OPTIMASI KONSENTRASI HIDROKSIPROPIL METILSELULOSA SEBAGAI PEMBENTUK FILM TERHADAP SIFAT FISIK SEDIAAN PAPER SOAP ANTISEPTIK TANGAN MINYAK ATSIRI RIMPANG LENGKUAS MERAH (Alpinia galanga (L.) Willd) OPTIMIZATION OF THE CONCENTRATION OF HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE AS FILM-FORMING TO THE PHYSICAL PROPERTIES OF ESSENTIAL OIL RED GALANGAL RHIZOME PAPER SOAP Eny Kurniati, Ari Widayanti, Rahmah Elfiyani. Fakultas Faramasi Dan Sains Universitas Muhammadiyah Prof. DR. Hamka ABSTRAK Paper soap merupakan sabun yang berbentuk lembaran tipis dan mempunyai ketebalan sekitar 10 – 500 µm. Pada penelitian ini, dibuat paper soap menggunakan minyak atsiri rimpang lengkuas merah dan hidroksipropil metilselulosa sebagai pembentuk film. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi optimum hidroksipropil metilselulosa sebagai pembentuk film terhadap sifat fisik sediaan paper soap antiseptik tangan minyak atsiri rimpang lengkuas merah. Paper soap dibuat menjadi 4 formula dengan konsentrasi minyak atsiri sebesar 1% dan hidroksipropil metilselulosa 2% ; 2,5% ; 3% ; 3,5%. Tiap formula di evaluasi sifat fisiknya meliputi: organoleptik, keseragaman bobot, ketebalan, susut pengeringan, waktu hancur, dan pH. Berdasarkan hasil pengamatan sifat fisik disimpulkan bahwa konsentrasi optimal hidroksipropil metilselulosa sebagai pembentuk film adalah sebesar 2%. Kata Kunci: Hidroksipropil Metilselulosa, film, paper soap, Lengkuas Merah ABSTRACT Paper soap is a kind of soap that has of thickness about 10-500 µm. In this research, paper soap were made using essential oil of red galangal rhizome and hydroxypropyl methylcellulose as a film-forming. The research aims at knowing the optimum concentration of hydroxypropyl methylcellulose as a film-forming on the physical properties of the preparation paper soap hand antiseptic of essential oil red galangal rhizome. Paper soap is made into 4 formulas with the concentration of essential oil of 1% and the concentration of hydroxypropyl methylcellulose of 2% ; 2,5% ; 3% ; 3,5%. Each formula is evaluated for physical properties include organoleptic, uniformity of weight, thickness, loss on drying, and pH. Based on the results of the research physical properties concluded that the optimal concentration of hydroxypropyl methylcellulose as a film-forming was 2%. Keywords: HPMC, paper soap, red galangal rhizome
1
PENDAHULUAN Badan kesehatan dunia (WHO) menyatakan bahwa ke dua tangan manusia merupakan jalur utama masuknya kuman penyakit kedalam tubuh. Itu sebabnya, selain menjalankan gaya hidup sehat, kebiasaan mencuci tangan dengan sabun akan mengurangi dan mencegah timbulnya penyakit. Saat ini dikembangkan berbagai produk yang mengandung zat antiseptik, khususnya sabun cuci tangan. Produkproduk ini dinilai efektif membunuh bakteri yang ada pada tangan, sebagai cara untuk mengurangi jumlah bakteri yang masuk ke dalam tubuh. Sabun pembersih tangan antiseptik dalam bentuk cairan dan batangan padat telah beredar di masyarakat, namun kurang praktis dalam pembawaannya. Oleh karena itu, dalam produksinya diperlukan alternatif lain yang lebih praktis, yakni dengan membuat sabun pembersih tangan antiseptik dalam bentuk paper soap sehingga akan mudah pembawaan dan praktis dalam pemakaian serta bentuk yang unik dan menarik. Paper soap yang dibuat mengandung zat antiseptik yang berasal dari bahan alam, yakni minyak atsiri rimpang lengkuas merah. Karena rimpang lengkuas merah diketahui mengandung minyak atsiri yang bersifat aktif sebagai antibakteri (Parwata dan Dewi, 2008). Paper soap merupakan sabun yang berbentuk lembaran tipis dan mempunyai ketebalan sekitar 10-500 µm. Komponen dari paper soap adalah polimer yang larut dalam air dan sabun. Pada penelitian ini polimer yang digunakan untuk membuat lapisan film adalah Hidroksipropil Metilselullosa (HPMC) karena mudah di cuci oleh air dan mudah larut dalam air. Paper soap dibuat dengan HPMC sebagai pembentuk film dengan variasi konsentrasi 2 % - 3,5%. Berdasarkan latar belakang tersebut maka dilakukan penelitian mengenai pembuatan paper soap minyak atsiri rimpag lengkuas merah menggunakan hidroksipropil metilselulosa sebagai pembentuk film dengan variasi konsentrasi yang berbeda. Dari perbedaan konsentrasi HPMC ini diharapkan akan dapat konsentrasi optimal HPMC sebagai pembentuk film, sehingga akan menghasilkan sediaan paper soap yang memenuhi syarat sifat fisik yang baik.
2
METODOLOGI Bahan penelitian: minyak atsiri rimpang lengkuas merah sebagai zaat aktif, HPMC sebagai polimer pembentuk film, PEG 6000, natrium lauril sulfat, metil paraben, dinatrium EDTA, BHT, dan aqua destilata. Alat penelitian: alat-alat gelas, neraca analitik, batang pengaduk, cetakan dari plastik ukuran 2x2 cm, oven, pH meter, desikator, botol timbang, disintegration tester, mikrometer sekrup. Prosedur Penelitian Penyiapan bahan aktif Bahan aktif yang digunakan adalah minyak atsiri rimpang lengkuas merah yang diperoleh dari Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat (BALITRO), Bogor. Penyusunan formula Tabel 1. Formula paper soap minyak atsiri rimpang lengkuas merah No.
F1
Formula F2 F3
F4
1%
1%
1%
1%
Zat aktif
2.
Minyak atsiri rimpang lengkuas merah HPMC
2%
2,5%
3%
3,5%
3. 4
PEG 6000 Na. Lauril sulfat
0,2% 5%
0,2% 5%
0,2% 5%
0,2% 5%
5. 6. 7. 8.
Metil paraben Dinatrum EDTA BHT Aqua dest ad
0,18% 0,05% 0,05% 100 ml
Pembentuk film Plazticizer Pembentuk busa Pengawet Pengkelat Antioksidan Pelarut
1.
Bahan
Fungsi
0,18% 0,18% 0,18% 0,05% 0,05% 0,05% 0,05% 0,05% 0,05% 100 ml 100 ml 100 ml
Pembuatan paper soap HPMC didispersikan dalam air panas pada suhu 700C hingga terdispersi (M1). PEG 6000 dilarutkan dengan sebagian air, di aduk hingga larut, dan dimasukkan ke dalam M1, diaduk hingga homogen. Nipagin dilarutkan dengan air panas hingga larut, masukkan ke dalam M1, diaduk hingga homogen. Dinatrium EDTA dilarutkan dengan air panas hingga larut, masukkan ke dalam M1, diaduk hingga homogen. BHT dilarutkan ke dalam minyak atsiri lengkuas merah, diaduk
3
sampai larut dan dimasukkan ke dalam M1, diaduk hingga homogen. Natrium lauril sulfat dilarutkan dengan sisa air sampai larut, kemudian masukkan ke dalam M1, diaduk hingga homogen. Cairan homogen yang telah terbentuk dimasukkan ke dalam cetakan plastik berukuran 2x2 cm menggunakan spuit, masing-masing 0,5 ml. Keringkan di dalam oven pada suhu 400C selama ± 18 jam. Setelah kering diamkan sejenak pada suhu kamar, lalu paper soap diangkat dari cetakan dan dilakukan evaluasi. Evaluasi paper soap Evaluasi paper soap meliputi organoleptik, keseragaman bobot, ketebalan, susut pengeringan, waktu hancur, dan pH. Analisa data Data hasil uji sifat fisik organoleptik, keseragaman bobot dan ketebalan di analisa secara visual. Data hasil uji waktu hancur, susut pengeringan, dan pH di analisa secara statistik menggunakan uji analisa varian satu arah (one way ANAVA). Jika hasilnya tidak signifikan maka pengujian cukup sampai disini. Tetapi apabila hasilnya signifikan, maka dilakukan pengujian selanjutnya untuk mengetahui perbedaan bermakna antar formula hasil pengujian.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Karakteristik Minyak Atsiri Rimpang Lengkuas Merah Bentuk
: cairan
Warna
: kuning jernih
Bau
: khas aromatik lengkuas
Bobot jenis
: 0,9330 g/ml.
Hasil Evaluasi Sediaan a. Uji Organoleptik Pada evaluasi pengamatan organoleptik sediaan paper soap yang dilakukan meliputi penampilan warna, bau, dan kelengketan. Tampilan warna yang dihasilkan dari semua formula tidak mengalami perbedaan yang signifikan, yakni semua formula menghasilkan warna sediaan yang putih jernih. Namun pada formula 4, sediaan yang
4
dihasilkan berwarna putih keruh. Ini disebabkan karena pengadukan pada saat penambahan surfaktan, yang menimbulkan gelembung busa didalam cairan kental (Anonim, 1991), sehingga pada saat paper soap di angkat dari cetakan menghasilkan warna sediaan yang keruh. Paper soap mempunyai bau khas, bau yang dihasilkan berasal dari minyak atsiri lengkuas merah. Pada pengamatan kelengketan, sediaan yang dihasilkan tidak lengket pada saat dicabut dari cetakan, hanya formula 4 yang agak lengket pada saat dicabut dari cetakan, namun selama penyimpanan kelengketan hilang seiring dengan berkurangnya kadar air dalam sediaan.
Tabel 2. Hasil Organoleptik paper soap Formula
Pengamatan
Suhu (0C)
Warna
28
Bau
28
Khas
Khas
Khas
Khas
Kelengketan
28
TL
TL
TL
AL
1
2
3
4
Putih jernih Putih jernih Putih jernih putih keruh
Keterangan : Khas : khas lengkuas TL : tidak lengket AL : agak lengket
bobot (mg)
b. Uji Keseragaman Bobot 60 50 40 30 20 10 0 F1
F2
F3
F4
formula
Gambar 1. Grafik bobot rata-rata Hasil evaluasi keseragaman bobot paper soap minyak atsiri rimpang lengkuas merah menunjukkan hasil yang berbeda tiap formula. Perbedaan bobot yang 5
terjadi antar formula disebabkan karena adanya interaksi antar polimer, dalam hal ini HPMC dengan PEG 6000 yang menyebabkan perubahan struktur molekul, sehingga akan mempengaruhi bobot molekul (Agoes, 2008). Bertambahnya bobot molekul menyebabkan bertambahnya bobot sediaan yang dihasilkan. Ini yang akan menyebabkan kenaikan bobot paper soap jika konsentrasi polimer ditingkatkan. Namun, perbedaan bobot paper soap yang dihasilkan tiap formula tidak mengalami penyimpangan bobot yang terlalu besar, hal ini kemungkinan disebabkan karena metode pencetakan paper soap yang dilakukan secara individual, sehingga dapat mengurangi resiko terjadinya penyimpangan bobot yang terlalu besar.
ketebalan (µm)
c. Uji Ketebalan 500 450 400 350 300 F1
F2
F3
F4
formula
Gambar 2. Grafik uji ketebalan
Hasil evaluasi ketebalan paper soap menunjukan adanya perbedaan ketebalan dari tiap formula. F1 menunjukan hasil yang paling tipis dibandingkan dengan formula yang lain. Pada F2, F3, dan F4 memiliki ketebalan sediaan paper soap yang lebih tebal. Hal ini mungkin disebabkan karena perbedaan konsentrasi HPMC mempengaruhi struktur molekul pada sediaan. Seperti yang dikatakan di atas bahwa adanya interaksi antara HPMC dengan PEG 6000
menyebabkan terjadinya
perubahan struktur molekul, sehingga akan mempengaruhi bobot molekul (Agoes, 2008). Bertambahnya bobot molekul menyebabkan kenaikan bobot sediaan, sehingga meningkat pula nilai ketebalan yang dihasilkan. Namun, dari hasil pengukuran ketebalan, semua formula memberikan nilai yang dapat diterima karena masih
6
memenuhi syarat yang ditetapkan untuk sediaan paper soap yaitu 10-500 µm (Anonim, 1991). d. Uji Waktu Hancur
waktu larut (detik)
250 200 150 100 50 0 F1
F2
F3
F4
formula
Gambar 3. Grafik uji waktu hancur
Hasil evaluasi waktu hancur menunjukkan bahwa paper soap memiliki waktu hancur yang berbeda tiap formula. Hal ini disebabkan karena adanya interaksi antara HPMC dengan PEG 6000 menyebabkan terjadinya perubahan struktur molekul, sehingga menyebabkan bertambahnya bobot molekul yang mempengaruhi ketebalan. Berdasarkan hasil evaluasi waktu hancur menunjukkan bahwa F1 memiliki waktu hancur yang lebih cepat dibanding dengan F2, F3, dan F4. Hal ini disebabkan karena F1 memiliki nilai ketebalan yang lebih tipis dibanding dengan ketiga formula lainnya, air lebih mudah berpenetrasi pada sediaan yang lebih tipis, menyebabkan waktu yang dibutuhkan untuk hancur lebih cepat. Proses kelarutannya menurut (Jones, 2004) adalah sebagai berikut: Bahan aktif dan bahan tambahan lainnya secara kesatuan di ikat oleh polimer hidrofilik (HPMC) dan kemudian dicetak menjadi bentuk sediaan. Selama proses pelarutan, air akan berpenetrasi ke dalam sediaan yang menyebabkan hidrasi dan peregangan rantai sehingga sediaan tersebut dapat mengembang dan berubah bentuk seperti lapisan gel kental. Lapisan gel tersebut akan mengontrol proses difusi air. Pada periode yang lama lapisan tersebut akan pecah dan larut sehingga air dapat berpenetrasi lebih dalam ke dalam sediaan, berubah menjadi lapisan gel yang baru. Proses ini berlangsung terus-menerus hingga seluruh sediaan hidrofilik larut. 7
Dapat disimpulkan bahwa semakin tebal sediaan paper soap maka semakin meningkat pula waktu yang dibutuhkan untuk menghancurkanya. Dari grafik evaluasi waktu hancur dapat dilihat dari ke-4 formula memberikan waktu hancur yang berbeda.
susut pengeringan (%)
e. Uji Susut Pengeringan 8 7 6 5 4 3 2 1 0 F1
F2
F3
F4
formula
Gambar 4. Grafik uji susut pengeringan
Hasil evaluasi susut pengeringan menunjukkan bahwa paper soap F1 dan F2 memiliki nilai susut pengeringan yang berbeda, sedangkan F4 memiliki nilai susut pengeringan yang paling besar. Ini disebabkan karena pada F1 dan F2 memiliki ketebalan yang tipis dibanding F3 dan F4 sehingga kadar air yang terkandung didalamnya kecil. Pada F3 dan F4 mengandung kadar air yang lebih besar, hal ini disebabkan karena sifat HPMC yang merupakan polimer hidrofilik yang dapat menyerap air, oleh karena itu semakin tinggi konsentrasi HPMC maka semakin tinggi pula kadar air yang dikandungnya. f. Uji pH Hasil evaluasi uji pH diperoleh pH antara 6,3 – 6,7. pH kulit (4,5 – 6,5) sedangkan ketentuan yang memenuhi syarat pH menurut SNI sabun cair yaitu 6 – 8. Evaluasi uji pH dimaksudkan untuk menghindari sediaan terlalu asam maupun terlalu basa. pH yang terlalu asam dapat menyebabkan iritasi, sedangkan pH yang terlalu basa dapat menyebabkan kulit kering. Produk yang terlalu asam atau basa akan merusak mantel kulit sehingga dapat menyebabkan kulit tidak terlindungi dari 8
serangan mikroorganisme (Tranggono dan Latifah, 2007). Dari data yang diperoleh,
pH
pH paper soap yang dihasilkan semua formula memenuhi kriteria yang ditetapkan.
6,8 6,7 6,6 6,5 6,4 6,3 6,2 F1
F2
F3
F4
formula
Gambar 5. Grafik uji pH
Analisa Statistik Berdasarkan hasil analisa data statistik diperoleh data yang normal dengan signifikasi p > 0,05 pada uji Kolmogorv – Smirnov. Analisa data kemudian dilanjutkan pada uji homogenitas diperoleh nilai signifikasi p > 0,05 maka data waktu hancur, susut pengeringan, dan pH dinyatakan homogen. Selanjutnya pada uji ANAVA diperoleh p = 0,000 (p < 0,05) maka terdapat perbedaan pada tiap formula, maka pengujian dilanjutkan ke uji tukey untuk melihat perbedaan makna tiap formula. Penentuan konsentrasi optimum ditentukan dari evaluasi waktu hancur, dan di dapat konsentrasi optimal hidroksipropil metilselulosa pada konsentrasi 2%. Dimana pada konsentrasi 2% menghasilkan waktu hancur yang paling cepat, sehingga memudahkan dalam penggunaan.
KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan pada paper soap minyak atsiri rimpang lengkas merah (Alpinia galanga (L.) Willd) dapat disimpulkan bahwa konsentrasi optimal hidroksipropil metilselulosa sebagai pembentuk film adalah sebesar 2%.
9
DAFTAR PUSTAKA Agoes G. 2008. Sistem Penghantaran Obat Pelepasan Terkendali. ITB, Bandung. Hlm. 43 Departemen Kesehatan RI. 1995. Farmakope Indonesia. Edisi IV. Jakarta: Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan; Hlm. 1030 , 1043 Dewi WR. 2011. Formulasi Sediaan Gel Antiseptik Tangan dari Minyak Atsiri Rimpang Lengkuas Merah (Languatis galanga L.) Skripsi. Fakultas MIPA UII, Yogyakarta. Fujita T, Isoda C, Akata K. Film shape-soap. http://www.patentstorm.us/patents/5062986/fulltext.html . Diakses pada tanggal 24 Mei 2013 Jones D, 2004. Pharmaceutical Application of Polymers for Drug Delivery vol 15. Rapra review Reports Lachman L. 1994. Teori dan Praktek Farmasi Industri II edisi ketiga, Terjemahan: Siti Suyatmi. Universitas Indonesia. Jakarta. Hlm. 649 Muhardiansyah A. 2009. Pengaruh HPMC Dan PEG 6000 Sebagai Polimer Terhadap Stabilitas Sediaan Paper Soap Dengan Minyak Daun Sirih (Piper bettle L.) Sebagai Model. Skripsi. Fakultas Farmasi UP, Jakarta. Hlm. 20-31 Parwata OA, Dewi FS. 2008. Isolasi dan Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Atsiri dari Rimpang Lengkuas (Alpinia galanga L.). Dalam: Jurnal Kimia FMIPA. Universitas Udayana, Bali. Hlm. 100-104. Rowe RC, Paul JS, Marian EQ. 2009. Handbook of Pharmaceutical Excipients Sixth Edition. Pharmaceutical Press and the American Pharmacists Association London, United Kingdom. Hlm 75-76, 242-243, 517521, 651-652 Standar Nasional Indonesia. 1996. Sabun Mandi Cair. Badan Standarisasi Nasional, Jakarta. Hlm. 1-10 Tranggono RI, dan Latifah F. 2007. Buku Pegangan Kosmetik. PT.Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Hlm. 11-32 United States Pharmacopeia Convention. 2005. The United States Pharmacopeia 28The National Formulary 23 volume IV. Rockville, United States Pharmacopeia Convention Inc. Hlm. 2781 Wade A, Weller PJ. 1994. Handbook of Pharmaceutical Excipients Second Edition. Pharmaceutical Press London, United Kingdom. Hlm. 229
10
