BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Manifestasi buruk paparan sinar matahari pada kulit dapat dikurangi dengan penggunaan sediaan tabir surya (Benson, 2007). Berdasarkan metode proteksinya, tabir surya terbagi menjadi tabir surya kimia dan fisik (Draelos & Thaman, 2006). Tabir surya kimia umumnya digunakan dalam kombinasi karena tidak ada agen aktif tunggal sesuai dengan level konsentrasi yang saat ini diizinkan oleh undangundang yang mampu memberikan perlindungan yang memadai terhadap UV (Diaz-Cruz, et al., 2008). Salah satu senyawa yang banyak digunakan dalam sediaan tabir surya di pasaran adalah oksibenzon (Correa, et al., 2012). Oksibenzon merupakan agen tabir surya kimia yang memiliki kemampuan absorbsi terhadap UV-A dan UV-B, walaupun absorbsi pada UV-A nya cukup lemah (Baughman, et al., 2009). Pada penelitian ini akan dikombinasikan agen tabir surya kimia yaitu oksibenzon 6% dan agen tabir surya fisik yaitu titanium dioksida 5% dengan harapan menghasilkan nilai SPF yang lebih tinggi daripada penggunaan oksibenzon secara tunggal. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Kim dan Choi (2014), oksibenzon memiliki sifat lipofilik. Pembuatan formula krim oksibenzon dan titanium dioksida dengan tipe emulsi oil in water (o/w) dalam penelitian akan membuat oksibenzon berada dalam fase dalam yaitu minyak, sehingga stabilitas senyawa
1
2
terlindungi oleh fase luar. Selain itu, kelebihan krim tipe o/w antara lain tidak lengket dan mudah dicuci dengan air (Ansel, 2005). Emulgator yang digunakan dalam penelitian ini adalah trietanolamin (TEA) stearat. Asam stearat bereaksi dengan TEA secara insitu menghasilkan suatu garam, yaitu TEA stearat yang berfungsi sebagai emulgator untuk tipe emulsi tipe o/w (Aulton, 2002). Dalam emulsi o/w, setil alkohol dilaporkan dapat memperbaiki stabilitas dengan cara mengkombinasikan dengan emulsifying agent yang larut dalam air. Campuran kombinasi ini akan membentuk close packed, monomolecular barrier pada permukaan minyak-air yang akan membentuk barier mekanik melawan droplet coalescence (Unvala, 2009). Optimasi TEA Stearat dan setil alkohol diharapkan memperbaiki stabilitas fisik sediaan krim. Pengujian SPF secara in vivo walaupun lebih mahal dan memakan waktu, namun memberikan hasil yang lebih reliable dan akurat dibanding metode in vitro (Sheu, et al., 2003). Oleh sebab itu, nilai SPF formula optimum krim o/w kombinasi oksibenzon dan titanium dioksida pada penelitian ini akan ditentukan dengan metode in vivo menggunakan hewan uji kelinci betina galur New Zealand White terinduksi senyawa 8-metoksiprosalen. B. Rumusan Masalah 1. Berapakah proporsi TEA stearat dan setil alkohol yang menghasilkan formula krim o/w kombinasi oksibenzon dan titanium dioksida yang optimum terhadap sifat fisik viskositas, daya sebar, serta daya lekat? 2. Bagaimana stabilitas fisik formula optimum krim o/w kombinasi oksibenzon dan titanium dioksida selama penyimpanan 4 minggu?
3
3. Berapakah nilai SPF formula optimum krim o/w kombinasi oksibenzon dan titanium dioksida hasil uji aktivitas tabir surya secara in vivo? C. Manfaat Penelitian Penelitian ini akan memberikan informasi komposisi variasi komponen TEA stearat dan setil akhol dalam formulasi krim o/w kombinasi oksibenzon dan titanium dioksida. Selanjutnya, melalui penelitian ini dapat dipelajari stabilitas fisik formula optimum krim o/w kombinasi oksibenzon dan titanium dioksida selama penyimpanan sehingga dapat menjadi alternatif sediaan tabir surya yang dapat digunakan masyarakat. Selain itu, melalui penelitian ini akan diketahui nilai SPF secara in vivo hasil dari kombinasi tabir surya kimia dan fisika yaitu kombinasi oksibenzon dan titanium dioksida. D. Tujuan Penelitian 1. Mengetahui proporsi TEA stearat dan setil alkohol yang menghasilkan formula krim o/w kombinasi oksibenzon dan titanium dioksida yang optimum terhadap sifat fisik viskositas, daya sebar, serta daya lekat. 2. Mengetahui stabilitas fisik formula optimum krim o/w kombinasi oksibenzon dan titanium dioksida selama penyimpanan 4 minggu. 3. Mengetahui nilai SPF formula optimum krim o/w kombinasi oksibenzon dan titanium dioksida hasil uji aktivitas tabir surya secara in vivo.
4
E. Tinjauan Pustaka 1.
Uraian senyawa oksibenzon
Gambar 1. Struktur Oksibenzon (Anonim, 1993)
Gambar 2. Serbuk Oksibenzon (Anonim, 2015a)
Oksibenzon atau dikenal juga dengan nama 2-hidroksi-4-metoksibenzofenon mengandung tidak kurang dari 97,0% dan tidak lebih dari 103,0% C14.H12.O3 dihitung terhadap zat yang telah dikeringkan. Serbuk oksibenzon berwarna putih atau hampir putih kekuningan (Gambar 2). Oksibenzon mudah larut dalam etanol (95%)P dan toluen P serta praktis tidak larut dalam air. Suhu beku oksibenzon tidak lebih rendah dari 62,0◦C. Berat molekul oksibenzon yaitu 228,25. Oksibenzon sebaiknya disimpan dalam wadah tertutup rapat serta terlindung dari cahaya. (Anonim, 1993).
5
Derivat benzofenon yang paling banyak digunakan adalah oksibenzon dan dioksibenzon. Meskipun senyawa aktif ini lebih mudah memicu alergi dibanding PABA (Para Amino Benzoic Acid), namun relatif aman dibandingkan PABA yang memicu fotokontak dan kontak alergi. (Draelos & Thaman, 2006). Oksibenzon adalah senyawa organik yang banyak digunakan dalam agen tabir surya yang menyerap radiasi ultraviolet dalam berbagai produk kosmetik (Gonzalez, et al., 2006). Oksibenzon juga telah digunakan sebagai ultra violet stabilizer di lapisan permukaan plastik pengemas makanan untuk mencegah polimerisasi atau fotodegradasi makanan (Suzuki, et al., 2005) dan disetujui oleh USA Food and Drug Administration sebagai zat aditif makanan tidak langsung (Laranjeira, et al., 2011). Oksibenzon dapat digunakan pada konsentrasi hingga 56% sebagai bahan aktif dalam tabir surya di Jepang dan U.S.A. (USA FDA Department of Health and Human Services, 2013), bahkan hingga 10% dapat digunakan di Eropa (Directive, 1983). Benzofenon-3 atau oksibenzon memiliki daya penyerapan yang kuat di 280340 nm (UV-B) (Smaoui, et al., 2013). Oksibenzon menggunakan transfer proton intramolekul pada keadaan tereksitasi dari gugus hidroksil untuk mengusir energi cahaya. Dengan demikian, energi cahaya diserap dengan cara tidak berbahaya sehingga oksibenzon mengubah energi foton yang diserap menjadi panas tanpa menyebabkan kerusakan kimia (Schnabel & Kiwi, 1978). Oksibenson merupakan bahan aktif tabir surya kimiawi yang bekerja dengan cara menyerap sinar ultraviolet yang memiliki panjang gelombang pendek dan berenergi tinggi. Energi radiasi ultraviolet yang diserap merupakan energi yang diperlukan untuk
6
terjadinya eksitasi fotokimia dalam molekul bahan aktif sebagai akibat proses delokalisasi elektron. Molekul tereksitasi ini bersifat tidak stabil dan secara perlahan-lahan melepaskan energi yang diabsorpsi kembali ke tingkat energi mula-mula dalam bentuk emisi foton ke panjang gelombang yang lebih besar, yaitu daerah sinar inframerah dan sinar tampak yang tidak bersifat eritemogenik (Shaath, 1990). Oksibenzon bersifat photostable, lipofilik, dan berpotensi bioaccumulative sehingga perlu berhati-hati dalam penggunaannya. Nilai log-Kow oksibenzon yang relatif tinggi yaitu, 4.0, menunjukkan biodegradasi lambat, kecenderungan untuk menyerap padatan tersuspensi dan sedimen, dan sukar menguap dari permukaan air (Kim & Choi, 2014). Pada manusia, sejumlah oksibenzon dapat diserap ke sirkulasi sistemik setelah aplikasi topikal dari produk tabir surya yang mengandung oskibenzon (Janjua, et al., 2004). Koefisien permeabilitas kulit oksibenzon belum diketahui, namun sekitar 1 sampai 2% dari aplikasi topikal dapat diserap melalui kulit 10 jam setelah penggunaan (Hayden, et al., 1997). Dengan demikian, sediaan tabir surya yang mengandung oksibenzon tidak melekat pada kulit lebih dari 10 jam. 2. Uraian senyawa titanium dioksida
Gambar 3. Struktur Titanium Dioksida (Anonim, 2015b)
7
Gambar 4. Serbuk Titanium Dioksida (Anonim, 2015c)
Titanium dioksida sangat stabil pada temperatur tinggi, berwarna putih,amorf, tidak berasa dan tidak higroskopis. Tidak larut dalam H 2SO4 encer, HCl, HNO3 pelarut-pelarut organik dan air, tetapi larut dalam asam hidrofluoric dan H2SO4 panas. Titanium dioksida memiliki indeks bias yang tinggi sehingga titanium dioksida memiliki sifat penghamburan cahaya yang dapat dimanfaatkan dalam penggunaannya sebagai pigmen putih dan opacifier. Kisaran cahaya yang tersebar dapat diubah dengan memvariasikan ukuran partikel serbuk titanium dioksida. Titanium dioksida digunakan dalam sediaan dermatologis dan kosmetik, seperti tabir surya (Rowe, et al., 2005). Konsentrasi maksimum titanium dioksida yang diizinkan untuk kosmetik adalah 25% (Cawthray, 2009). Namun, secara umum konsentrasi titanium dioksida yang biasa digunakan adalah sekitar 5% (Melquiades, et al., 2008). 3. Sinar matahari Sinar matahari terdiri dari panjang gelombang mulai dari sinar ultraviolet (UV) hingga sinar tampak. Sinar UV dibagi menjadi UV-A (320-400 nm), UV-B (290-320 nm), dan UV-C (100-290 nm) (Hanson, et al., 2006). 95% dari sinar UV
8
adalah UV-A. UV-A (320-400 nm) memiliki energi yang lebih rendah daripada UV-B, namun mampu menembus lebih dalam dan tidak mudah menyebabkan kulit terbakar. UV-B (290-320 nm) memiliki energi tinggi dan menembus pada lapisan kulit luar, serta lebih mudah menyebabkan kulit terbakar (Hoffman, et al., 2000). Sinar UV memiliki dampak positif maupun negatif. Dampak positif dari sinar UV antara lain kehangatan, cahaya, fotosintesis pada tumbuhan, dan sintesis vitamin D pada kulit (radiasi UV mengkonversi turunan kolesterol menjadi previtamin D3) (Holick, et al., 1980). Di lain sisi, sinar UV dapat menyebabkan sunburn yang ditandai dengan gejala iritasi ringan hingga inflamasi akut. Radiasi sinar UV yang berlebihan akan menghancurkan vitamin D pada lemak kulit sehingga mengubahnya menjadi toxic steroid dan mengakibatkan degenerasi jaringan ikat kulit dan munculnya kerutan (Jellinek, 1970); faktor risiko penyakit mata (Sliney, 2001); serta menurunkan kekebalan tubuh (Norval, 2006). Efek jangka panjang paparan radiasi UV yang berlebihan mampu memicu terjadinya kanker kulit (Hussein, 2005). 4. Kulit
Gambar 5. Struktur Anatomi Kulit (Sherwood, 2014)
9
Struktur anatomi kulit ditunjukkan pada Gambar 5. Kulit terdiri dari dua lapisan, yaitu epidermis berkeratin di bagian luar dan jaringan ikat vaskular yang kaya pembuluh darah di bagian dalam. Pelipatan khusus epidermis membentuk kelenjar keringat, kelenjar sebasea, dan folikel rambut. Epidermis mengandung empat jenis sel : keratinosit, melanosit, sel Langerhans, dan sel Granstein. Kulit melekat ke otot atau tulang di bawahnya melalui hipodermis, yaitu lapisan jaringan ikat longgar yang mengandung lemak (Sherwood, 2014). Istilah
perkutan
menunjukkan
bahwa
penembusan
terjadi
pada
lapisan epidermis, dan penyerapan dapat terjadi pada lapisan epidermis yang berbeda. Kemampuan menembus sediaan kosmetik harus dibatasi sampai difusi ke dalam lapisan tanduk (stratum corneum), folikel rambut, dan kelenjar keringat. Pada keadaan tertentu misalnya pada sediaan tabir surya, zat aktif relatif tertahan cukup lama pada permukaan lapisan tanduk (stratum corneum) (Aiache, et al., 1993). Fenomena absorpsi perkutan (permeasi pada kulit) dapat digambarkan dalam tiga
tahap
yaitu
penetrasi
pada
permukaan
stratum
corneum,
difusi
melalui stratum corneum, epidermis, dan dermis, kemudian masuknya molekul ke dalam sirkulasi sistemik. Penetrasi melalui stratum corneum dapat terjadi melalui penetrasi transepidermal dan penetrasi transappendageal. Pada kulit normal, jalur penetrasi obat penetrasi
umumnya
melalui
folikel
melalui epidermis (transepidermal), rambut
maupun
(transappendageal) (Swarbrick & Boylan, 1995).
melewati
dibandingkan
kelenjar
keringat
10
Kulit merupakan bagian tubuh terluar manusia yang memiliki berbagai macam fungsi, salah satunya adalah melindungi tubuh dari paparan sinar ultra violet (Margisuci, et al., 2015). Paparan akut dan kronis terhadap radiasi UV matahari menyebabkan kerusakan kulit, termasuk eritema (sunburn), penuaan kulit, imunosupresi, dan peningkatan risiko kanker kulit (Correa, et al., 2012). Pada kulit yang tidak terlindung, sunburns dari UVB biasanya terjadi 4 jam pascapaparan dan puncaknya terjadi dalam waktu 24 jam. Sementara itu, tanning adalah hasil yang paling sering muncul dari paparan UVA (Baron, et al., 2008). Formulasi sediaan farmasi dan kosmetik dapat meningkatkan hidrasi kulit baik dengan cara oklusi (salep, emulsi w/o) atau dengan memberikan air dari pembawa ke stratum korneum (emulsi o/w). Di sisi lain, konstituen pembawa yang higroskopis (gliserol murni) dapat menurunkan kadar air dari kulit menyebabkan berkurangnya hasil penetrasi (Otto, et al., 2009 ). 5. Krim Krim adalah bentuk sediaan emulsi semi padat yang mengandung > 20% air dan volatil dan / atau <50% hidrokarbon, serta lilin atau polietilen glikol sebagai pembawa untuk aplikasi eksternal pada kulit (Srivastava, 2006). Krim bersifat opak, kental, dan tidak berminyak hingga sedikit berminyak, cenderung sebagian besar menguap atau terserap ketika digosok ke kulit. (Mekkawy, et al., 2013). Ada dua jenis krim yaitu krim dengan emulsi oil in water (o/w) dengan air sebagai fase kontinyu dan krim water in oil (w/o) dengan minyak sebagai fase kontinyu (Mekkawy, et al., 2013). Menurut Timothy (2008), sebuah sistem yang
11
terdiri dari tetesan minyak terdispersi dalam fase air disebut minyak dalam air atau emulsi o/w; sedangkan sebuah sistem yang terdiri dari tetesan air terdispersi dalam fase minyak disebut air dalam minyak atau emulsi w/o. Emulsi o/w biasa digunakan sebagai basis obat yang mudah tercuci air dan penggunaan kosmetik secara umum, sedangkan emulsi w/o banyak digunakan sebagai emolien dan perawatan kulit kering (Magdy, 2004). Teknik pembuatan krim dapat dilakukan secara manual maupun secara mekanik. Teknik manual dapat menggunakan pill tile dan spatula atau alu mortar. Keuntungan penggunaan pill tile yaitu dapat mengecilkan ukuran partikel serta mudah dibersihkan. Teknik pembuatan secara mekanik dilakukan untuk membuat krim dalam jumlah besar. Caranya menggunakan mixer dilengkapi dayung atau pisau pemotong. Dengan cara ini maka sediaan krim dapat tercampurkan dalam satu kontainer (Allen, 2012) Emulsi o/w dan w/o tidak stabil secara termodinamika , biasanya memisah menjadi dua fase yang berbeda. Ketidakstabilan ini bisa diwujudkan dalam waktu yang berbeda dan melalui berbagai proses destabilisasi fisikokimia, misalnya, creaming (atau sedimentasi), flokulasi, koalesensi, atau inversi fase (Masmoudi, et al., 2005). Creaming mengarah ke tahap pemisahan dan sering dikaitkan dengan perbedaan density antara dua fase di bawah pengaruh gravitasi (Derick, 2003). Tetesan air dalam emulsi bersatu satu sama lain untuk menghasilkan tetesan lebih besar, sehingga meningkatkan tingkat koalesens. Akhirnya dapat menyebabkan kerusakan emulsi, yang terjadi ketika energi adhesi antara dua
12
tetesan lebih besar dari energi turbulen, sehingga menyebabkan dispersi (Abdurahman & Rosli, 2006). Kontrol kualitas sediaan krim meliputi : a. Organoleptis Pengamatan organoleptik berperan sebagai indikator kualitatif kestabilan emulsi yang bersifat subjektif (Sekardani, 2011). Pengamatan organoleptis biasanya meliputi kekentalan, warna, dan bau. b. Homogenitas Homogenitas berpengaruh terhadap efektivitas terapi karena berhubungan dengan kadar obat yang seragam pada setiap pemakaian. Jika sediaan homogen maka kadar zat aktif pada saat pemakaian atau pengambilan akan selalu sama. Krim adalah suatu sediaan yang cara pemakaiannya dioleskan pada tempat terapi sehingga setiap bagian zat aktif harus memiliki kesempatan yang sama untuk menempati tempat kerja. Kondisi ini dapat tercapai bila sediaan krim homogen (Alissya, et. al, 2013) c. Viskositas Viskositas merupakan parameter yang menggambarkan tentang besarnya tahanan suatu cairan untuk mengalir. Semakin besar tahanannya, maka viskositas juga akan semakin besar (Sinko, 2006).
13
d. Daya sebar Daya sebar diartikan kemampuan sediaan untuk dapat disebarkan pada kulit. Daya sebar biasanya dilakukan pada sediaan topikal (Voigt, 1984). Daya sebar merupakan bagian dari psikoreologi yang dapat dijadikan sebagai parameter aseptabilitas (Martin, et al., 1993). e. Daya lekat Daya lekat krim menunjukkan kemampuan sediaan untuk dapat kontak dengan kulit. Jika daya lekat pada kulit cukup lama, maka kemampuan sediaan untuk dapat menghasilkan efek terapi lebih efektif (Betageri & Prabhu, 2002) f. pH Bagian terpenting dalam stabilitas sediaan adalah performa saat pengujian dipercepat dan profil kinetika pH (Issa, et al., 2000). Agar suatu formulasi memperoleh pengakuan dalam industri, formulasi tersebut harus memiliki pH yang dekat dengan kisaran pH normal kulit manusia (Matousek, et al., 2003). Sediaan krim yang dihasilkan sebaiknya memiliki pH yang mendekati pH normal kulit, yaitu 4,5-6,5 (Draelos & Thaman, 2006). g. Tipe emulsi Salah satu parameter ketidakstabilan emulsi adalah pembalikan tipe emulsi, atau dikenal dengan inversi. Inversi adalah peristiwa berubahnya tipe emulsi dari tipe o/w menjadi w/o atau sebaliknya (Anief, 1999). Banchroft rule menyatakan fase dimana emulgator larut adalah fase eksternal (Myers, 2006).
14
6. Tabir surya Sebuah kosmetik tabir surya dapat didefinisikan sebagai produk kosmetik yang mengandung filter UV dalam formulasinya sehingga dapat melindungi kulit dari efek merusak sinar UV dan mencegah atau meminimalisasi kerusakan yang dapat ditimbulkan oleh radiasi UV terhadap kesehatan manusia (Salvador & Chisvert, 2005). Untuk menjamin efikasi produk tabir surya yang konstan, filter UV yang digunakan harus photostable (Couteau, et al., 2007). Tabir surya kimia melindungi kulit dengan cara mengabsorbsi energi UV dan mengubahnya menjadi energi panas. Agen tabir surya kimia mengabsorbsi radiasi dan mengubahnya ke dalam gelombang radiasi yang lebih panjang. Senyawa tabir surya kimia umumnya berupa senyawa aromatik yang terkonjugasi gugus karbonil (Draelos & Thaman, 2006). Golongan senyawa tabir surya kimia antara lain PABA, sinamat, salisilat, octorylene, etocrylene, benzofenon, mentilantranilat, dan dibenzoilmetan (Rigel, et al., 2005). Tabir surya fisik merupakan partikel yang mampu menghamburkan dan merefleksikan energi UV kembali ke lingkungan. Tabir surya fisik banyak digemari karena sifat toksisitasnya yang rendah. Agen tabir surya fisik cenderung stabil terhadap cahaya dan tidak menunjukkan reaksi fototoksik atau fotoalergik. Tabir surya fisik juga mampu efektif melindungi baik UVA maupun UVB. Senyawa tabir surya fisik yang biasa digunakan yaitu titanium dioksida dan zink oksida (Draelos & Thaman, 2006). Efektivitas tabir surya fisika berdasarkan pada
15
kemampuannya untuk memantulkan cahaya, sehingga ketebalan penggunaan tabir surya dan ukuran partikel akan mempengaruhi (Kullavanijaya & Lim, 2005). Pengaplikasiaan ulang tabir surya penting dilakukan untuk mempertahankan jumlah yang dibutuhkan kulit untuk melindungi dari sinar UV. Pedoman menunjukkan bahwa tabir surya diaplikasikan sekitar 30 menit sebelum paparan sinar matahari dan kemudian diulangi setiap 2 sampai 3 jam setelahnya (Rai & Srinivas, 2007). Untuk mencegah sunburn dan melindungi manusia dari kerusakan kulit yang serius, tabir surya harus memiliki beberapa kriteria. Tabir surya harus photostable (idealnya 100%) dan harus menghilangkan energi yang diserap secara efisien melalui jalur fotofisika dan fotokimia tanpa membentuk oksigen singlet, atau spesies oksigen reaktif lainnya, dan senyawa berbahaya reaktif lainnya. Tabir surya seharusnya tidak menembus kulit, dan tidak terangkut ke dalam sel manusia karena dapat menyebabkan kerusakan DNA. Senyawa yang dapat menembus kulit misalnya PABA dan hidrokuinon. Tabir surya harus juga meminimalkan tingkat radiasi UVB dan UVA yang mungkin mencapai inti sel DNA (Serpone, et al., 2007). 7. Simplex lattice design (SLD) Simplex Lattice Design digunakan untuk mengetahui hubungan antara respon permukaan dengan area optimal untuk melihat karakteristik formula. Desain ini sesuai untuk prosedur optimasi formulasi dimana total jumlah komposisi dianggap konstan. Pengaplikasian simplex design terdiri dari penyiapan beberapa formulasi
16
yang mengandung kombinasi berbeda dari komposisi yang bervariasi. Kombinasi disiapkan dengan satu cara yang mudah dan efisien sehingga data percobaan dapat digunakan untuk memprediksi respon yang berada dalam simplex (simplex space). Hasil eksperimen digunakan untuk membuat persamaan polynomial (simplex) dimana persamaan ini dapat digunakan untuk memprediksi profil respon (Bolton, 1997). Design-Expert menggunakan metode optimasi yang dikembangkan oleh Derringer dan Suich (Myers & Cook, 2009). Menurut Bolton (1997), persamaan matematika yang dapat menggambarkan simplex lattice design adalah linear, quadratic, dan special cubic model. Bentuk persamaan tersebut yaitu : a. Linear Model Y = β 1X1 + β2X2 + β3X3 b. Quadratic Model Y = β 1X1 + β2X2 + β3X3 + β 12X1X2 + β 13X1X3 + β23X2X3 c. Special Cubic Model Y = β 1X1 + β2X2 + β3X3 + β 12X1X2 + β 13X1X3 + β23X2X3 + β123 X1X2X3 Keterangan : X1X2X3 = fraksi campuran homogen β1β2β3 = koefisien regresi 8. Monografi bahan Bahan-bahan tambahan yang digunakan dalam penelitian ini, antara lain :
17
a. Asam stearat Asam stearat adalah kristal padat atau bubuk putih putih atau kekuningan yang keras, berwarna putih atau kuning samar, dan agak mengkilap. Memiliki sedikit bau (dengan ambang bau 20 ppm) dan rasa menyerupai lemak. Dalam formulasi topikal, asam stearat digunakan sebagai pengemulsi dan agen pelarut. Ketika sebagian dinetralkan dengan alkali atau trietanolamin, asam stearat digunakan dalam pembuatan krim. Asam stearat yang sebagian dinetralkan membentuk suatu basis berkrim bila dicampur dengan 5-15 kali beratnya dengan cairan berair, penampilan dan plastisitas krim ditentukan oleh proporsi alkali yang digunakan. Dalam formulasi krim dan salep, rentang konsentrasi asam stearat yang digunakan adalah 1 - 20 % (Rowe, et al., 2005). b. Setil alkohol Setil alkohol banyak digunakan dalam formulasi kosmetik dan sediaan farmasetis seperti suppositoria, sediaan padat dengan pelepasan terkontrol, emulsi, lotion, krim, dan salep. Dalam sediaan lotion, krim, dan salep, setil alkohol digunakan karena karakteristiknya sebagai emollient, water-absoptive, dan emulsifier. Karakteristik tersebut mampu meningkatkan stabilitas, memperbaiki tekstur, dan menaikkan konsistensi formula. Dalam emulsi minyak dalam air, setil alkohol dilaporkan dapat memperbaiki stabilitas dengan cara mengkombinasikan dengan emulsifying agent yang larut dalam air. Campuran kombinasi ini akan membentuk close packed, monomolecular barrier pada permukaan minyak-air yang akan membentuk barier mekanik melawan droplet coalescence. Konsentrasi setil alkohol yang digunakan sebagai emollient dan emulsifying agent adalah 2-
18
5%, sedangkan untuk water absorption digunakan setil akohol dengan konsentrasi 5% (Rowe, et al., 2005). c. Minyak mineral Minyak mineral adalah campuran halus cairan jenuh alifatik (C 14-C18) dan hidrokarbon siklik yang diperoleh dari minyak bumi. Wujudnya transparan, tidak berwarna, dan dapat berupa kental atau cairan. Minyak mineral dapat berfungsi sebagai emolient, lubrikan, oleaginous vehicle, solven, dan adjuvant untuk vaksin. Mineral oil banyak digunakan sebagai eksipien dalam formulasi sediaan topikal dimana karakteristik emollient muncul sebagai komposisi dalam salep. Minyak mineral biasa ditambahkan dalam emulsi minyak dalam air sebagai solven sedangkan sebagai lubrikan dalam formulasi kapsul dan tablet. Rentang konsentrasi minyak mineral yang digunakan dalam emulsi topikal adalah 1 - 32 % (Rowe, et al., 2005). d. Gliserin Gliserin merupakan cairan tidak berwarna, tidak berbau, kental, serta higroskopis jelas. Gliserin digunakan dalam berbagai formulasi sediaan farmasi termasuk oral, telinga, mata, topikal, dan persiapan parenteral. Dalam penggunaan topikal, gliserin digunakan sebagai pelarut atau cosolvent dalam krim dan emulsi. Konsentrasi gliserin yang digunakan dalam fungsinya sebagai emollient dapat berjumlah ≤ 30% (Rowe, et al., 2005). e. Metil Paraben Metil paraben mengandung tidak kurang dari 99,0% dan tidak lebih dari 100,5% C8H8O3. Berbentuk serbuk halus, berwarna putih, hampir tidak berbau,
19
rasa sedikit membakar dan diikuti rasa tebal. Metil paraben bersifat sukar larut dalam air, larut dalam air mendidih, mudah larut dalam etanol 95% P, dalam aseton P, dalam eter P, dan dalam larutan alkali hidroksida. Metil paraben biasa digunakan sebagai zat tambahan, yaitu sebagai pengawet (Anonim, 1993). f. Aqua Aquades merupakan cairan jernih, tidak berwarna, dan tidak berbau (Rowe, et al., 2005). g. Dimethicone Dimethicone berwujud cairan jernih dan tidak berwarna. Fungsi dari dimethicone antara lain sebagai antifoaming agent, emollient, dan water-repelling agent. Dalam emulsi topikal minyak dalam air, dimethicone ditambahkan ke dalam fase minyak sebagai antifoaming agent. Dimethicone memiliki sifat hidrofobik and digunakan secara luas pada formulasi sediaan pelindung fisik. Konsentrasi dimethicone yang biasa digunakan pada emulsi o/w adalah 0,5-5,0% (Rowe, et al., 2005). Penggunaan dimethicone mencegah terbentuknya radikal bebas dan meningkatkan fotostabilitas senyawa tabir surya fisik (Mitchnick, et al., 1999). h. Trietanolamin (TEA) Trietanolamin (TEA) dalam sediaan topikal dalam farmasetika digunakan secara luas dalam pembuatan emulsi. Trietanolamin digunakan sebagai bahan pengemulsi anionik untuk menghasilkan emulsi minyak-air yang homogen dan stabil. Trietanolamin sangat higroskopis. Titik lelehnya antara 20-21◦C.
20
Konsentrasi yang umum digunakan sebagai emulgator yaitu 2-4% (Rowe, et al., 2005) i.
8 – Metoksiprosalen (8-MOP)
8-MOP merupakan hablur berbentuk jarum halus, putih sampai krem; tidak berbau. Praktis tidak larut dalam air; mudah larut dalam kloroform; larut dalam etanol mendidih, dalam aseton, dalam asam asetat, dalam propilen glikol, dan dalam benzen, agak sukar larut dalam air mendidih dan dalam eter. Penyimpanan dalam wadah tertutup rapat dan tidak tembus cahaya (Anonim, 1995). 8-MOP merupakan senyawa yang reaktif terhadap sinar dan berfungsi untuk meningkatkan sensitivitas tubuh terhadap siar UV. Dengan adanya aktivitas 8-MOP ini, akan menghasilkan kulit kemerahan (eritema) setelah terpapar sinar UV dan akan hilang setelah 2-3 hari. Senyawa ini memiliki beberapa efek samping yang cukup serius, diantaranya sesak nafas, kerusakan mata, penuaan kulit, dan kanker kulit (melanoma) (Anonim, 2011). 9. Sun protection factor (SPF) Sun
Protection
Factor
(SPF)
adalah
menggambarkan efisiensi produk tabir surya.
indikator
universal
untuk
Nilai SPF pada label produk
penting dalam memberikan indikasi tingkat perlindungan matahari dari produk tersebut (Sheu, et al., 2003). SPF merupakan rasio dari jumlah energi ultraviolet yang diperlukan untuk menghasilkan eritema minimal atau Minimal Erythema Dose (MED) pada kulit yang terlindung tabir surya dibandingkan dengan jumlah
21
energi yang dibutuhkan untuk menghasilkan eritema yang sama pada kulit yang tidak terlindungi (Draelos & Thaman, 2006). SPF menunjukkan kemampuan produk tabir surya untuk mengurangi efek eritema karena paparan sinar UV. Pengukuran SPF dapat dilakukan dengan cara in vivo dan metode in vitro (Groves, et al., 1979). Sebaiknya produk tabir surya mengandung SPF 15 atau lebih tinggi (El-Boury, et al., 2007). Tabir surya dengan SPF 15 menyaring sekitar 94% sinar UVB, sedangkan SPF 30 mengeblok sekitar 97% (Kullavanijaya & Lim, 2005). Nilai SPF sediaan tabir surya dipengaruhi oleh ekstingsi bahan aktif tabir surya, polaritas pelarut, dan pH sediaan (Soeratri & Purwanti, 2004). Menurut Wilkinson dan Moore (1982), penilaian SPF mengacu pada ketentuan FDA yang mengelompokkan keefektifan sediaan tabir surya berdasarkan SPF : 1. Tabir surya dengan nilai SPF 2-4, memberikan proteksi minimal 2. Tabir surya dengan nilai SPF 4-6, memberikan proteksi sedang 3. Tabir surya dengan nilai SPF 6-8, memberikan proteksi ekstra 4. Tabir surya dengan nilai SPF 8-15, memberikan proteksi maksimal 5. Tabir surya dengan nilai SPF ≥ 15, memberikan proteksi sedang F. Landasan Teori Kestabilan emulsi terutama dipengaruhi oleh variasi dan jumlah emulsifier (Supriyono, 2007). Rentang konsentrasi asam stearat dan TEA dalam sediaan krim pelindung adalah 6-9% (Allen, 2012), sedangkan rentang konsentrasi setil alkohol yang biasa digunakan dalam sediaan semi padat adalah 2-5% (Rowe, et al., 2005). Reaksi netralisasi emulgator TEA Stearat terjadi ketika asam stearat
22
dan TEA dicampur bersama-sama pada suhu di atas titik leleh asam stearat. Produk yang terbentuk menjadi garam TEA stearat, atau dikenal sebagai sabun TEA (Zhu, et al., 2005). Titik leleh asam stearat adalah 69-70◦C (Rowe, et al., 2005). Pencampuran dilakukan sesudah asam stearat dan TEA dilelehkan pada suhu 75◦C (Allen, 2012), sehingga pada suhu tersebut akan terbentuk garam TEA Stearat. Garam yang terbentuk merupakan hasil reaksi stoikiometri, sehingga variasi asam stearat dengan TEA dijaga tetap sama dengan perbandingan asam stearat : TEA yaitu 5 : 1 sehingga menghasilkan pH 6 dan masuk dalam rentang pH kulit yaitu 4,5-6,5 (Draelos & Thaman, 2006). TEA Stearat sebagai surfaktan anionik membentuk lapisan monomolecular films pada lapisan antara minyak air menyebabkan penurunan tegangan muka dan menjaga kestabilan emulsi (Allen, 2012). Setil alkohol dapat meningkatkan stabilitas dengan cara meningkatkan viskositas krim o/w (Unvala, 2009). Peningkatan viskositas fase eksternal akan meningkatkan stabilitas emulsi (Allen, 2012). Oksibenzon merupakan senyawa tabir surya yang paling stabil terhadap degradasi cahaya dibandingkan dengan turunan benzofenon lainnya (Suwarmi, 2012). Nilai SPF oksibenzon 6% adalah 6,62 (Samsudin, 2007). Titanium dioksida memiliki nilai SPF yang tinggi karena mekanismenya sebagai tabir surya fisik (Serpone, et al., 2007). Penelitian yang dilakukan El-Boury, et al. (2007) tentang perhitungan nilai SPF secara in vitro kombinasi berbagai senyawa tabir surya kimia dan tabir surya fisik pada konsentrasi tertinggi masing-masing senyawa tabir surya yang diperbolehkan oleh regulasi, salah satunya kombinasi oksibenzon dengan konsentrasi 10% dan titanium dioksida 25% menghasilkan nilai SPF sebesar 39,07 ± 4,11. Kombinasi
23
oksibenzon dan titanium dioksida akan meningkatkan nilai SPF sediaan krim tabir surya. G. Hipotesis 1. Proporsi TEA stearat mendekati 7,5 % dan setil alkohol mendekati 2% akan menghasilkan formula krim o/w kombinasi oksibenzon dan titanium dioksida yang optimum terhadap sifat fisik viskositas, daya sebar, serta daya lekat. 2. Formula optimum krim o/w kombinasi oksibenzon dan titanium dioksida memiliki stabilitas fisik yang baik selama penyimpanan 4 minggu. 3. Nilai SPF formula optimum krim o/w kombinasi oksibenzon dan titanium dioksida hasil uji aktivitas tabir surya secara in vivo mendekati angka 15 yaitu nilai minimum SPF sediaan tabir surya yang diperbolehkan beredar.
24
