmana, 1995)

3. Kandungan kimia

Dalam setiap 100 gram mengandung 42 kalori; protein 1,2 gram;

lemak 0,3 gram; karbohidrat 9,3 gram; kalsium 39 miligram; fosfor 37

miligram; zat besi 0,8 miligram; vitamin A; vit BI 0,06 miligram; vitamin C 6

miligram (Arisandi Y., dan Andriani, Y., 2006). Kandungan lain yang penting

adalah β-karoten dan α-karoten (Watson, 2001).


7

4. Kegunaan

Untuk keperluan kosmetik, wortel dapat digunakan untuk merawat

kecantikan wajah dan kulit, menjaga kelembaban kulit, melembutkan kulit,

memperlambat timbulnya kerutan pada wajah, dan antioksidan (Cahyono,

2002; Watson, 2001).

B. Beta Karoten

Karotenoid yaitu tetraterpenoid C40, merupakan golongan pigmen

yang larut lipid dan tersebar luas, terdapat dalam semua jenis tumbuhan.

Pada tumbuhan karotenoid mempunyai dua fungsi, yaitu sebagai pigmen

pembantu dalam fotosintesis dan sebagai pewarna dalam bunga dan buah.

Dalam bunga, karotenoid biasanya berupa zat warna kuning, sedangkan

dalam buah dapat juga berupa zat warna jingga atau merah (tomat dan cabe)

(Harborne, 1987). Karotenoid juga banyak terdapat di dalam wortel dan

sayuran berwarna hijau. Karotenoid bekerja sebagai antioksidan serta

penangkap radikal bebas, terutama untuk radikal peroksil (R-OO.) dan hidroksil

(.OH) serta oksigen singlet (02.) (Silalahi dan Tambunan, 2003). Beberapa

contoh karotenoid yang telah diketahui yaitu xantofil, β-karoten, α-karoten,

likopen, lutein, γ-karoten (Harborne, 1987).

Gambar 1. Struktur molekul beta karoten (Anonim, 1989)


8

Beta karoten larut dalam benzen, kloroform; cukup larut di eter,

petroleum eter dan sangat sedikit larut di metanol dan etanol. Sebanyak 100

ml heksan dapat melarutkan 109 mg beta karoten pada suhu 0°C (Anonim,

1989). Beta karoten berkhasiat sebagai antioksidan (Tjay dan Rahardja, 2002).

Beta karoten bereaksi dengan Reactive Oxygen Species (ROS) untuk menetralkan

oksigen singlet dan mencegah pembentukan radikal peroksil (Paiva dan Russel,

1999).

C. Radikal Bebas

Radikal bebas adalah suatu spesies yang mempunyai jumlah elektron

ganjil atau elektron yang tidak berpasangan tunggal pada lingkaran luarnya.

Elektron tidak berpasangan tersebut menyebabkan instabilasi dan bersifat reaktif,

karena selalu berusaha untuk mencari pasangan elektron lainnya agar menjadi

bentuk yang stabil. Radikal bebas akan merusak molekul yang elektronnya ditarik

oleh radikal bebas tersebut sehingga menyebabkan kerusakan sel, gangguan

fungsi sel, bahkan kematian sel. Molekul utama di dalam tubuh yang dirusak oleh

radikal bebas yaitu DNA, lemak, dan protein (Fessenden dan Fessenden, 1997;

Setiati, 2003).

Radikal bebas diproduksi secara eksogen dan secara endogen. Secara

endogen, radikal bebas diproduksi oleh mitokondria, membran plasma, lisosom,

retikulum endoplasma, dan intisel. Sedangkan secara eksogen, radikal bebas

berasal dari asap rokok, radiasi sinar UV, obat-obatan, dan pestisida (Setiati,

2003).


9

D. Antioksidan

Proses perusakan organ tubuh oleh radikal bebas dapat dihambat dengan

jalan memberikan antioksidan (Tjay dan Rahardja, 2002). Antioksidan adalah

senyawa yang mampu menghambat oksidasi, atau juga disebut dengan inhibitor

radikal bebas (Fessenden dan Fessenden, 1997).

Antioksidan dibedakan menjadi antioksidan eksogen dan antioksidan

endogen. Antioksidan endogen atau antioksidan primer terdiri atas enzim-enzim

dan berbagai senyawa yang disintesis dalam tubuh yang bekerja dengan cara

mencegah pembentukan radikal bebas baru. Antioksidan eksogen dikenal juga

sebagai antioksidan sekunder karena menangkap radikal dan mencegah reaksi

berantai. Contohnya adalah vitamin E (tokoferol), vitamin C (askorbat), karoten,

asam urat bilirubin, dan albumin (Setiati, 2003).

E. Sinar Ultraviolet

Berdasarkan panjang gelombangnya, sinar UV dibagi menjadi 3 yaitu :

1. UV A, mempunyai panjang gelombang 320 nm sampai 400 nm

2. UV B, mempunyai panjang gelombang 290 nm sampai 320 nm

3. UV C, mempunyai panjang gelombang 200 nm sampai 290 nm

(Harry, 1982)

Sinar UV A dilaporkan menyebabkan efek samping hilangnya kolagen,

menurunkan jumlah pembuluh darah, dan mengubah jaringan konektif pada

dermis. Sinar UV B bertanggung jawab terhadap sunburn setelah terpapar oleh

sinar matahari. Pewarnaan kulit terjadi ketika sinar UV B mengaktifkan melanosit


10

di kulit sehingga terbentuk melanin. Sinar UV C sangat berbahaya tetapi diserap

oleh lapisan ozon dan gas-gas lain yang ada di atmosfer (Walters, 1997).

F. Sun Protection Factor (SPF)

Sun Protection Factor (SPF) adalah tingkat perlindungan produk

sunscreen terhadap sinar matahari yang dapat menyebabkan sunburn (eritema).

SPF merupakan perbandingan MED (Minimal Erythema Dose) pada kulit manusia

yang terlindungi oleh sunscreen dengan MED tanpa perlindungan sunscreen

(Stanfield, 2003). Kondisi tes standar ditetapkan dosis sunscreen adalah 2 mg/

cm2.

SPF = sunscreen

sunscreen akulit tanpuntuk MED

)cm / mg (2 dengan kulit untuk MED 2

(Walters, 1997)

MED ditentukan dengan membuat sebuah seri secara progresif untuk

meningkatkan dosis energi UV dan mengevaluasi respon setelah 22-24 jam. MED

merupakan dosis terkecil dari energi UV yang menghasilkan eritema dengan

batasan yang jelas pada bagian yang terpapar (Stanfield, 2003).

Meskipun pengukuran SPF dapat dilakukan secara alami dengan melihat

respon biologis yang tidak diketahui hubungannya dengan sifat kimia, tetapi dapat

diperkirakan hubungan sederhana antara absorbansi dan SPF, sebagai berikut :

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡=SPF

1 log - A 10 SPF log 10=

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−=

010 I

IlogA


11

Keterangan :

I0 = intensitas sinar yang sampai ke kulit tanpa adanya sunscreen

I = intensitas sinar yang sampai ke kulit dengan adanya sunscreen

A = serapan

(Walters, 1997)

Selain itu, serapan dari tiap-tiap panjang gelombang dapat dihitung sebagai

berikut :

A= - log

(Stanfield, 2003)

Kategori produk sunscreen dengan variasi nilai SPF yang dianjurkan

yaitu :

1. Minimal Sun Protection Product : nilai SPF 2-4, sangat kurang memproteksi

dari sunburning dan suntanning

2 Moderate Sun Protection Product : nilai SPF 4-6, cukup memproteksi dari

sunburning tapi beberapa suntanning

3. Extra Sun Protection Product : nilai SPF 6-8, proteksi ekstra dari sunburning

dan sedikit suntanning

4. Maximal Sun Protection Product : nilai SPF 8-15, proteksi maksimal dari

sunburning dan sedikit atau tidak suntanning

5. Ultra Sun Protection Product : nilai SPF >15, proteksi paling besar dari

sunburning dan tidak suntanning

(Harry, 1982)


12

Sunscreen dengan SPF 2 akan mentransmisikan 50% energi matahari

yang dapat menyebabkan sunburn, SPF 15 mentransmisikan 6,7% energi matahari

yang dapat menyebabkan sunburn, dan SPF 30 mentransmisikan 3,3% energi

matahari yang dapat menyebabkan sunburn (Stanfield, 2003).

G. Gel

1. Definisi gel

Gel merupakan sistem semisolid terdiri dari suspensi yang dibuat dari

partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar, terpenetrasi oleh

cairan (Zatz dan Kushla,1996). Alexander dan Johnson (1949) mendefinisikan gel

sebagai sistem dua komponen dari sediaan semipadat yang kaya akan cairan. Pada

gel yang polar, polimer alam atau sintetik dengan konsentrasi rendah (biasanya

kurang dari 10%) membentuk matriks tiga dimensi melalui cairan hidrofilik.

Sistem yang terbentuk mungkin jernih atau keruh, karena gelling agent tidak

terlarut sempurna atau membentuk agregat (Barry, 1983).

Hidrogel mengandung dua unsur yaitu air dan susbstansi polimer yang

hidrofilik tetapi tidak larut air. Dengan adanya air, polimer kering akan

mengembang dan mengabsorbsi cairan. Salah satu alasan penggunaan hidrogel

adalah pelarut yang digunakan dalam pembuatan obat mempunyai kompatibilitas

yang baik terhadap jaringan biologis tubuh (Zatz dan Kushla, 1996).


13

2. Karakteristik gel

Sifat umum yang diinginkan dari sediaan semisolid adalah dapat

diterima oleh konsumen karena memiliki sifat tertentu yaitu mudah dikeluarkan

dari wadah, sensasinya ketika kontak dengan kulit, kemampuan melekat pada

tempat aplikasi selama waktu tertentu sebelum dibilas atau luntur, residu yang

tidak meninggalkan rasa lengket setelah aplikasi dan efikasi klinis yang terkait

pelepasan obat dan absorpsi. Hal ini terkait dengan daya sebar dan viskositas

sediaan sehingga perlu diperhatikan dalam formulasinya (Garg, A., Aggarwal, D.,

Garg, S., dan Singla, A.K., 2002).

a. Daya sebar

Daya sebar berhubungan dengan sudut kontak tiap tetes cairan atau

sediaan semisolid, yang berhubungan langsung dengan koefisien friksi. Faktor-

faktor yang mempengaruhi daya sebar adalah formulanya kaku atau tidak,

kecepatan dan lama tekanan yang menghasilkan kelengketan, temperatur tempat

aksi. Kecepatan penyebaran juga tergantung pada viskositas formula, kecepatan

evaporasi pelarut, dan kecepatan peningkatan viskositas karena evaporasi (Garg et

al., 2002).

Metode yang paling banyak digunakan untuk menentukan dan mengukur

daya sebar dari sediaan semisolid adalah parallel-plate method. Keuntungan

metode ini yaitu mudah dan relatif murah. Kelemahan metode ini yaitu kurang

presisi, kurang sensitif, dan perlu interpretasi data (Garg et al., 2002).


14

b. Viskositas

Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk

mengalir. Semakin tinggi viskositas maka semakin besar tahanannya (Martin dan

Cammarata, 1993). Karakteristik formulasi yang penting dalam produk akhir

sediaan semisolid adalah viskositas, elastisitas, dan rheologi. Peningkatan

viskositas akan meningkatkan waktu retensi pada tempat aksi tetapi akan

menurunkan daya sebar (Garg et al., 2002). Jika konsentrasi gelling agent yang

digunakan terlalu tinggi atau dengan bobot molekul yang terlalu besar, maka akan

menghasilkan gel yang susah diaplikasikan (Zatz dan Kushla, 1996).

Thiksotropi merupakan suatu pemulihan yang isoterm dan lambat pada

pendiaman suatu bahan yang kehilangan konsistensinya karena shearing.

Thiksotropi hanya dapat diterapkan untuk bahan-bahan dengan tipe aliran plastis

dan pseudoplastis (Martin dan Cammarata, 1993). Dalam penyimpanannya, gel

dapat berupa thiksotropi, membentuk semisolid jika dibiarkan dan menjadi cair

pada pengocokan (Anonim, 1995).

c. Stabilitas

Ketidakstabilan gel pada kondisi normal menunjukkan perubahan

rheologi secara irreversible sehingga menyebabkan hasil akhir yang tidak dapat

diterima bila digunakan. Faktor yang bertanggungjawab terhadap pergeseran

viskositas adalah perubahan agen pembentuk viskositas, interaksi dengan sistem

pada kondisi istirahat, dan pertumbuhan partikel yang tergantung pada kandungan

polimer, meskipun dengan adanya polimer dapat mengurangi kecepatan


15

perubahan ukuran partikel. Hasil depolimerisasi akan menurunkan rata-rata berat

molekul sehingga akan menurunkan viskositas (Zatz et al., 1996).

Peningkatan suhu penyimpanan dapat menyebabkan efek yang

berlawanan pada stabilitas polimer sehingga viskositas berubah dari waktu ke

waktu. Selama penyimpanan 2 bulan, terjadi pergeseran viskositas yang kecil

pada suhu ruangan atau pendingin. Akan tetapi, pada suhu 400C terjadi pergeseran

viskositas 15% atau lebih (Zatz et al., 1996).

H. Carbopol

Carbopol merupakan polimer sintesis dari kelompok acrylic polymers

yang membentuk rantai silang dengan polyalkenyl ether (Zatz dan Kushla, 1996).

Struktur molekul carbopol sebagai berikut :

C C

H

H

H

COOH n

Gambar 2. Struktur molekul carbopol

Carbopol digunakan sebagai suspending agent pada konsentrasi sampai

0,4% dan basis gel (Anonim, 1999; Weiner dan Bernstein, 1989). Selain itu,

carbopol dapat menstabilkan emulsi dengan mengentalkan fase kontinyu sehingga

mengurangi creaming dan coalescence atau dengan berfungsi sebagai emulsifier

pada konsentrasi kurang dari 1% (Barry, 1983; Zatz dan Kushla, 1996). Carbopol

sensitif terhadap garam sehingga emulsi polimer yang terbentuk akan pecah ketika


16

diaplikasikan pada kulit dan memberi lapisan minyak pada permukaan kulit.

Lapisan minyak ini tidak akan diemulsifikasikan kembali ketika bersentuhan

dengan air sehingga akan melekat pada kulit (Zatz dan Kushla, 1996). Carbopol

tidak toksik, tidak mensentisasi, dan tidak mempengaruhi aktivitas biologi obat

tertentu (Barry,1983).

Di dalam gel carbopol dapat digunakan untuk mengontrol dan

meningkatkan viskositas (thickener) pada pH antara 3,5 sampai 11 (Weiner dan

Bernstein, 1989). Carbopol 1% mempunyai pH 3. Pada pH 6-11 viskositas gel

akan meningkat. Viskositas gel akan menurun pada pH kurang dari 3 atau lebih

dari 12 dan bila terdapat elektrolit kuat. Viskositas gel berkurang dengan cepat

bila terpapar sinar matahari tetapi reaksi ini dapat dikurangi lajunya dengan

menambahkan antioksidan (Boyland, Cooper, dan Chowhan, 1986).

Jika didispersikan ke dalam air, carbopol membentuk larutan asam keruh

dengan pH 2,8 sampai 3,2 tetapi tidak larut dan dapat dinetralkan dengan basa

kuat seperti natrium hidroksida, amina (misalnya trietanolamin), atau basa

anorganik lemah (misalnya amonium hidroksida), sehingga meningkatkan

konsistensi dan menurunkan kekeruhan (Barry, 1983; Zatz, Berry, dan Alderman,

1996). Gel carbopol yang tidak dinetralkan dapat menurunkan viskositas lebih

banyak dibandingkan yang dinetralkan karena ikatan hidrogen pada struktur gel

yang tidak dinetralkan mudah putus (Barry, 1983).

Dalam suasana asam sebagian gugus karboksil pada rantai polimer putus

untuk membentuk gulungan yang lentur. Dengan penambahan basa, gugus

karboksil yang putus lebih banyak dan gaya tolak menolak elektrostatik antara


17

bagian-bagian yang diserang memperbesar molekul sehingga gel lebih kaku dan

mengembang. Bila penambahan basa berlebihan gel akan menjadi encer karena

kation-kation melindungi gugus karboksil dan gaya tolak menolak elektrostatik

berkurang (Barry, 1993).

I. Humektan

Humektan adalah bahan dalam produk kosmetik yang dimaksudkan

untuk mencegah hilangnya lembab dari produk dan meningkatkan jumlah air

(kelembaban) pada lapisan kulit terluar saat produk digunakan (Loden, 2001).

Humektan adalah bahan higroskopis yang mempunyai sifat menyerap uap air dari

udara lembab sehingga dapat mempertahankan kelembaban kulit (Johnson, 1992).

Humektan membantu menjaga kelembaban kulit dengan cara menjaga kandungan

air pada lapisan stratum corneum serta mengikat air dari lingkungan ke kulit

(Rawlings, Harding, Watkinson, Chandar, dan Scott, 2002).

1. Gliserol

C

OH

H

H

C

OH

H

C

H

OH

H

Gambar 3. Struktur molekul gliserol (Anonim, 1995)

Gliserol adalah cairan seperti sirup jernih dengan rasa manis. Gliserol

dapat bercampur dengan air dan alkohol. Gliserol bersifat sebagai bahan pengawet


18

dan sering digunakan sebagai stabilisator dan sebagai suatu pelarut pembantu

dalam hubungannya bersama dengan air atau alkohol (Ansel, 1989). Gliserol

dapat digunakan sebagai emmolient dan humektan dengan konsentrasi 0,2%-

65,7%. Selain itu, gliserol juga dapat digunakan sebagai plasticizer, pelarut, dan

pengisotonis dalam produk farmasetis (Smolinske, 1992). Penambahan gliserol

juga akan menurunkan polaritas solven dan meningkatkan kelarutan solut lipofilik

(Buchmann, 2001). Gliserol tidak mengiritasi dan sangat jarang mensensitisasi

kulit (Smolinske, 1992).

2. Propilen Glikol

C

H

H

H C C

H

OH

H

OH

H

Gambar 4. Struktur molekul propilen glikol (Anonim, 1995)

Propilen glikol adalah cairan kental, jernih, tidak berwarna, rasa sedikit

tajam, dan higroskopik. Propilen glikol dapat dicampur dengan air, alkohol,

aseton, dan kloroform. Dapat larut dalam eter dan dapat melarutkan minyak

menguap, tetapi tidak dapat campur dengan minyak lemak (Anonim, 1979).

Propilen glikol dapat digunakan sebagai humektan dalam konsentrasi

sekitar 15%. Selain itu, propilen glikol dapat digunakan sebagai plasticizer,

pelarut, hygroscopic agent, desinfektan, stabilizer untuk vitamin, dan cosolvent

yang dapat campur dengan air. Pada konsentrasi 15% sampai 30% propilen glikol


19

berfungsi sebagai pengawet (Boyland, Cooper, dan Chowhan, 1986; Anger,

Claude, B., Rupp, D., Lo, P.,1996). Propilen glikol digunakan sebagai gelling

agent pada konsentrasi 1% sampai 5%, stabil pada pH 3 sampai 6 dan harus

mengandung pengawet (Allen, 2002). Propilen glikol merupakan bahan yang

tidak berbahaya dan aman digunakan pada produk kosmetik dengan konsentrasi

lebih dari 50% (Loden, 2001).

J. Trietanolamin

N

HO OH

HO

Gambar 5. Struktur molekul trietanolamin

Trietanolamin merupakan campuran basis yang dibuat dari reaksi antara

etilen oksida dengan amonia (Stephenson, 2000). Trietanolamin adalah cairan

higroskopis yang bening, tidak berwarna atau berwarna kuning pucat, kental, tidak

berbau atau sedikit berbau amonia. Trietanolamin dapat bercampur dengan air dan

alkohol, larut dalam kloroform, sedikit larut dalam eter. Dalam air 10% larutan

trietanolamin bersifat basa terhadap kertas lakmus. Penyimpanan pada wadah

yang kedap udara, pada suhu < 50°C, dan terlindung dari sinar matahari

(Anonim, 1999).


20

K. Spektrofotometri Ultraviolet

Spektrofotometri ultraviolet adalah anggota teknik analisis spektroskopik

yang memakai sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet (190-380 nm) dengan

memakai instrumen spektrofotometer. Radiasi ultraviolet (100-190 nm) tidak

dipakai, sebab pada daerah radiasi tersebut diabsorbsi oleh udara (Mulja dan

Suharman, 1995).

Analisis dengan spektrofotometri UV selalu melibatkan pembacaan

serapan radiasi elektromagnetik oleh molekul atau radiasi elektromagnetik yang

diteruskan, yang disebut dengan serapan (A) tanpa satuan dan transmitan dengan

satuan persen (%T). Bouger, Lambert, dan Beer membuat formula secara

matematik hubungan antara transmitan atau serapan terhadap intensitas radiasi

atau konsentrasi zat yang dianalisis dan tebal larutan yang mengabsorpsi sebagai :

T = = 10-ε.c.b

A = log = ε.c.b

Keterangan :

T = persen transmitan

Io = intensitas radiasi yang datang

It = intensitas radiasi yang diteruskan

ε = serapan molar (Lt.mol-1 cm-1)

C = konsentrasi (mol. Lt-1)

b = tebal larutan (cm)

A = serapan

(Mulja dan Suharman, 1995)


21

L. Mikromeritik

Mikromeritik adalah ilmu dan teknologi tentang partikel kecil. Dalam

bidang kefarmasian ada informasi yang perlu diperoleh dari partikel yaitu (1)

bentuk dan luas permukaan partikel serta (2) ukuran partikel dan distribusi ukuran

partikel (Martin dan Cammarata, 1993). Data tentang ukuran partikel diperoleh

dalam diameter partikel dan distribusi diameter partikel, sedangkan bentuk

partikel memberi gambaran tentang luas permukaan spesifik partikel dan texture-

nya (kasar atau halus permukaan partikel) (Martin dan Bustamante, 1993).

Ukuran partikel merupakan diameter rata-rata partikel dari suatu sampel.

Umumnya sifat sampel adalah polydisperse (heterogen) bermacam-macam

diameter dengan range atau rentang yang lebar. Sampel dengan ukuran partikel

yang sama disebut monodisperse tetapi sangat jarang ditemukan sampel yang

monodisperse. Dalam mikromeritik ada dua metode dasar untuk mengetahui

ukuran partikel yaitu metode mikroskopik dan metode pengayakan (Martin dan

Cammarata,1993).

Metode mikroskopik merupakan metode sederhana yang hanya

menggunakan satu alat yaitu mikroskop yang bukan merupakan alat yang rumit

dan memerlukan penanganan khusus (Martin dan Bustamante, 1993). Kerugian

dari metode mikroskopik adalah bahwa garis tengah yang diperoleh hanya dua

dimensi dari partikel tersebut, yaitu dimensi panjang dan lebar. Tidak ada

perkiraan yang diperoleh untuk mengetahui ketebalan partikel dengan memakai

metode ini. Selain itu jumlah partikel yang harus dihitung sekitar 300-500 partikel

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


22

membutuhkan waktu dan ketelitian. Namun pengujian mikroskopik dari suatu

sampel harus selalu dilaksanakan bahkan jika digunakan metode analisis ukuran

partikel lainnya, karena adanya gumpalan dan partikel-partkel lebih dari satu

komponen seringkali bisa dideteksi dengan menggunakan metode mikroskopik

(Martin dan Cammarata,1993).

M. Metode Simplex Lattice Design

Metode Simplex Lattice Design adalah suatau metode optimasi untuk

mengetahui sifat-sifat fisik dari dua campuran atau lebih. Dengan menggunakan

metode ini diharapkan faktor trial dan error dalam mendesain suatu formula dapat

dikurangi. Metode ini juga dapat memprediksi sifat-sifat campuran tersebut pada

semua perbandingan (Bolton, 1997).

Persamaan umum untuk Simplex Lattice Design dengan dua variabel bebas

adalah sebagai berikut :

Keterangan :

Y = B1(A) + B2(B) + B12(A)(B)

Y = respon atau hasil percobaan

A = konsentrasi (proporsi) komponen A

B = konsentrasi (proporsi) komponen B

B1, B2, B12 = koefisien yang dihitung dari pengamatan percobaan

Koefisien a, b, ab dapat dihitung dari asal percobaannya (Bolton, 1997).

Persamaan Simplex Lattice Design di atas untuk 2 komponen bisa

didapatkan dengan 3 percobaan. Total konsentrasi A dan B harus 100%.


23

Percobaan 1 menggunakan 100% komponen A, percobaan II menggunakan 100%

komponen B, serta percobaan III menggunakan 50% komponen A dan 50%

komponen B (Bolton, 1997).

N. Keterangan Empiris

Beta karoten merupakan salah satu dari 600 karotenoid yang ada di alam.

Beta karoten yang terdapat pada wortel berpotensi sebagai antioksidan (Watson,

2001). Beta karoten bereaksi dengan Reactive Oxygen Species (ROS) untuk

menetralkan oksigen singlet dan mencegah pembentukan radikal peroksil (Paiva

dan Russel, 1999). Oleh karena itu, wortel dapat dibuat menjadi sediaan UV

Protection karena sifatnya sebagai antioksidan dan penggunaan bahan aktif

berupa bahan alam lebih disukai dibandingkan senyawa sintetik karena produk-

produk dari bahan alam lebih aman dan memiliki toleransi yang baik terhadap

kulit (Fridd, 1996).

Bentuk sediaan yang akan diteliti adalah hidrogel. Hal itu dikarenakan

konsistensinya yang lembut dan memberikan rasa dingin pada pemakaiannya

karena efek evaporasi dari air. Selain itu, hidrogel juga mudah diaplikasikan dan

memberi kelembaban secara instan tetapi pada penggunaan jangka panjang akan

membuat kulit kering sehingga membutuhkan humektan seperti gliserol dan

propilen glikol. Humektan dapat memberikan proteksi terhadap hilangnya air dan

mempertahankan kelembaban kulit (Johnson, 1992). Humektan membantu

menjaga kelembaban kulit dengan cara menjaga kandungan air pada lapisan

stratum corneum serta mengikat air dari lingkungan ke kulit (Rawlings, Harding,


24

Watkinson, Chandar, dan Scott, 2002). Penggunaan gliserol dan proplenglikol

secara bersamaan akan meningkatkan sifat fisik dari sediaan. Gliserol akan

meningkatkan kelarutan solut lipofilik (Buchmann, 2001) sedangkan propilen

glikol bersifat higroskopik (Anonim, 1979) sehingga dapat menjaga konsistensi

sediaan.

Dalam penelitian ini dilakukan optimasi formula gel UV Protection

tinjauan terhadap humektan gliserol dan propilen glikol menggunakan metode

Simplex Lattice Design. Metode ini dapat digunakan untuk mengetahui sifat-sifat

fisik dari dua campuran dan memprediksi sifat-sifat campuran tersebut pada

semua perbandingan (Bolton, 1997). Sifat fisik dari formula dilihat dari formula

yang memiliki daya sebar dan viskositas yang baik sehingga dalam aplikasinya

pada kulit konsistensinya tidak terlalu encer dan tidak terlalu kental. Stabilitas

formula dilihat dari formula yang memiliki kestabilan selama penyimpanan.

Dengan metode ini diharapkan dapat ditemukan range komposisi optimum

humektan gliserol dan propilen glikol dalam formula gel UV Protection yang

menghasilkan sifat fisik dan stabilitas yang dikehendaki.


25

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Jenis Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental bersifat eksploratif

dengan menggunakan desain penelitian secara Simplex Lattice Design.

B. Variabel dalam Penelitian

1. Variabel bebas

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah komposisi humektan gliserol dan

propilen glikol dalam formula gel UV Protection.

2. Variabel tergantung

Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisik (viskositas dan daya

sebar) serta stabilitas (pergeseran viskositas).

43. Variabel pengacau terkendali

Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah kecepatan dan lama

pengadukan serta metode kerja pembuatan gel UV Protection.

44. Variabel pengacau tak terkendali

Variabel pengacau tak terkendali dalam penelitian ini adalah suhu dan

kelembaban ruangan.


26

C. Definisi Operasional

1. Gel UV Protection endapan perasan wortel adalah sediaan semisolid yang

berfungsi sebagai antioksidan yang dibuat dari endapan perasan wortel sesuai

formula yang telah ditentukan sesuai prosedur pembuatan gel pada penelitian

ini.

2. Endapan perasan wortel adalah endapan yang diperoleh dengan cara

mengambil perasan wortel dengan juicer lalu menyaring, mensentrifuge

dengan kecepatan 4000 rpm selama 15 menit, dan ditambahkan 0,2 % metil

paraben.

3. Daya sebar optimum adalah diameter penyebaran gel sebesar 3-5 cm pada

pengukuran massa gel 0,5 gram yang diberi beban 125 gram selama 1 menit.

4. Viskositas optimum adalah viskositas gel sebesar 310-315 d.Pa.s.

5. Stabilitas gel ditentukan dari besarnya nilai pergeseran viskositas antara

sebelum dan sesudah penyimpanan selama 1 bulan. Rumus yang digunakan

untuk pergeseran viskositas adalah :

awal as viskositrata-ratabulan 1 viskositasawal s viskositarata-rata −

x 100%

Pergeseran viskositas optimum dalam penelitian ini adalah ≤ 15%.

6. Respon adalah besaran yang diamati perubahan efek dan besarnya dapat

dikuantitatifkan, dalam penelitian ini adalah hasil penelitian sifat fisik gel

(daya sebar dan viskositas) dan stabilitas gel (pergeseran viskositas).


27

7. Contour plot adalah grafik yang merupakan hasil dari respon sifat fisik dan

stabilitas gel.

8. Contour plot super imposed adalah grafik pertemuan yang memuat semua

range komposisi humektan dalam contour plot respon sifat fisik dan stabilitas

gel yang dapat digunakan untuk melihat ada tidaknya prediksi range

komposisi optimum humektan dalam formula gel.

D. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan adalah Glasswares (Pyrex-Germany), Juicer

(Miyako), neraca analitik (Mettler Toledo GB 3002), magnetic stirrer, Mixer

(Cucina Phillips dan Power Supply IC Regulated model ad 01), alat uji daya

sebar, Viscotester seri VT 04 (Rion-Japan), Perkin-Elmer Spektrofotometer UV-

Vis Lambda 20, Spektrofotometer UV (Genesis 10), Hot Plate (Ikamag-Ret),

mikroskop (Olympus CH2-Japan), sentrifuge, alat pHmeter elektrik seri VT 03

(Rion-Japan), dan stopwatch.

Bahan-bahan yang digunakan adalah endapan perasan wortel, baku beta-

karoten (E. Merck), heksan (kualitas p.a.), aseton (kualitas p.a.), gliserol (kualitas

farmasetis), propilen glikol (kualitas farmasetis), Carbopol 940® (kualitas

farmasetis), trietanolamin (kualitas farmasetis), dan aquadest.


28

E. Tata Cara Penelitian

1. Ekstraksi beta karoten dalam endapan perasan wortel (Daucus carota,

Linn.)

Menimbang kurang lebih 1 kg wortel segar yang telah dibersihkan dan

dipotong-potong kemudian diambil perasannya dengan menggunakan juicer

dan disaring. Hasilnya disentrifugasi dengan kecepatan 4000 rpm selama 15

menit, kemudian diambil endapannya.

Menimbang seksama 0,5 gram endapan perasan wortel lalu distrirrer

menggunakan 2x25 ml aseton dengan kecepatan 700 rpm selama 2,5 menit,

lalu disaring dengan kertas saring. Selanjutnya residu distrirrer menggunakan

25 ml heksan dengan kecepatan 700 rpm selama 1 menit, lalu disaring dengan

kertas saring.

Untuk menghilangkan aseton dari ekstrak, digunakan 5x100 ml

aquadest. Lapisan teratas (fraksi heksan) diambil lalu dimasukkan ke dalam

labu ukur 25 ml dan diencerkan dengan pelarut aseton : heksan (1:9) hingga

tanda (modifikasi Anonim, 1995).

2. Penetapan kadar beta karoten dalam endapan perasan wortel (Daucus

carota, Linn.)

a. Pembuatan larutan induk beta karoten

Menimbang seksama 10,0 mg baku beta karoten lalu dimasukkan

ke dalam beker gelas dan dilarutkan dengan pelarut aseton : heksan (1:9),


29

diaduk hingga larut sempurna. Kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur

25 ml dan diencerkan dengan pelarut aseton : heksan (1:9) hingga tanda.

b. Pembuatan larutan intermediet beta karoten

Memipet 2,5 ml larutan induk beta karoten lalu dimasukkan ke

dalam labu ukur 25 ml dan diencerkan dengan pelarut aseton : heksan

(1:9) hingga tanda.

c. Pembuatan seri larutan baku beta karoten 2, 4, 6, 8, dan 10 ppm

Memipet 1,25 : 2,50 ; 3,75; 5,00; dan 6,25 ml larutan intermediet

beta karoten, masing-masing dimasukkan ke dalam labu ukur 10 ml dan

diencerkan dengan pelarut aseton : heksan (1:9) hingga tanda.

d. Penentuan panjang gelombang serapan maksimum beta karoten

Scanning serapan larutan baku beta karoten 2, 6, dan 10 ppm pada

panjang gelombang 390-500 nm. Bandingkan kurva hubungan panjang

gelombang lawan serapan dari ketiga seri larutan baku beta karoten.

Tentukan panjang gelombang saat serapan maksimum beta karoten dari

spektogram yang diperoleh. Panjang gelombang pada saat serapan

maksimum ditandai dengan nilai serapan yang paling besar.

e. Pembuatan kurva baku beta karoten

Seri larutan baku beta karoten 2, 4, 6, 8, dan 10 ppm diukur pada

panjang gelombang saat serapan maksimum dimulai dari kadar terkecil.

Kemudian menghitung persamaan regresi linier yang merupakan

hubungan antara konsentrasi vs serapan.


30

f. Penetapan kadar beta karoten dalam endapan perasan wortel

Mengukur serapan endapan perasan wortel yang telah diekstraksi

beta karotennya pada panjang gelombang saat serapan maksimum. Kadar

beta karoten dalam endapan perasan wortel dapat dihitung berdasarkan

perhitungan persamaan regresi linier yang diperoleh.

3. Uji SPF (Sun Protection Factor)

Scanning serapan 0,04 gram endapan perasan wortel yang dilarutkan

dengan 25 ml kloroform pada panjang gelombang 365 nm dengan menggunakan

spektrofotometer UV. Serapan yang didapat dihitung sebagai nilai SPF

menggunakan rumus : ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡=SPF

1 log - A 10 SPF log 10=

(Walters, 1997)

4. Optimasi pembuatan gel UV Protection

a. Formula gel UV Protection

Formula clear aqueous gel with dimethicone menurut Allen, Jr., Loyd.,

Popovich, N.G., dan Ansel, H.C. (2005) sebagai berikut:

Water 59,8 %

Carbomer 934 0,5 %

Triethanolamine 1,2

Glyceryn 34,2

Propylene glycol 2,0

Dimethicone copolyol 2,3


31

Dalam optimasi formula ini dilakukan modifikasi formula dengan

variasi komposisi humektan menggunakan metode Simplex Lattice Design.

Formula yang diperoleh untuk 100 gram gel sebagai berikut.

Tabel I. Formula Simplex Lattice Design

Formula I II III IV V Gliserol 0 g 12 g 24 g 36 g 48 g Propilen

glikol 48 g 36 g 24 g 12 g 0 g

Carbopol 1 g 1 g 1 g 1 g 1 g Trietanolamin 0,5 g 0,5 g 0,5 g 0,5 g 0,5 g

Aquadest 50,34 g 50,34 g 50,34 g 50,34 g 50,34 g Endapan perasan wortel

0,16 g 0,16 g 0,16 g 0,16 g 0,16 g

b. Pembuatan gel UV Protection

Carbopol dimasukkan ke dalam aquadest dan diaduk dengan

kecepatan 400 rpm selama 10 menit (campuran 1). Di tempat yang

berbeda campur humektan gliserol dan propilen glikol menggunakan

mixer dengan kecepatan 200 rpm selama 5 menit (campuran 2). Masukkan

campuran 2 ke dalam campuran 1 sambil terus diaduk sampai homogen

dengan kecepatan 400 rpm selama 5 menit. Tambahkan pula endapan

perasan wortel yang digunakan. Terakhir tambahkan trietanolamin sedikit

demi sedikit.


32

5. Uji sifat fisik dan stabilitas gel UV Protection

a. Uji daya sebar

Uji daya sebar sediaan gel UV Protection endapan perasan wortel

dilakukan segera setelah gel selesai dibuat dengan cara sebagai berikut :

gel ditimbang seberat 0,5 gram, diletakkan di tengah kaca bulat berskala.

Di atas gel diletakkan kaca bulat lain dan pemberat sehingga berat kaca

bulat dan pemberat 125 gram, didiamkan selama 1 menit, kemudian

dicatat diameter penyebarannya (modifikasi Garg et al., 2002).

b. Uji viskositas

Pengukuran viskositas menggunakan alat Viscotester Rion seri VT

04 dengan cara sebagai berikut : gel dimasukkan ke dalam wadah dan

dipasang pada portable viscotester. Viskositas gel diketahui dengan

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

yaitu (1) segera setelah gel selesai dibuat dan (2) setelah disimpan selama

1 bulan (Instrustion Manual Viscotester VT-03E/VT-04E).

6. Uji mikromeritik

Penentuan ukuran partikel dengan metode mikroskopi. Alat yang

digunakan adalah mikroskop. Sebelum dilakukan pengukuran, terlebih dahulu

mengkalibrasi lensa mikroskop. Pengamatan ukuran partikel sebanyak 500 buah

(Martin and Bustamante, 1993) dari gel UV Protection.


33

F. Analisis Data dan Optimasi

Data uji daya sebar, viskositas, pergeseran viskositas yang terkumpul

dianalisis dengan menggunakan metode Simplex Lattice Design. Masing-masing

uji sifat fisik dan stabilitas gel dapat dibuat persamaan Simplex Lattice Design.

Selanjutnya dari respon yang diperoleh, dibuat contour plot masing-masing uji

sifat fisik dan stabilitas gel untuk menggambarkan garis respon yang diinginkan.

Dari masing-masing respon dihitung validitas persamaan Simplex Lattice Design.

dengan menganalisis secara statistik menggunakan uji F dengan taraf kepercayaan

95% untuk mengetahui validitas persamaan Simplex Lattice Design. Apabila

persamaan tersebut valid, maka persamaan tersebut dapat digunakan untuk

memprediksi respon tertentu dari campuran kedua humektan dalam berbagai

komposisi.

Masing-masing contour plot respon digabungkan menjadi satu contour

plot super imposed yang telah dipilih berdasar parameter kualitas yang ditentukan.

Range komposisi yang diperoleh selanjutnya diprediksi sebagai range komposisi

optimum humektan gliserol dan propilen glikol dalam formula gel UV Protection

yang mempunyai sifat fisik dan stabilitas paling baik.


34

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Ekstraksi Beta Karoten dalam Endapan Perasan Wortel

(Daucus carota, Linn.)

Sebelum mengekstraksi beta karoten, wortel diperas dengan

menggunakan juicer untuk memisahkan ampas dan perasan wortel. Dalam

penelitian ini ampas wortel tidak digunakan. Perasan wortel disaring untuk

menghilangkan serat-serat wortel yang masih terdapat di dalam perasan wortel.

Dalam penelitian ini hanya digunakan endapan perasan wortel sehingga perlu

dilakukan sentrifuge dengan kecepatan 4000 rpm selama 15 menit untuk

memisahkan filtrat dan endapan dari perasan wortel. Dengan kecepatan dan waktu

sentrifuge tersebut diharapkan sudah dapat memisahkan endapan dari filtrat

perasan wortel.

Endapan perasan wortel yang telah diperoleh diekstraksi dengan

menggunakan aseton dan heksan. Aseton digunakan untuk menyari senyawa polar

yang terdapat di dalam endapan perasan wortel. Heksan digunakan untuk menyari

senyawa non polar yang terdapat di dalam endapan perasan wortel. Beta karoten

merupakan senyawa non polar sehingga beta karoten tertarik ke dalam fraksi

heksan. Untuk menghilangkan aseton dari fraksi heksan, digunakan aquadest.

Lapisan teratas merupakan fraksi heksan yang akan ditetapkan kadar beta

karotennya menggunakan spektrofotometri visibel.


35

B. Penetapan Kadar Beta Karoten dalam Endapan Perasan Wortel

(Daucus carota, Linn.)

Wortel mengandung senyawa beta karoten yang berwarna karena dalam

struktur molekulnya mempunyai sistem kromofor yang panjang sehingga dapat

ditetapkan kadarnya menggunakan spektrofotometri visibel.

Gambar 6. Struktur beta karoten dengan sistem kromofor

Keterangan

sistem kromofor

Pembuatan kurva baku bertujuan untuk memperoleh persamaan regresi

yang selanjutnya digunakan untuk menghitung kadar beta karoten dalam endapan

perasan wortel. Kurva baku dibuat dengan mengukur serapan dari 5 seri kadar

larutan beta karoten baku pada panjang gelombang serapan maksimum.

Panjang gelombang serapan maksimum adalah panjang gelombang di

mana senyawa memberikan serapan paling besar. Scanning panjang gelombang

dilakukan dengan menggunakan 3 seri kadar larutan baku beta karoten yaitu 2

ppm, 6 ppm, dan 10 ppm. Hal ini bertujuan untuk memastikan panjang gelombang

serapan maksimum beta karoten. Dari ketiga hasil scanning dengan

Spektrofotometer Genesis 10 tersebut, diperoleh panjang gelombang serapan

maksimum beta karoten adalah 452 nm. Panjang gelombang serapan maksimum


36

beta karoten dalam aseton : heksan (1:9) menurut Anonim (1995) adalah 436 nm.

Perbedaan panjang gelombang yang diperoleh ini dikarenakan adanya perbedaan

kondisi percobaan yang digunakan.

Kurva baku yang diperoleh dari tiap replikasi sebagai berikut.

Tabel II. Kurva baku beta karoten dengan Spektrofotometer Genesis 10

KURVA BAKU I KURVA BAKU II KURVA BAKU III Kadar (ppm) Serapan

Kadar (ppm) Serapan

Kadar (ppm) Serapan

2,174 0,262 2,160 0,243 2,056 0,336 4,348 0,541 4,320 0,626 4,112 0,570 6,522 0,930 6,480 0,986 6,168 0,980 8,696 1,200 8,640 1,291 8,224 1,320

10,870 1,509 10,800 1,629 10,280 1,622 Y = 0,14503 X + 0,0575 Y = 0,15912 X –0,0761 Y = 0,16158 X - 0,031

r = 0,99855 r = 0,99915 r = 0,99729

Dari 3 kurva baku tersebut dipilih salah satu kurva baku yang

mempunyai harga koefisien korelasi (r) yang paling mendekati ± 1. Persamaan

regresi linier dari ketiga kurva baku yang memiliki harga r yang paling besar akan

digunakan untuk menetapkan kadar beta karoten dalam endapan perasan wortel.

Kurva baku replikasi II mempunyai harga r paling besar bila dibandingkan dengan

kedua kurva baku lainnya sehingga korelasi antara peningkatan kadar dengan

peningkatan serapan adalah paling baik. Oleh karena itu dipilih persamaan regresi

dari kurva baku II, yaitu Y = 0,15912 X –0,0761 untuk penetapan kadar beta

karoten dalam endapan perasan wortel.


37

kurva baku beta karoten II

y = 0,15912 x - 0,0761

0,000,200,400,600,801,001,201,401,601,80

0 2 4 6 8 10 12

kadar (ppm)

sera

pan

Gambar 7. Kurva baku beta karoten II

Pengukuran kadar dengan metode spektrofotometri umumnya dilakukan

pada panjang gelombang serapan maksimum karena pada panjang gelombang

serapan maksimum, perubahan serapan untuk setiap perubahan kadar adalah

paling besar (Pecsok, Shields, Cairns, dan William, 1976). Hasil perhitungan

jumlah beta karoten dalam 1 gram endapan perasan wortel dapat dilihat pada tabel

III berikut.

Tabel III. Jumlah beta karoten dalam 1 gram endapan perasan wortel dengan Spektrofotometer Genesis 10

Replikasi Jumlah beta karoten (mg)

I 1,59913 II 1,62768 III 1,64307

rata-rata 1,62329 SD 0,02230


38

Berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan yang terdapat pada halaman 69,

didapatkan jumlah rata-rata beta karoten dalam 1 gram endapan perasan wortel

sebesar 1,62329 ± 0,02230 mg.

C. Uji Sun Protection Factor (SPF)

Uji SPF dilakukan untuk mengetahui tingkat perlindungan terhadap sinar

matahari yang dapat menyebabkan sunburn (eritema) (Stanfield, 2003). Penetapan

nilai SPF menurut Walters (1997) dilakukan dengan mengukur serapan endapan

perasan wortel yang dilarutkan dalam kloroform pada panjang gelombang 365

nm. Pemilihan panjang gelombang 365 nm ini dikarenakan untuk menyesuaikan

dengan lampu UV yang dimiliki untuk uji efikasi gel UV Protection endapan

perasan wortel (Daucus carota, Linn.) mempunyai panjang gelombang 365 nm.

Beta karoten sangat larut dalam kloroform (Anonim, 1989). UV cut off kloroform

di bawah 250 nm (Day and Underwood, 1996). Oleh karena itu, dalam penelitian

ini serapan endapan perasan wortel dapat diukur pada panjang gelombang 365

nm.

Dalam formulasi ini dibuat sediaan dengan nilai SPF antara 10 sampai

15 sehingga diharapkan dapat memberikan proteksi terhadap sunburning dan

suntanning. Pengukuran nilai SPF dengan kadar beta karoten 64,93160 ppm

memberikan nilai SPF yaitu 11,924.


39

Tabel IV. Hasil pengukuran SPF

Serapan (A) SPF Replikasi Replikasi

Kadar beta karoten (ppm) 1 2 3 1 2 3

SPF rata-rata

51,94528 0,919 0,985 0,904 8,299 9,661 8,017 8,659 64,93160 1,152 1,038 1,028 14,191 10,914 10,666 11,924

Untuk mendapatkan gel UV Protection dengan nilai SPF 11,924, maka

jumlah beta karoten yang dibutuhkan dalam gel harus disesuaikan supaya kadar

beta karoten di dalam gel setara dengan 64,93160 ppm. Berdasarkan perhitungan,

jumlah beta karoten yang diperlukan untuk 100 gram gel supaya mempunyai nilai

SPF 11,924 adalah 6,49316 mg yang setara dengan 4 gram endapan perasan

wortel.

D. Optimasi Pembuatan Gel UV Protection

Pada pembuatan gel UV Protection dengan nilai SPF 11,924 dibutuhkan

4 gram endapan perasan wortel untuk 100 gram gel yang mengandung 6,49316

mg beta karoten. Secara teknologi hal tersebut masih dapat dilakukan, akan tetapi

hasil yang diperoleh tidak dapat diterima secara estetika karena warna gel UV

Protection yang dihasilkan terlalu mencolok.

Faktor penting yang perlu diperhatikan dalam formulasi gel UV

Protection adalah nilai estetika sediaan karena mempengaruhi tingkat penerimaan

konsumen. Oleh karena itu, dilakukan modifikasi terhadap jumlah endapan

perasan wortel yang dimasukkan dalam sediaan gel. Tujuan modifikasi ini untuk

memperbaiki estetika sediaan gel UV Protection sehingga dapat diterima


40

penggunaannya oleh konsumen. Untuk alasan estetika tersebut, maka digunakan

0,28600 mg beta karoten di dalam 100 gram gel sehingga endapan perasan wortel

yang dimasukkan ke dalam sediaan gel menjadi 0,16 gram.

Endapan perasan wortel yang dimasukkan ke dalam sediaan gel berbeda

dengan sebelumnya sehingga diperlukan penetapan kadar beta karoten dalam

endapan perasan wortel. Scanning panjang gelombang dilakukan dengan

menggunakan 3 seri kadar larutan baku beta karoten yaitu 2 ppm, 6 ppm, dan 10

ppm. Hasil yang diperoleh dari scanning menggunakan Perkin-Elmer

Spektrofotometer UV-Vis Lambda 20 dapat dilihat pada spektogram berikut.

Gambar 8. Hasil scanning panjang gelombang serapan maksimum larutan baku beta karoten 2 ppm, 6 ppm, dan 10 ppm

dengan pelarut aseton : heksan (1:9)


41

Dari ketiga gambar spektogram tersebut, didapat panjang gelombang serapan

maksimum beta karoten yaitu 452,2 nm.

Tabel V. Kurva baku beta karoten dengan Perkin-Elmer Spektrofotometer UV-Vis Lambda 20

KURVA BAKU I KURVA BAKU II KURVA BAKU III

Kadar (ppm) Serapan

Kadar (ppm) Serapan

Kadar (ppm) Serapan

2,060 0,341 2,114 0,276 2,182 0,361 4,120 0,669 4,228 0,543 4,364 0,676 6,180 0,980 6,342 0,922 6,546 1,046 8,240 1,320 8,456 1,182 8,728 1,232 10,300 1,656 10,57 1,462 10,91 1,658

Y = 0,15927 X + 0,00890 Y = 0,14240 X – 0,02630 Y = 0,14436 X + 0,04960r = 0,99988 r = 0,99812 r = 0,99510

Dari 3 kurva baku tersebut dipilih salah satu kurva baku yang mempunyai

harga koefisien korelasi (r) yang paling mendekati ± 1. Persamaan regresi linier

dari ketiga kurva baku yang memiliki harga r yang paling besar akan digunakan

untuk menetapkan kadar beta karoten dalam endapan perasan wortel. Oleh karena

itu dipilih persamaan regresi dari kurva baku I, yaitu Y = 0,15927 X+ 0,00890

untuk penetapan kadar beta karoten dalam endapan perasan wortel.

Gambar 9. Kurva baku beta karoten I

kurva baku beta karoten I

y = 0,15927 x + 0,00890

0,000,200,400,600,801,001,201,401,601,80

0 2 4 6 8 10 12

kadar (ppm)

sera

pan


42

Penetapan kadar beta karoten dilakukan pada panjang gelombang

serapan maksimum beta karoten yaitu 452,2 nm. Berdasarkan hasil pengukuran

dan perhitungan yang terdapat pada halaman 74 , didapatkan jumlah rata-rata beta

karoten dalam 1 gram endapan perasan wortel sebesar 1,78749 ± 0,02764 mg.

Tabel VI. Jumlah beta karoten dalam 1 gram endapan perasan wortel

dengan Perkin-Elmer Spektrofotometer UV-Vis Lambda 20

Replikasi Jumlah beta karoten (mg) I 1,79115 II 1,81312 III 1,75820

rata-rata 1,78749 SD 0,02764

Endapan perasan wortel dengan jumlah beta karoten sebanyak 0,28600

mg diukur serapannya pada panjang gelombang 365 nm. Hasil serapan kemudian

dimasukkan ke dalam rumus perhitungan SPF menurut Walters (1997) sehingga

diperoleh nilai SPF 1,328. Menurut Harry (1982), sediaan dengan nilai SPF 2-4

termasuk Minimal Sun Protection Product sehingga sangat kurang memproteksi

kulit dari sunburning dan suntanning. Dengan demikian, SPF gel endapan perasan

wortel sangat kecil sehingga tidak efektif jika digunakan sebagai sunscreen.

Tabel VII. Hasil pengukuran SPF dalam 100 gram gel

Serapan (A) SPF Replikasi Replikasi

Jumlah beta karoten (mg) 1 2 3 1 2 3

SPF rata-rata

0,28600 0,137 0,122 0,110 1,371 1,324 1,288 1,328


43

Profil hasil scanning larutan beta karoten dan endapan perasan wortel pada

panjang gelombang antara 250–400 nm dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 10. Hasil scanning larutan baku beta karoten dengan pelarut kloroform

Gambar 11. Hasil scanning endapan perasan wortel dengan pelarut kloroform

Wortel mengandung beta karoten yang berkhasiat sebagai antioksidan

(Watson, 2001). Beta karoten bereaksi dengan Reactive Oxygen Species (ROS)

untuk menetralkan oksigen singlet dan mencegah pembentukan radikal peroksil


44

(Paiva dan Russel, 1999). Dengan demikian, gel endapan perasan wortel ini dapat

digunakan sebagai UV Protection.

E. Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Gel UV Protection

Kualitas dari suatu sediaan dapat dilihat dari sifat fisik dan stabilitas

sediaan tersebut. Uji sifat fisik yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi uji

daya sebar dan uji viskositas sediaan gel segera setelah dibuat. Uji stabilitas

sediaan gel dilakukan dengan melihat persen pergeseran viskositas yang terjadi

setelah penyimpanan selama 1 bulan. Stabilitas gel dapat dikatakan baik jika

persen pergeseran viskositasnya kecil. Uji sifat fisik dan stabilitas gel ini

dilakukan untuk memastikan gel UV Protection yang dibuat sudah memenuhi

syarat sediaan gel yang baik sehingga dapat diterima penggunaanya oleh

masyarakat luas. Hasil pengukuran sifat fisik dan stabilitas gel UV Protection

sebagai berikut :

Ta

Documents

SKRIPSI - COnnecting REpositories · Microsoft Word - perpuS.doc Author: diAn bAsKArA Created Date: 1/29/2008 12:39:18 PM